什么是热点

许多IT 专业人员经常查看热通道的温度, 或在冷通道的错误位置查看温度, 一旦发现温度过高, 便以为发现了热点。然后会采取各种应对措施, 但结果可能令人失望, 非但未能消除热点, 反而引发更多的热点。弄清究竟什么是热点、热点的根本起因以及如何识别热点对于根除热点至关重要。

1.1热点的定义

不能将数据中心内随机测得的任何高温点都视作热点。热点的准确定义为: 当IT 设备进风口的温度高于ASHRAE TC 9.9 所推荐的期望值时, 即视作热点。一般机柜顶部的位置最容易产生热点。美国供热、制冷与空调工程师学会(ASHRAE) 的热指南给出了服务器进风口处温度的推荐及允许范围。

1.2热点产生的根源

 数据中心所安装制冷装置的制冷量经常供大于求, 特别是当制冷量完全由IT 设备“铭牌冶上的额定值所决定。倘若如此, 那么为何还会出现热点? 究其原因, 热点的产生并非是制冷量不足或热负荷过大, 而是制冷量未能得到充分的使用, 换句话说, 制冷量是充足的, 但未能在需要制冷的区域提供充分的制冷量, 这是由于缺乏气流管理所造成的。

地板上线缆切口的泄漏气流会导致制冷量的损失, 因为气流无法到达IT 设备的前方,而是绕过了设备。事实上, 这些气流并未带走任何热量, 而是又绕回到制冷单元。通过穿孔地板的大部分气流(占穿孔地板风量的96.29%) 都流经IT 机柜中的设备,但由于缺乏气流管理, 并非全部气流都通过设备。一小部分冷风(占穿孔地板风量的3.71%) 绕过IT 设备又返回到制冷单元。与泄漏气流相同, 这些旁通气流也会造成制冷量损失, 同时, 某些“亟需冷却冶的IT 设备无法获得足够的冷量, 而不得不从机柜后部吸入设备排出的热风(占IT 气流量7.15%), 这经常在“亟需冷却冶的IT 设备的前方造成热点。简而言之, 用于减少气流泄漏、旁通与再循环的措施将有助于消除热点。

1.3如何识别热点

 尽早发现热点对于防止IT 设备过热和故障至关重要。可通过以下三种方法发现热点:最简单、最经济的热点检测方法是在数据中心内来回巡视, 将手放于机柜前部来感受温度。如果温度较高, 则说明存在热点。这种方法的准确性最差, 但对于极为明显的热点颇为有效。

手动测量法较为准确, 因为仪表可以更准确地测出温度值。此类仪表包括塑料温度贴条、枪式测温计和FLIR 红外热像仪。手动测量被认为是一种经济且颇为有效的热点检测方法。数据中心运维人员可以利用这些仪表在服务器进风口和机柜的前门位置测量温度值以及测量服务器进风口和排风口间的温差(即服务器的驻T), 以便发现热点。

自动监测被誉为热点识别的最佳方法, 可以显示实时数据, 显示服务器或数据中心的制冷态。数据中心物理基础设施管理(DCIM) 解决方案的自动监测装置可在系统达到某个阈值时, 通过电子邮件或短消息向相关人员发出实时警报。借助DCIM 软件, 可以按照具体要求查看每台设备进风口和排风口的实际温度。施耐德电气的StruxureWareTM 就是一款典型的数据中心基础设施管理软件, 它可以利用从传感器网络收集到的实时数据来提供详实的三维热分布图。这种方法的精确度最高, 但成本也最高。此外, IT 设备一般配有内置热传感器, 可以监控其热状态并利用IPMI 协议报告热点。

其他有助于识别或预防潜在热点的建议如下: 利用计量型机柜式PDU 识别并检查高密度(功率密度在5kW 以上的) 机柜, 因为这些机柜出现热点的可能性更高; 在决定进行移动、添加和更改机柜操作后或在数据中心设计阶段, 利用CFD 软件预测热点。CFD模拟技术可以提供机柜前部温度、压力云图, 以及机柜周围气流分布的详细三维分析, 从而发现潜在热点。该工具的强大之处在于可以发现哪些区域的制冷量被浪费, 哪些区域存在冷热气流混合, 导致制冷量未被充分利用。