文/曹明

安全綠色的數(shù)據(jù)中心

文/曹明

在未來的發(fā)展中，數(shù)據(jù)中心如何確保安全性與可靠性，同時減少能耗以實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，仍然是重要議題——但是在液體冷卻技術(shù)的支持下，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將會朝著更安全、穩(wěn)定和環(huán)保的方向發(fā)展。

隨著互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展，我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)也進(jìn)入了大規(guī)模的規(guī)劃建設(shè)階段。據(jù)市場分析公司Technavio分析認(rèn)為，中國數(shù)據(jù)市場在政府投資的驅(qū)動下，未來五年的年復(fù)合增長率將達(dá)到13%，超過全球數(shù)據(jù)中心市場的平均增長率。近年來，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)各主要行業(yè)的信息化建設(shè)日趨成熟，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量不斷增加。從2010年的51萬個增加到現(xiàn)在的近100萬個，其中大型數(shù)據(jù)中心從2010年的164個，發(fā)展到現(xiàn)在超過300個。與此同時，行業(yè)內(nèi)越發(fā)重視數(shù)據(jù)中心的安全性與可靠性，以及資源整合的能力，建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心正在成為未來數(shù)據(jù)中心的發(fā)展方向，這同時也是對數(shù)據(jù)中心行業(yè)的未來發(fā)展提出的重大挑戰(zhàn)。

保證數(shù)據(jù)中心的安全與可靠

大數(shù)據(jù)對于當(dāng)今社會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)運行、個人隱私等方方面面起到至關(guān)重要的作用。數(shù)據(jù)的爆炸式增長在帶動各行業(yè)數(shù)據(jù)機(jī)房增加的同時，也增加了數(shù)據(jù)中心的安全隱患。企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展對數(shù)據(jù)中心資源的不斷需求導(dǎo)致服務(wù)器的數(shù)量大幅增加，帶來了空間管理和散熱上的巨大壓力。雖然各種規(guī)模的數(shù)據(jù)中心有著不同的制冷標(biāo)準(zhǔn)，但就美國采暖、 制冷與空調(diào)工程師學(xué)會推薦，機(jī)房的最佳溫度應(yīng)保持在18～27攝氏度之間，否則很可能造成服務(wù)器自動關(guān)閉，從而損傷重要信息和嚴(yán)重影響收入。因此，隨著計算機(jī)和服務(wù)器設(shè)備的更新?lián)Q代，企業(yè)對數(shù)據(jù)中心的散熱和能耗等能源管理設(shè)施方面提出了更高的要求。

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履行企業(yè)社會責(zé)任

數(shù)據(jù)中心的電力消耗非常巨大。根據(jù)國家資源保護(hù)委員會預(yù)估，數(shù)據(jù)中心的電力消耗將達(dá)到年均大約1400億瓦時。同時，我國數(shù)據(jù)機(jī)房的PUE（電源使用效率）指標(biāo)較高，平均在2.5以上，而除了電腦所耗的44%，僅制冷系統(tǒng)一項就占了38%的總電力。國家和社會也越來越關(guān)注節(jié)能減排，相繼提出綠色發(fā)展理念及落實企業(yè)《節(jié)約能源法》相關(guān)規(guī)定。為履行社會責(zé)任，企業(yè)數(shù)據(jù)中心如何節(jié)能減排并降低運營費用成為其發(fā)展的重要一環(huán)。

液體冷卻技術(shù)的挑戰(zhàn)和發(fā)展

盡管面臨這些挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)仍然可以采取措施來改善這種情況。其中，對基礎(chǔ)設(shè)施的改進(jìn)和提高是數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的一個發(fā)展方向。目前，多數(shù)數(shù)據(jù)中心設(shè)施都采用大型空調(diào)系統(tǒng)和大量的循環(huán)空氣來消除廢熱， 但是以制冷空氣冷卻服務(wù)器的方法成本高、效率低。此外，在計算機(jī)服務(wù)器運行速度加快，數(shù)據(jù)中心機(jī)架密度更高的現(xiàn)狀下，通過氣流實現(xiàn)有效散熱變得更加困難。

數(shù)據(jù)中心可以采用液體冷卻技術(shù)進(jìn)行散熱。據(jù)研究顯示，水性循環(huán)液體的去熱效率比氣流高30倍，采用前者冷卻能夠大大降低能源消耗和運行成本。同時，為更好地適應(yīng)數(shù)據(jù)中心運行的需要，冷卻系統(tǒng)應(yīng)用在向模塊化發(fā)展，以便于使用和維護(hù)，并且很好地防止在服務(wù)器更換時出現(xiàn)滴漏、泄露和溢出的情況發(fā)生。

