机柜与数据中心的关系.docx

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1、机柜与数据中心的关系随着计算机与网络技术的发展，服务器、网络通信设备等IT设备正在向着小型化、网络化、机架化的方向发展，这给数据中心的构建方式带来了新的变化，而机柜，成为变化中的主角之一。对数据中心而言，机柜正成为其重要组成部分，甚至有人说，机柜就是数据中心！据IDC数据统计，20*年中国市场交付的30万台服务器中，约有25%是机架式服务器；来自InteI公司的数据显示，到20*年，全球服务器将有66%为机架式服务器。与塔式服务器市场的逐渐缩小的趋势相比，机架式服务器、刀片式服务器（也需要安装在机柜中）却正处在迅速发展的时期。IT设备机架化的趋势，为机柜带来了日益繁荣的市场。而长期以来，机柜被

2、看作IT应用中容纳服务器的低值、附属产品，并不为人重视。但是，低价值的机柜却是昂贵的IT设备最直接的物理保护，重视IT设备本身却忽略其所处的IT微环境的做法，正在把很多数据中心引向危险的边缘。这种不平衡该如何被打破呢？长期致力于网络关键物理根底设施（NCPD研究的APC公司，在全球范围内对大量数据中心开展了调研，把数据中心对机柜的需求归结为四个方面,即热量管理、线缆管理、机柜电源分配、兼容性及其他先进性能。APC公司推出的NetShelter系列机柜，系统性地解决了机柜应用中的*度散热、大量线缆附设和管理、大容量配电及全面兼容不同厂商机架式设备的难题，从而使数据中心能够在高可用的环境下运行。热

3、量管理：让你的机架式设备不再发高烧”笔者曾经亲眼目睹这样一个“盛况”，在某家公司的机房内，机柜的门敞开着，一台电风扇昼夜不停地吹着，为机柜内发烫的服务器降温。如今单个机柜内安装的IT设备数量越来越多，功率密度越来越大。一个67U的服务器机箱内部甚至安插了810片刀片式服务器，容量可以到达3千瓦，一台42U的机柜中可以安装8台这样的服务器，单个机柜内设备产生的热量到达近24千瓦!机柜热量管理的重要性可想而知。机房尤其是机柜的散热问题该怎么解决呢？经过研究上千家数据中心机柜的散热遇到的各种问题，并采用热成像技术、流体动力学理论开展研究，APC公司创新地提出了有效解决机房、机柜散热的方法，并根据不同

4、的机柜散热需求，设计出相应的机柜散热解决方案，系统性地解决了各类机房、机柜的热量管理问题。首先，根据流体动力学理论及机柜内设备的散热气流分析，机柜内设备要有效散热，首先要增加机柜前后门的开放空间。APC生产的机柜采用了“超级网孔设计，使机柜表面的开放空间可以到达60%以上。而由于材质和特殊的工艺设计，这样的开孔丝毫不影响APC机柜的强度。APC的NetSheIter机柜还采用了具有创新的主动散热方案，如机架式气流分配单元(ADU)”，是一个2U高度的气流分配单元，直接安装在机柜的底部，将冷风加压向上传送，保证了位于机柜最顶层的服务器也能获得充足的冷空气。目前该方案可以解决设备容量高达4kW的机

5、柜的散热问题。而当机柜内设备容量超过4kW时，APC还可以提供“机架式气流强排单元(ARU)”解决方案。该装置通过自动感应温度以调节转速的风扇，将机柜内产生的热空气强力排出机柜。目前,该方案已经可以解决单个机柜内高达8kW的设备散热问题。APC单柜15kW的散热方案也即将发布。另外再辅助于一系列机柜级别智能环境管理附件系统，检测机柜内的温度、湿度,烟感、漏水等信号，优化机柜内的热量管理，有的放矢。从机房布置角度，APC还提出了“冷热通道”的概念，打破常规，将机柜采用”背靠背、面对面”摆放，使冷热空气有效分开，进一步提高了制冷效果。要知道，对于IT设备来说，温度每升高15度，可靠性就会降低一半，

6、并大大影响到IT设备的使用寿命。从这个角度来说，在数据中心引入热量管理，使用高管理性能的机柜，无疑就是为IT设备找到了称心如意的”外衣二让它们能充分发挥应有的高水平。线缆管理：不该被遗忘您面对过千头万绪，乱麻一般缠绕的线缆吗？在规模巨大的机房里，在林立的机柜中穿行尚且困难，更别提快速寻找和维修出现故障的线路了。线缆管理正受到越来越多的重视，成为机房或机柜整体解决方案的一部分。传统机房往往采用架空地板下走线方式，不仅容易造成地板下线缆的交叉干扰，还增加了维护的难度，造价也很高昂。于是有些用户开始采用桥架上走线方案，但由于会对建筑构造带来负面影响，并延误施工周期，也并不容易实施。再从机柜内的线缆敷

7、设来看，由于机柜内IT设备配置密度越来越高，要保证线缆的管理井井有条，实在是件非常挑战的事情。APC的NetSheIter机柜充分考虑了机柜布线系统与机房环境的配合，以及机房初期布线和日后维护等需求，具有整齐划一、规则有序、维护方便、安装耗时短等特点，能够全面解决机房线缆管理的问题。NetShelter机柜的线缆管理有以下组成部分：底部、顶部线缆管理：在NetSWhelter机柜的底部、顶部预装了各46个带保护的线缆入口,方便大量线缆出入。专用后部线缆通道：NetShelter机柜107OnlnI深机型后部两侧单独设置了专用布线通道，该设计很好地配合了IT设备电源线、数据线从设备后部出线的特点

