想要管理好數(shù)據(jù)中心機(jī)架和機(jī)柜的負(fù)載應(yīng)該怎樣做

你想過(guò)如何管理數(shù)據(jù)中心機(jī)架和機(jī)柜的負(fù)載嗎？怎樣管理好數(shù)據(jù)中心機(jī)架和機(jī)柜的負(fù)載？想要管理好數(shù)據(jù)中心機(jī)架和機(jī)柜的負(fù)載應(yīng)該怎樣做？要想管理好數(shù)據(jù)中心機(jī)架和機(jī)柜的負(fù)載應(yīng)該如何做？如何做才能更好的管理數(shù)據(jù)中心機(jī)架和機(jī)柜的負(fù)載？騰佑科技給你解答。

如果一只800磅重的大猩猩在屋里上竄下跳，我們自然不能坐視不管。但當(dāng)情況變成一頭重達(dá)2500-3000磅的大象時(shí)，我們又該如何呢？實(shí)際上，我們是在討論目前的數(shù)據(jù)中心設(shè)備機(jī)柜，其重量遠(yuǎn)超過(guò)多數(shù)地板的承重能力。首先，看看增加的機(jī)架和機(jī)柜重量意味著什么，然后探討一下如何讓數(shù)據(jù)中心輕松管理這些龐然大物。

如果數(shù)據(jù)中心設(shè)備重量改變，應(yīng)該要如何應(yīng)對(duì)？

為什么數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在的設(shè)備比過(guò)去的重很多？十年前，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架或機(jī)柜里還能堆上六到八左右的臺(tái)式電腦。因?yàn)槟切C(jī)器內(nèi)部幾乎是空的?，F(xiàn)在電腦機(jī)廂里多出許多硬件。零部件的微型化工藝使得我們能把更多的裝置塞進(jìn)體積更小的機(jī)架里，所以就有了我們現(xiàn)在能看到的“更薄”的硬件，如think 1U、2U、刀片機(jī)。這意味著我們可以往機(jī)柜里放置更多硬件，更有效利用地板空間。但麻煩也隨之而來(lái)。

制冷問(wèn)題受到了最普遍的關(guān)注。因?yàn)榘l(fā)熱電子設(shè)備的空間密度越高，所要求的制冷手段就先進(jìn)。但是人們?cè)陉P(guān)心棘手的制冷問(wèn)題同時(shí)，往往忽略了IT設(shè)備的重量增加以及這種變化對(duì)整個(gè)架構(gòu)的影響。當(dāng)每臺(tái)服務(wù)器都變重，而且堆得更多，相應(yīng)要求機(jī)架和機(jī)柜也得變得更寬敞牢固。結(jié)果導(dǎo)致現(xiàn)今多數(shù)優(yōu)質(zhì)機(jī)柜的載重都達(dá)到了2500-3000磅。這個(gè)重量相當(dāng)于不間斷電源（UPS）和電池機(jī)柜的重量，而過(guò)去在數(shù)據(jù)中心，也只有UPS和電池機(jī)柜的重量會(huì)讓大家感到頭疼。

機(jī)柜重量不同情況下，典型的機(jī)柜類(lèi)型和通道寬度相對(duì)應(yīng)的地板覆蓋面承重?cái)?shù)據(jù)如下：

對(duì)于數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)和架構(gòu)搭建來(lái)說(shuō)，這就意味著：要么增強(qiáng)地板堅(jiān)固性，要么平面分散設(shè)備密度，以免下沉或掉落。添加鋼梁或下層支柱可以增強(qiáng)地板支撐性，但這個(gè)做法不太現(xiàn)實(shí)?；蚴窃诘匕迳显黾右粚咏Y(jié)構(gòu)，讓機(jī)柜的負(fù)載橫向分散。設(shè)計(jì)合理的架高型地板可以起到這個(gè)作用，或者用鋼梁鋪設(shè)一層低平臺(tái)，整個(gè)結(jié)構(gòu)平鋪覆蓋在原有的地板上。（這種方法稱為架設(shè)“支撐板”，多年來(lái)，在安置UPS重型設(shè)備和在屋頂放置設(shè)備時(shí)一直使用。）當(dāng)然，我們也可以使用更多機(jī)柜，但不放滿設(shè)備，或是加大走道寬度從而增加機(jī)柜間距，把負(fù)載量向平面攤開(kāi)減少單位面積重量。這兩種辦法犧牲了寶貴的空間資源，但與結(jié)構(gòu)性改造相比，它更容易實(shí)施，而且費(fèi)用較低。地板承重這個(gè)問(wèn)題不容忽視，我們不能假定地板是可靠的，因?yàn)樗鼭摬刂[患。可能會(huì)出現(xiàn)崩塌危險(xiǎn)，次優(yōu)由于設(shè)備要盡快轉(zhuǎn)移，應(yīng)急場(chǎng)面必定是相當(dāng)混亂。

現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的樓面載重要求讓建筑設(shè)計(jì)師大吃一驚，因?yàn)樗臉?biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于圖書(shū)館書(shū)架或是聚集型文件柜的標(biāo)準(zhǔn)。一棟新數(shù)據(jù)中心建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程艱難又耗資金，但在現(xiàn)有建筑中進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造是難上加難。從地板下方加固不太可行。因?yàn)榈蛯咏ㄖY(jié)構(gòu)可能支撐不了更多重量，或者樓下的租戶不能忍受添加鋼梁這種雜亂的工程。鑒于該問(wèn)題的重要性，美國(guó)供暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)（ASHRAE）發(fā)行了一本名為《數(shù)據(jù)通訊設(shè)備中心的結(jié)構(gòu)振動(dòng)指南》，以便更詳細(xì)地說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。

