| 摘要：本文概述了密度规范的要求，并介绍了制定密度规范的一种新方法。该方法提供了可实施的规范，可让IT员工和设备设计者之间明确交流各种要求，并加速了可预见成本效益和电气效益的数据中心的创建。 |
比较上述两种情况的要求，我们可以得知，有效密度规范的一个重要因素为应当指定行内的机架功率峰值/均值比，并且该比值应当大于1。如何选择适当的机架功率峰值/均值比取决于实际机架的预期变化。
图1 对于不同的机架间实际密度的变化，机架密度的峰值/均值比对电源和制冷设备的总拥有成本产生的影响
图1中显示了典型数据中心设计的限制和假设这二者的关系：图1显示已安装的IT设备中，在三种不同的实际机架功率变化的情况下，机架密度规范的峰值/均值比是如何影响电源和制冷基础设施的标准总拥有成本(TCO)支出的。数据显示，在所有机架具有相同功耗的情况下，机架密度峰值/均值比等于1时，TCO为最佳（最低）。这种效应的解释可归因于指定额外的峰值功率密度容量会增加功率和制冷分配的支出，但在所有机架都具有相同功耗时不会导致总拥有成本增加。但是，如果实际安装的机架功率不同，峰值/均值比没有增加时，则会增加总拥有成本。这是因为存在无法使用的功率和制冷容量，同时，指定的IT设备需要增加地板空间，二者共同产生了这种效应。结果是，机架密度的峰值/均值比大于1，在实际安装中可获得最佳的TCO。
这就引出了有效制定数据中心密度规范的另一个重要因素：在典型的设计中，行内的机架功率密度峰值/均值比应当大约为2，如果行内的预期实际机架功率密度峰值/均值比大于2，建议在机架间分散最大密度的IT负载来限制峰值/均值比，或将无关的负载重新分配到其他行。
基于规则的密度规范
如果某行或某区域中的均值和峰值机架功率密度设计已经指定为经预见可实施的规范，则该规范可行。如果峰值机架功率接近平均值，则可直接实施。但是，如果行内的机架峰值/均值比接近1.5或更大，则实施该设计的挑战和成本都将增加。确保只要不超过平均功率值，任何机架都可以在峰值功率的水平上操作，在使用高架地板送风系统的安装中，这样造成的问题可能会成为非常严重的限制。如果在密度规范中允许使用基于规则的密度部署，可获得的整体均值和峰值功率密度都可以提高。
要理解基于规则的规范所解决的问题，请考虑将机架功率密度的峰值/均值比设定为建议的2时，在现有高架地板制冷系统中安装机架的情况。从电源系统这方面来看，在最大机架密度下，每个机架都必须拥有一定的功率配额，而机架则通过PDU或UPS来供电，其额定值为平均机架密度乘以IT机架的个数。这个方案实施起来非常简单。但是，从冷却角度看，每个机架并不具有定义良好的空气分配系统，其额定值为平均机架密度的两倍。要在密度超过均值时操作机架，必须从邻接的低于均值密度的机架中借用未使用的容量。在使用具有有限通风容量的高架地板时，这就意味着在行内分散高密度机架会显著降低制冷系统上的局部超负荷。如果规范具备建立行内高密度机架位置规则的能力，则可以在系统限制范围内获得较高的峰值和平均值密度。
具有简单规则的示例为，机架仅可以超过均值额定功率的量为相邻机架平均功耗低于均值的量。更复杂的规则可以用来最大化已知安装中可预见的功率密度，并且这些规则可以在功率和制冷管理系统中实施。
针对未来的增长指定密度选择
很多数据中心并不是一次完全建成，而是随着时间的推移不断扩展。在这些情况下，并不需要总是提前为尚未规划的行或区域指定密度。任何指定数据中心密度的实际方法必须考虑未来的需求，因为密度需求难以预测，因此需要尽可能地保留将来密度的选择。理想的做法是，将部署电源和制冷基础设施的费用预算和相关事务尽可能延后进行。另外，数据中心以后的扩展并不会影响已经投入使用的IT设备的可用性。
常用的办法为提前规划电源和制冷基础设施，以便支持预先定义的功率密度。这样做好处是，预先安装设备可确保在以后进行IT部署时，不需要在已运行的数据中心中再做主干电源的部署。但是，这个方法还存在多个不利的影响，包括：
（1）当以后的IT密度超过电源和制冷基础设施的密度时，更改或进行重新部署是很困难的。
（2）当以后的IT密度低于电源和制冷基础设施密度时，必然会造成主要基础设施投资的浪费。
（3）基础设施从来没有扩展，或由于某些规定或其他商业问题而导致在另一个位置进行了扩展，因此造成主要基础设施投资的浪费。
（4）近期内数据中心的负载远远低于电源和制冷基础设施的额定容量，导致电气效率的显著降低和不必要的大量电费花费。
（5）提前安装目前不需要的电源和制冷基础设施，造成不必要的设备资金支出和维护合同成本。
有效的密度指定模式可以通过将电源和制冷基础设施定制为模块化的大小可调的设计和实施方法来避免以上这些问题。实施这种架构时要求预先安装主供电配电线路，如行或区域范围内使用的电源设备和制冷设备。昂贵的电源和制冷基础设施的安装则需要延后，如UPS系统、PDU、机架、行内的配电设备、空调及空气分配设备。区域或行内支持的具体密度将在延期后具体部署时确定，并且电源和制冷基础设施将按行部署或以行为基础来部署。
这个讨论引出了建议密度规范方法的另一个主要因素：需要在将来部署的数据中心行或区域进行规划时，应充分考虑在最坏情况下的最大密度值，并要求主要的电线和管线应当预先安装并支持此密度；但是对这些行的实际电源和制冷设备的选择应当延后到确定了部署密度和规划之后再进行。这样，电源和制冷设施的主要成本将控制在实际应用的合理范围内，并且在需要的位置和时间进行部署。这样就可以大大减少资金投入和操作成本，建造更具有能源效率的数据中心。
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