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數據中心是否還應該使用高架地板

關于數據中心的高架地板,盡管一直持續(xù)不斷的有研究和爭論聲稱其在數據中心設計中已然不再是必要的了,但事實上,其仍然是目前絕大多數數據中心部署的設施之一。的確,數據中心使用高架地板的優(yōu)缺點已經被研究和分析了很長一段時間了,但是,在這相當長的一段研究和分析時間段期間,高架地板到底又是如何定義了數據中心的特征的呢?

高架地板曾經是數據中心最重要的一個部分。事實上,其已經成為了數據中心的標配,“數據中心的一個共同的定義是,其具備一個帶有高架地板的計算空間。”鑒于支持這一設計經驗的做法已經持續(xù)了幾十年,因此,盡管有太多的專家并不建議采用高架地板,但當一家打算在新設施方面進行大鼓膜投資的企業(yè)仍然繼續(xù)堅持采用高架地板,也就不足為奇了。據Uptime Institute的調研數據顯示,大約90%的數據中心使用高架地板。因此,盡管是否采用高架地板是一個飽受爭議的設計策略,但其仍然具有相當的市場。

在某些情況下,仍然有非常合理的論據支持使用高架地板。比如,在平板(非高架地板)設計架空空氣導管的可配置性是受局限的,這意味著機架安排的改變是相當費時的,而冷卻系統(tǒng)的改變的造價又相關昂貴,當實施數據中心現場操作時會變得更加困難。然而,如果冷空氣是在高架地板之下傳輸的話,簡單地重新排列穿孔地磚就足以改變冷卻分布。此外,在高架地板下實施布線,不需要增加額外的空間來安置電纜架等相關的基礎設施。

此外,高架地板不排斥采用其他冷卻方法(如冷卻液)的可能性。例如,即使其不用于提供冷卻,集氣室仍然可以提供布線空間。另外,布線可以暫停機架上方的啟用,以提供更好的冷卻方法,澳大利亞證券交易所的數據中心便是采用的這種方法。

盡管絕大多數的數據中心仍然采用高架地板,但未來數據中心的建筑可能會趨于采用平板地板。根據Uptime Institute的調研報告顯示,只有約48%的公司計劃在未來使用高架地板,較之當前90%的企業(yè)正在使用高架地板的比例,可謂是一個明顯的下降。避免采用高架地板主要受到如下幾個方面的論據支持:

冷卻系統(tǒng)的改進。高架地板下的通風會受到干擾(尤其是電纜布線的干擾),此外還有其他的某些因素會妨礙冷卻。普遍的共識是,高架地板的設計不能滿足高密度部署的冷卻需求(也許在每機架8–10千瓦的范圍)。

地板負載能力。雖然高架地板可以設計建造成能夠承受任何重量,但隨著數據中心的發(fā)展超出原計劃的設計,或者說購置部署了新的運行更快的較重設備超出企業(yè)最初在施工階段的設計,地板的承受能力可能就會成為一個問題。此外,地震等災害活動也可能造成地板的危險。同時,員工忘記更換地磚也容易造成安全問題。

成本費用問題。簡單地錨架混凝土地板比建一個高架地板的成本更便宜。另一方面,高架地板的設計要求架空電纜管理基礎設施和冷卻管(安置風冷設施)。根據不同建筑和設計策略的尺寸,高架地板可能會消耗太多的空間。

清洗問題。高架地板下的污垢和碎片往往造成清洗的問題,是通風不便的罪魁禍首。同時,由于閑置布線被安置在高架地板下,淡出了人們的視線,產生其他垃圾的可能也是不可抗拒的,特別是在時間緊迫的環(huán)境下,從而加劇了清洗問題。

安全問題。高架地板不僅可以隱藏垃圾,其也可以隱藏安全威脅,甚至包括接入點。這個問題在服務于多個客戶的托管設施情況尤為嚴重。

反對高架地板的爭論只是在某些情況下更有說服力。換言之,并非每一家數據中心都應該采用平板地板,而非高架地板。一個關鍵的因素是功率密度的問題:高密度部署可能很難達到必要的冷卻水平或冷卻效率,因此,其可以采用高架地板。(另一方面,這些高密度部署采用任何一種基于空氣的冷卻系統(tǒng)可能很難達到必要的效果。)

對于某些數據中心的設計,例如那些必須容納廣泛的重排機架的數據中心,高架地板可能是最好的選擇。安裝架空電纜管理系統(tǒng)和管道,加上定期清理、基礎設施的成本費用,會使得冷卻效率顯得非常劃算。因此,無論從技術和成本的角度來看,高架地板可能并非是所有的情況下最近選擇,但在某些情況下,其仍然是一個很好的選擇。

假設不考慮能源效率問題,高架地板可以通過部署適應所有情況,其成本問題仍然是會是一個問題嗎?據施耐德電氣公司高級副總裁尼爾·拉斯穆森表示:“現在,任何設計新的數據中心還在高架地板冷卻方式的企業(yè)都是對環(huán)境不負責任的。” 他繼續(xù)說,“未來的數據中心將采用硬地板,因為傳統(tǒng)的冷卻解決方案不合適今天的高密度環(huán)境,并提供動態(tài)功率變化。傳統(tǒng)冷卻方式效率低下、成本高昂、碳排放量高。環(huán)境管理問題對于數據中心而言是一個非常艱難問題:他們消耗了大量的功率,但又必須這樣做才能滿足不斷增長的需求。此外,盡管存在著一些更高效的方案,但這些方案并不總是可行的。在某些時候,一個小效率的改善,的確帶來的一定的節(jié)約成本及其他福利,但其結果最終卻是造成了企業(yè)的更大的犧牲。因此,企業(yè)需要視情況而定,來尋找這種平衡。這種情況下,有的討論會把矛頭指向高架地板,其可能會也可能不會對數據中心的冷卻帶來深遠影響。

關于高架地板的辯論還將繼續(xù)。雖然普遍的共識是,使用標準高架地板配置的冷卻效率無法滿足高密度的數據中心,但高架地板仍然具有其存在的原因。雖然Uptime Institute估計,只有48%的公司計劃未來在數據中心繼續(xù)使用高架地板,但隨著時間的推移,根據不同設備的需求,這一數字的比例可能會進一步下降。而在此期間,高架地板仍將繼續(xù)支持大多數的數據中心。

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