地板負(fù)重案例

機(jī)柜通常是24英寸寬，36英寸深，我們習(xí)慣的重量估算為1000磅左右，對(duì)地面的壓力約為每平方英尺（PSF）167磅，仍然超過(guò)了多數(shù)辦公室建筑的承重限制。但實(shí)際上，該重量遍布至機(jī)柜前后一半面積的走道上，就是通常所說(shuō)的“機(jī)柜覆蓋面”。因此機(jī)柜對(duì)地面造成的壓力的最大平均值應(yīng)該在70-80PSF，這要根據(jù)走道寬度而定。這個(gè)壓力的話，多數(shù)辦公室地面可以承受。

如果機(jī)柜的重量增加到1500磅，單位壓力相應(yīng)變?yōu)?00-125PSF.這個(gè)數(shù)值超過(guò)了普通辦公室建筑的結(jié)構(gòu)承重界限。但也有一些采用了特殊結(jié)構(gòu)的地板或者特別設(shè)計(jì)的樓面能夠承受這樣的重量。另一方面，重達(dá)3000磅的機(jī)柜若安排的是36英寸的通道，地面的壓力值則高達(dá)250PSF.這種程度的地面承重力在倉(cāng)庫(kù)里能見(jiàn)到，它通常要經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)和施工。

“扁平的”1U服務(wù)器外形上也相對(duì)比較長(zhǎng)，36英寸深的機(jī)柜都裝不下，因此它產(chǎn)生的單位壓力較小?，F(xiàn)在，我們傾向使用深度達(dá)到42英寸以上的機(jī)柜。由于安置這些縱長(zhǎng)型設(shè)備用的都是縱深型機(jī)柜，所以48英寸寬的走道越來(lái)越普遍。加深的機(jī)柜和加寬的走道使得機(jī)柜覆蓋面擴(kuò)大，能更好的分散壓力。即使這樣，遇到超級(jí)重的設(shè)備還是行不通。如果機(jī)柜寬度維持在24英寸，我們?nèi)匀挥械孛娉袎簡(jiǎn)栴}。

如今，好的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)，除了結(jié)構(gòu)性因素，還要考慮將機(jī)柜寬度增加至30英寸。這個(gè)空間恰好能科學(xué)容納所有的電源線和連線，不至因?yàn)榫€纜堆積而影響設(shè)備通風(fēng)。同時(shí)，這也增加了機(jī)柜的覆蓋面，有助于分散壓力。更寬、更深的機(jī)柜可以使標(biāo)準(zhǔn)辦公室地面的承重能力達(dá)到1500磅，如果地面夠結(jié)實(shí)的話，甚至可以達(dá)到2000磅。但超過(guò)這個(gè)數(shù)字，就要從建筑結(jié)構(gòu)上做調(diào)整了。

一些地方為了節(jié)約空間，選用了高度異常（48U-52U，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜是42U）的機(jī)柜。這些超高機(jī)柜可以容納更多設(shè)備，但它們引發(fā)的承重問(wèn)題也更大。目前，我們對(duì)新數(shù)據(jù)中心的要求是地面承重壓力不低于150PSF.如果預(yù)先考慮到機(jī)柜滿載，機(jī)柜型號(hào)偏窄或超高的情況，我們可能傾向要選擇250PSF的標(biāo)準(zhǔn)。但是，不管怎樣，地面結(jié)構(gòu)都要作特別設(shè)計(jì)。

在爭(zhēng)論選擇“架高型”還是“非架高型”地板時(shí)，地面的承重壓力指標(biāo)是一項(xiàng)決定性因素。如前所述，縱橫交錯(cuò)、關(guān)聯(lián)性良好的地板系統(tǒng)能把機(jī)柜重量分散到地面，利用到更多的地板面積。當(dāng)然，架高型地面要足夠堅(jiān)固才行，能支撐起機(jī)柜，還有架高結(jié)構(gòu)和板塊自身的重量。 一些人推崇鑄鋁架高型地板，達(dá)到承重最大化，自身重量最小化的目的，但是費(fèi)用也是驚人的。

如果你想知道設(shè)計(jì)一個(gè)有著不同承重能力地面的鋼結(jié)構(gòu)建筑，每平方英尺的花費(fèi)要多少，這里有一個(gè)紐約市的參考標(biāo)準(zhǔn)：增加100-125lbs/s.f.，要增加2美金/s.f.以上；增加150-175lbs/s.f.，要增加10美金/s.f.以上；增加到250lbs/s.f.，要增加25美金/s.f.以上。當(dāng)然，具體數(shù)字根據(jù)使用的混凝土類(lèi)型差異而不同。而且他們也沒(méi)有說(shuō)明，要改造一個(gè)現(xiàn)行地面結(jié)構(gòu)可能的費(fèi)用。

騰佑科技介紹的以上問(wèn)題，最后說(shuō)的都是一個(gè)道理，數(shù)據(jù)中心是一個(gè)“系統(tǒng)”，要作全盤(pán)考慮。電源和高溫估算固然很重要，但是也不能低估了重量這一指標(biāo)。只有合格的架構(gòu)工程師才會(huì)對(duì)實(shí)際的結(jié)構(gòu)問(wèn)題提出建議。