數據中心內設備眾多，內部雖然有完善的空調系統(tǒng)，但實際上內部溫度分布是不夠均衡的。即便現在的數據中心部署了出入通風道，機柜前面是入風道，后面是出風道，這樣可以及時將熱量帶走。不過，由于不同的設備發(fā)熱功率是不同的，局部區(qū)域若放置有大功率設備，容易造成機房局部區(qū)域過熱現象，威脅數據中心的安全運行，甚至造成個別設備因過熱而宕機、硬件損壞等嚴重問題，所以將數據中心機房內的溫度控制在一定范圍內，消除或降低局部熱點是非常重要的。為保證數據中心長期穩(wěn)定運行，改善IT設備的運行環(huán)境，消除局部熱點、降低機柜局部溫度，下面我們就來探討一下數據中心局部熱點處理的一些方案。

一、現狀調查

數據中心產生局部熱點的原因主要有以下7個方面：

1.單個機柜對應的穿孔地板的送風量與機柜內IT設備所需的風量不匹配造成機柜內溫度升高。

2.機柜內空閑U位空隙造成機柜內溫度升高。

3.同列相鄰機柜間空隙造成機柜內溫度升高。

4.機柜底部與靜電地板間空間造成機柜內溫度升高。

5.熱負荷與投入制冷量的匹配不當造成機柜內溫度升高。

6.機柜孔密度與設備風量的匹配造成機柜內溫度升高。

7.數據中心設備隨著使用時間的延長，機柜內一些老舊設備發(fā)熱設備自身產生的熱風無法高效的被排出，造成機柜內渦流，致使機柜內壓力高、溫度高，形成局部高熱。而局部熱點的現象容易造成機柜內的設備運行環(huán)境惡劣，發(fā)生設備損壞等問題，進而造成經濟損失。

二、可行性分析

在機房中我們選取設備出風口方位作為機柜平均溫度觀察對象，實測機柜溫度為43.8度：業(yè)內標準為：35度+5度或35度-5度范圍

這個機柜溫度達到了43.8度，超過標準溫度最高值3.8度。

現在針對此現象，我們對降低機柜溫度的可行性進行了研究：

開孔地板手動風閥-可行(預計改善2度)

加盲板-可行(預計改善2度)

加屏風-可行(預計改善2度)

加圍擋-可行(預計改善2度)

加冷量-可行(預計改造4度)

開門孔-可行(預計改善2度)

加風機-可行(預計改善4度)

三、 解決方案

傳統(tǒng)局部熱點的解決方案多數都是加大整個房間的制冷量，這樣不但能耗加大，而且局部熱點還會時不時出現。另外，還有增加點對點的主動制冷方式，即機架式精確送風空調，但這種方式，投資大，部署周期長，部署也比較困難。依據多年的經驗，以及國內外相關標準及最佳實踐，對于局部熱點現象的解決方案主要有以下7方面。

· 使用導向型通風板和手動風閥，對冷氣流進行導流，使90%的冷量直接吹向設備，而且安裝方便、簡單，不影響設備的正常運行。

· 封堵沒有設備的空閑U位，阻止氣流的紊亂現象；

· 封堵同列相鄰機柜間空隙

· 封堵機柜底部與靜電地板間空間，阻止熱氣流回流的現象。

· 熱負荷與投入制冷量的匹配程度，依據能量守恒定律，空調實際輸出的制冷量與區(qū)域熱量應是守恒的，安全角度考慮要配備一定的制冷余量，以單臺空調出現散熱失效不影響區(qū)域內設備正常運行為準。

· 風量供給與設備需求的匹配程度，該指標從微觀上講應保證機柜不出現因風量不足而引起局部過熱，宏觀上講區(qū)域總供風量應控制在需求總量的 90% - 110%之間。并匹配調整穿孔地板開孔率，測量出風量，按設備需求量供給。

· 通過加裝散熱單元，增加風的流速和流量；
通過對局部環(huán)境的改善、提升，數據中心的局部熱點現象已明顯減少，但由于自身排風不暢導致的局部熱點現象仍然存在，還需要進一步的探索。

四、定制化風機的測試

與廠家合作，研發(fā)定制版散熱風機，達到增加機柜進、出口風的流速和流量，解決機柜內部的局部過熱問題，進而平衡機房內冷熱氣流。通過加裝散熱風機，增加風的流速和流量，解決機柜內部的局部過熱問題。

具體測試

數據中心為無塵機房、環(huán)境比較理想，沒有粉塵、油霧、水汽等影響柜內的各元器件正常工作的，本測試采用進氣口安裝風扇，出氣口安裝風扇分別測試。
機箱機柜散熱風扇的選型根據柜內溫度與環(huán)境溫度的差值以及柜內熱損耗在風扇的特性選取。本次測試風扇設備為直流48V/1.5A及交流1.5W兩款風扇。

冷風通道溫度機柜溫度

交流風機直流風機未安裝風扇設備溫度17.1攝氏度43.8攝氏度進風口安裝17.1攝氏度42攝氏度出風口安裝17.1攝氏度41攝氏度32.9攝氏度

結論

出風口安裝直流風機機柜溫度下降達到10.9攝氏度。

五、效果對比

安裝風機前后機柜熱成像對比：

為了進一步降低和消除數據中心機房的局部熱點，完善機房管理，我們采取了以下措施：1、統(tǒng)計數據中心所有機柜局部熱點的存在情況。2、針對局部熱點機柜存在的排風不暢缺陷，進行加裝散熱風機。3、制定觀察計劃，定期查看機柜現狀。

總結

消除和降低數據中心的局部熱點，不僅可以保障設備的安全穩(wěn)定運行，也可以構建健康綠色的數據中心。無論采用哪種方案，都需要結合自身的數據中心實際情況進行分析，通過部署實施這些解決局部高熱的方案，為建設一個安全、穩(wěn)定、高效、節(jié)能的數據中心提供有力保障。