8、，从而更好地配合设备布线；同时，该通道在设计上，还保证了线缆敷设与设备安装平面的错开，两者不互相干预，从而保证了在设备安装、维护的方便；在多台并柜安装时，任意两台机柜之间的通道可用于线缆敷设，扩大了布线空间。创新机柜顶部布线通道设计：为了实现桥架布线带来的好处，同时减少由于桥架施工带来的问题，针对目前无架空地板应用的日益增加，需在机柜顶部走线的场合，NetSheIter机柜采用了巧妙的设计，采用经过工程预设计的标准化部件，直接在机柜顶部建立上走线系统，不对机房建筑构造造成任何影响，使以前复杂、困难的布线系统施工，变得如同搭积木一般容易。降低布线成本，显著加快施工速度。机柜配电系统：机房建设不可

9、忽略的环节面对机柜内的线缆乱成一团麻，我们或许很容易意识到问题的严重性。但如果我告诉你，你的机柜内很多设备由于配电系统的问题，经常面临掉电、电流过载的威胁，并因此而大大影响IT系统的可用性，相信你就不容易意识到了。以1台7U的刀片式服务器为例，1台这样的服务器大约需要3kVA的配电，而1台42U高的机柜可能安装多达8台这样的服务器，其配电总需求量将到达24kVA!这就对机柜内配电系统提出了严峻的挑战。再考虑到目前大多数服务器的双电源供电的需求，就使得机柜内电源分配不再是可以轻松搞定的事情。同时，用户对电源分配中负载的大小需要随时了解，以防止因为过载带来的系统断电的危险；对于一些特殊应用，如ID

10、C(InternetDataCenter)、ISP等应用，用户还希望对配电系统实施远程、多用户的管理、控制。APe认为，在机柜内电源密度不断上升的趋势下，机柜电源分配系统的设计应遵循以可靠性设计为核心，专门针对机柜系统设计，与配电系统充分协调、无缝配合的原则，同时考虑安装的方便性，以及智能化管理、适应性强、便于操作与维护等特点。同时应逐步实现负载电流的本地及远程监控，以及电源分配的远程控制，使电源分配管理纳入机房整体的智能化管理体系中。APC的NetSheIter机柜配备有全能的机架式电源分配方案(以下简称PDU)遵从上述原则设计，提供包括满足大多数用户需要的专业化基本型机架式PDU,带负载监

11、控功能的机架式PDU,可远程控制PDU,以及为单电源设备提供冗余电源分配的自动转换开关(ATS)等，以适应不同应用需求。APC的基本型机架式PDU具有水平安装及垂直安装的多种安装方式，可以方便地安装在任何标准19英寸机柜中。采用工业级别防护等级达IP44防水、防尘输入插头，特殊防脱落的插头设计，能够完全防止人为误动将插头碰落带来的断电危险。而APC垂直安装型PDU,与APC的NetSheIterVX机柜配合，更能实现无工具安装和快速安装。APC的带数字电流显示PDU,能够通过直观的1.CD显示器显示负载的能耗，远程可控PDU为IDC、ISP用户提供了理想的配电方案，用户可以通过网络，随时随地对

12、PDU供电的设备开展远程电源操作。NetShelter机柜内还可以安置自动转换开关，具有双路的电源输入，当向负载供电的一路电源发生故障时，自动转换开关就能自动将负载切向另一路输入电源，为关键任务设备提供了冗余的电源分配。兼容性：让你的机柜永不过时很多机房管理人员都有这样的经历，当服务器、存储等IT设备更换升级时，由于机柜无法兼容新的IT设备而被淘汰了。虽然机柜的价值不及它支撑的IT设备，但是，为用户带来了巨大的迁移成本。而且新采购的机柜未来又能用多长时间呢？为了使机柜能够适应多种设备，APC公司深入研究了主流服务器及网络设备厂商的设备发展潮流，并与它们开展了严密的研发合作，推出了配备有可调节的

13、垂直安装角规的新型NetShelter机柜，能与包括IBM、HP、SUN、CISCO.DE1.1.、1.UCENT等绝大多数主流厂商的19英寸服务器及网络设备兼容，从而使NetShelter机柜成为兼容性最好的机柜解决方案。NetSheIter机柜主要机构,如前后门、侧板等都采用快速装卸设计，方便了安装与维护，而能够双开的后门则为狭窄的安装条件下提供了更大的服务空间。NetShelter机柜的前后安装角规上都有丝印的空间标识，使安装效率大大提高。NetSheIter机柜的人机工程学设计，不仅方便了装配，提高了效率，也能将人为操作的失误率降至最低。在安全性方面，NetShelter机柜对机柜内设

14、备的体贴保护可以说是无微不至。NetShelter机柜可锁定的门及侧板，具有可更换的钥匙锁，并支持300种不同的钥匙。NetSheIter机柜还具有门禁报警开关，实时监控机柜门开启状况，当机柜门被破坏，或者出现非法入侵时，会自动的及时通知用户，以减少损失。当数据中心的高可用性集中表达在机柜内IT微环境的高可用性时，作为IT设备的直接载体和保护者，机柜已不再是IT设备的附属品，而变成了数据中心信息系统的有机组成部分。综合起来，用户对机柜的需求集中在可用性、可管理性、可服务性、可扩展性以及生命周期成本等五个方面。新一代的数据中心，其机柜解决方案必须兼顾以上五点,从线缆分布、电源分配、机柜散热以及兼容性等方面提升管理水平，从而为用户创造满意和可扩展的IT微环境。可以预见，全面符合数据中心需求，并具备未来可扩展性的机柜解决方案，将更好地解决用户的问题，提升用户IT系统的管理水平。