| 摘要：Intel的研究表明，同样的计算能力在2002年时需要25个机柜和128KW的能耗（5.1KW/每机柜），但在2008年时只需一个机柜和21KW的能耗（21KW/每机柜）。对比之下，我们节省了107KW的能耗，并且也大大节省了数据中心的物理大小和结构。 |
数据中心使用全密闭系统时，另一种方案是精确匹配型制冷（In-rowCooling）。精确匹配型制冷也需要一个密闭的侧板来隔离冷热空气。精确匹配型制冷的优点在于数据中心无需高价地板或吊顶，制冷机组离服务器设备的距离也近了许多，这样减少的送风路径。但是该方案的最大缺点在于小型的制冷系统不如大型制冷系统那么有着高效的制冷效率。表一为台达电子6四种变频制冷系统送风量及能耗的对比表。该对比表可清晰的看出在相同的工作风压下，大型制冷系统的送风量和能耗比更小，也就意味着比小型制冷系统更有有效和节能。除此之外，我们还必须面临种种挑战如：精确匹配型制冷的冗余性，不能使用空气节能器，需要大量的装机空间和冷却水的泄露等等问题。精确匹配型制冷是一种全密闭的系统，但是数据中心的管理人员在使用该系统时必须有着良好的准备和分析。
表一，不同制冷系统的性能 (台达电子)
垂直排风管全密闭系统和机柜级解决方案
除此之外，另一种方案是机柜级的冷热风隔离系统。这种系统通常是机柜的一个延伸部分。最常见的系统为机柜垂直排风管系统，或称作烟囱机柜系统。垂直排风管系统将密闭的机柜内的热回风导入到天花板上方。对比精确匹配型制冷，烟囱柜系统有着巨大的优点。首先，对于一排机柜而言，烟囱机柜的隔离冷热空气系统比精确匹配型制冷系统隔离整排机柜的热冷空气来的更为简单有效，并且烟囱柜在所有解决方案中最简单的全密闭系统。另外，烟囱柜系统不和空调系统相连，这样我们可以随着需求的增加来任意增加机柜，这样我们有着更高的可扩展性。最后，如表一所示，该系统和空调系统的独立性确保了数据中心可使用大型的空调系统来提高制冷效率和节能。使用垂直排风管系统，冷空气可使用高架地板（常用送风方法）送风或直接将冷风吹入数据中心内部来送风，并且可以结合使用空气节能器来起到更佳的节能效果。
垂直排风管系统机柜的第一个挑战是我们必须使用天花吊顶或者使用回风管，相比之下，精确匹配型制冷则无需任何天花吊顶或回风管。这样，数据中心则需要额外的高度。第二个挑战则是风压差，我们必须确保机柜前后的风压以使得冷风可以进入机柜来对机柜散热。这种挑战主要体现是机柜前部的送风风压压力，机柜后部热回风的风压，机柜后部的理线等功能区对风压的影响以及机柜顶部垂直排风管的大小和长度。因此，我们必须在设计时特别的仔细来确保该垂直排风管系统不会造成错误的压差。但是从绝大多数的案例来讲，这种被动型散热方案是目前最好的解决方案。
图 2 垂直排风管系统或称为烟囱机柜
主动式烟囱机柜只有当机柜使用长度很长的服务器设备和机柜后部的功能区特别的紧张时才会使用。主动式烟囱机柜指的是在垂直排风管中加装风扇。主动型设备添加了新的一层系统结构，直接影响了系统的效率和复杂性。在无必要性的时候，应避免安装主动性设备。
另外还有种机架机冷却方案叫做背板式水冷方案，通常是用在机柜的后门来冷却设备热回风，并报冷却后的冷风送入房间。还有一种背板式水冷方案是机柜后部带有管道，并通过管道将冷却后的冷风送入机柜前部从而形成一个独立的送风循环。这种方案的优点和精确匹配型制冷型制冷方案的优点一样：冷却系统离被冷却的服务器设备距离很近，并且房间的温度适合操作人员的工作温度。但是正因为机柜后部的冷却系统的存在带来了一个狠棘手的问题：如何解决机柜前后部的风压差和回风通常。另外我们还必选面对使用冷却剂如冷水的费用，投资成本，设备故障及维修，冗余等一系列的问题。这些问题我们已在精确匹配型制冷型制冷方案中详细描述过。这三种机架级冷却方案都可通过与数据中心设计和空调系统配合来增加每机柜热密度。
结论
冷通道密闭和热通道密闭（冷池和热池）这两种方案都可以改善数据中心气流组织，提高每机柜的热密度，并且提高热回风的温度从而提高空调系统的制冷效率。正如每种方案不同的特性，热池(HAC)对比冷池有着更多的可扩展性，制冷效率和房间内工作的舒适度，精确匹配型制冷不受高度受限制等等。如数据中心房内有天花吊顶或回风管时，垂直排风管系统在所有的解决方案中有着更高的效率和冗余性能。
责任编辑：Cat蕊
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