在具體應(yīng)用中，服務(wù)器用典型液體冷卻系統(tǒng)通常包括一塊板式熱交換器，直接安裝在服務(wù)器微型處理器、CPU或者其它熱量集中區(qū)域。熱交換器可以將CPU散發(fā)的熱量傳輸?shù)揭话阌伤鸵叶嫉壤鋮s液組成的循環(huán)液體上。溫度較低或者處于室溫的液體向板式熱交換器供應(yīng)，吸收熱量后的液體則通過撓性管運出，最終將流向中央液體-空氣或液體-液體熱交換器。其中，連接裝置或者連接方法可能是整體系統(tǒng)的一小部分，但是流體輸送管的連接和斷開是保證液體冷卻系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心成功應(yīng)用的重要因素。因此在選擇計算機(jī)與服務(wù)器液體冷卻用快速插拔接頭時，可靠性、安全性和易用性顯得至關(guān)重要。

服務(wù)器設(shè)計者和數(shù)據(jù)中心運營商主要關(guān)注的問題是數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而，在液體冷卻系統(tǒng)中，一個接頭的失效就會導(dǎo)致冷卻液無法自動替補(bǔ)供應(yīng)。因此，對機(jī)械沖擊的抵抗能力及可靠性是液體冷卻系統(tǒng)快速插拔接頭的重要特征。服務(wù)器設(shè)計者就需要構(gòu)造優(yōu)良、鎖緊機(jī)構(gòu)簡單、制作材料耐用并兼容的快速插拔接頭。

這種接頭必須能夠長期保持連接狀態(tài)，但在斷開進(jìn)行維護(hù)時快速接頭內(nèi)集成的閥門能夠迅速動作，以避免冷卻液的溢出。使得密封件應(yīng)當(dāng)與冷卻液兼容，以避免膨脹、收縮或者變形。在這點上，快速插拔接頭的領(lǐng)先供應(yīng)商CPC（Colder Products Company）就提供了LQ系列快速插拔接頭產(chǎn)品以及更輕便的NS系列塑料無遺漏快速接頭。其中，LQ系列包括LQ6，LQ4和LQ2等不同大小規(guī)格產(chǎn)品以及盲插，可以與冷卻設(shè)備的密封件、閥門和管道等兼容，以避免電解和腐蝕導(dǎo)致服務(wù)器設(shè)備損壞。

在使用液體冷卻系統(tǒng)時，為了更好的保障電子設(shè)備周圍設(shè)施的安全性與可靠性，數(shù)據(jù)中心運營商需要采用堅固耐用且保證無滴漏的連接設(shè)備。CPC旗下的LQ系列快速接頭專門為液體冷卻應(yīng)用而設(shè)計，并且已經(jīng)成功申請了專利的閥門新技術(shù)。其無溢漏設(shè)計，連接后的多重密封和無密封摩擦功能，能夠保證液體冷卻設(shè)備即使在長時間處于連接狀態(tài)和壓力的情況下，在斷開時也能保證無溢漏，大大提高了液體冷卻系統(tǒng)的安全性和可靠性。

此外，簡單易用、設(shè)計直觀的快速插拔接頭可以滿足液體冷卻系統(tǒng)操作及維護(hù)的便利性。比如，CPC的LQ系列接頭配備自動無泄漏截止閥和整體終端，并且其彩色編碼的設(shè)計為冷卻管理提供即時視覺上的辨別，這種易用且直觀的設(shè)計更加方便技術(shù)人員使用和維護(hù)。產(chǎn)品配有高質(zhì)量閥門的一鍵連接或扭鎖式接頭，操作簡單快速，并且在斷開時閥門完好閉合。對于慣于連接和斷開以太網(wǎng)和電源電纜的技術(shù)人員而言，直觀設(shè)計的快速插拔接頭更方便使用。

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未來展望

隨著我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)進(jìn)入大規(guī)模的規(guī)劃建設(shè)階段，可以預(yù)計，更多的行業(yè)將會進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)百花齊放的景象。在未來的發(fā)展中，數(shù)據(jù)中心如何確保安全性與可靠性，同時減少能耗以實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，仍然是重要議題。但是在液體冷卻技術(shù)的支持下，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將會朝著更安全、穩(wěn)定和環(huán)保的方向發(fā)展。

本文作者系CPC 中國區(qū)銷售和市場發(fā)展經(jīng)理。