超大规模数据中心的环境监测

在大多数超大规模数据中心中，环境监测无处不在。为什么？这主要是由于它们依赖于高环境工作温度和 IT 机架内令人难以置信的功率密度。他们的目标是实现最大的能源效率。为了节约能源，大多数超大规模企业将其冷却系统的设定点调整到服务器和存储设备可以承受的最高入口空气温度的几度以内。这最大限度地减少了冷却系统运行的时间，以及随后用于冷却的能量。

因此，了解每个 IT 机架的空气温度变得至关重要。如果设定点与入口温度不同步，设备可能会发生故障。在这种数据粒度级别进行管理以数据中心的准确热建模为前提。它还将冷却系统的响应限制在最低限度，例如在有热偏移危险的机架附近打开百叶窗或地板通风口。如前所述，冷却系统必须及时响应，以防止发生热失控。

维护和监控超大规模数据中心绝非易事。您不断地管理数据中心的环境，以确保尽快发现潜在故障，从而最大限度地延长正常运行时间。存在许多用于数据中心环境监测的方法。数据中心运营商可以选择与：

1） 提供单向通信协议的无线传感器。用于放置的灵活性以及网络运营团队不希望有线网络上的传感器。

2） 作为楼宇管理系统 （BMS） 一部分的有线传感器。通常位于天花板和活动地板下方。

3） 无源红外摄像机，如视觉显示热点的 FLIR 型系统。这些也可以用作运动传感器，显示地板上的人员。

4） 嵌入在现有计算基础设施中的传感器，例如大多数主要 OEM 的服务器中的传感器。

另一种环境监测方法包括使用智能数据中心配电单元 （PDU）。由于它们位于 IT 机架内，位于数据中心内大部分热量产生的源头，机架 PDU 支持的传感器提供了一种经济的方式来提供实时信息。该数据通常比安装在天花板或数据中心空气处理系统管道内的传感器更准确。

智能数据中心 PDU 还可以通过提供其他基于机架的数据来支持监控网络。除了温度数据，智能 PDU 还可以配备各种传感器类型，用于收集数据中心管理所需的额外信息。他们可以提供有关用电量的数据。虽然对冷却系统运行的反馈至关重要，但机架本身的物理安全性也很重要。

为已经智能的 PDU 添加更多传感器和监控功能，可以让您更清楚地了解您的机架。凭借对环境条件的了解，您的智能 PDU 可以帮助您更主动地维护负载和电源，以及温度、湿度和安全性。

环境传感器使您能够收集不同的数据点，包括：

1） 温度和湿度

2） 气流

3） 泄漏检测

4） 门防入侵和安全

5） 中央电视台

6） 烟雾

7） 振动

数据中心环境监测传感器的信息被智能PDU采集后，可以通过机架PDU的监测系统进行访问。数据可以在智能 PDU 软件中聚合和使用，也可以传递给 DCIM 或其他楼宇自动化系统。基于机架的环境监测通常提供以下功能：

1） 综合环境和电力系统监测

2）基于机架的多个数据中心环境传感器的聚合

3） 提高数据中心冷却系统的运行效率

4）环境数据的预测趋势

5） 逐个机架提醒安全或环境问题

在边缘为超大规模供电

较低的延迟和带宽需求意味着超大规模数据中心还需要通过边缘计算使其存储和计算基础设施更接近最终用户。支持边缘的远程硬件系统通常具有运行在其上的固件和/或软件，这些固件和/或软件需要具有容错性、足够强大，以便能够在自然灾害或人为中断导致的间歇性通信中断和电源可用性挑战中始终如一地运行。

根据定义，边缘计算站点与核心数据中心设施不相邻，这种不接近意味着对远程监控电源和冷却条件的能力以及控制和远程重启单个插座的能力的依赖增加，避免派出配备工作人员的卡车来调查和纠正故障系统的需要。边缘计算需要在机架和 PDU 级别更复杂的监控解决方案以及额外的智能 PDU 功能，例如每个插座功率感应 （POPS），支持远程电源、温度和湿度监控，可用于安全地调整您的环境条件橱柜。

当您查看边缘计算时，密度是一个问题。服务器、存储和网络要求很高，而容纳它们的空间却很低。大多数部署

不到 100 平方英尺，仅限于 10‘ x 10’ 的空间。在许多部署中，平均 100 平方英尺是一种奢侈。增加的计算密度导致更高的 kW/机架需求，随之而来的是更高的插头数量和电流强度要求。创新的机架式 PDU 可以通过在单个 42U 高机架 PDU 中提供多达 42 个独立的 C13 插座来克服边缘部署所允许的有限物理空间。它们还可以通过可容纳 C14 和 C20 插头类型的 2 合 1 插座在边缘提供终极灵活性。

简而言之，智能 PDU 可以在一个设备中提供电源监控、管理、控制和环境反馈。虽然在选择数据中心 PDU 时需要考虑几件事，但请记住，电源是最大的经常性成本，机架中合适的 PDU 可以降低复杂性并提高效率。

审核编辑：郭婷