機房恒溫恒濕空調機的發(fā)展歷程與趨勢

機房恒溫恒濕空調機的發(fā)展歷程與趨勢

　　伴隨著(zhù)上世紀中期計算機的產(chǎn)生，機房這一名詞應運而生。我國隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，與之配套的機房恒溫恒濕空調機也在迅速發(fā)展，其發(fā)展大致可分為以下四個(gè)時(shí)期：

　　前期機房（1960～1980年）

　　前期的機房是為某臺計算機（大、中、小型機）專(zhuān)門(mén)建設的，并沒(méi)有統一的標準，完全是在摸索中建設的。這時(shí)的機房只有降溫措施，但沒(méi)有精密的溫度控制，也沒(méi)有測試和指標。還采用的是風(fēng)道送風(fēng)，穩壓器供電，缺乏對電力干擾（尖峰、浪涌）的防范，也沒(méi)有嚴格的除塵措施。A于換鞋、穿白大褂。由于是普通的雙開(kāi)門(mén)，所以有很大的縫隙。惡劣的環(huán)境加上早期計算機的性能較差導致計算機系統穩定工作時(shí)間只有幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)，往往一天就要發(fā)生好幾次故障。有時(shí)壞1次卻要修1～2天，可用性極差。

　　中期機房（1980～1990年）

　　由于計算機系統的產(chǎn)生，出現了專(zhuān)門(mén)為單個(gè)計算機系統設計的機房，有了專(zhuān)用的機柜（大、中、小機柜），并且開(kāi)始逐步制訂標準，包括機房選址、面積等。機房制冷也從集中冷卻到采用恒溫恒濕的專(zhuān)用空調機，機房設計上引進(jìn)了防靜電概念，使用了防靜電地板。在設備上也引進(jìn)了UPS等設備。消防系統方面采用自動(dòng)與半自動(dòng)的應用，具有大機房面積、寬設備運輸通道，能夠為單個(gè)指標進(jìn)行測試和監控。機房除塵方面采用新風(fēng)系統和機房正壓防灰塵。所謂機房正壓就是通過(guò)一個(gè)類(lèi)似打氣桶的設備向機房?jì)炔砍掷m不斷地輸入新鮮、過(guò)濾好的空氣，加大機房?jì)炔康臍鈮?，由于機房?jì)韧獾膲翰?，使機房?jì)鹊目諝馔ㄟ^(guò)密閉不嚴的窗戶(hù)、門(mén)的縫隙向外泄氣，從而達到防塵的效果。這時(shí)候的計算機系統能穩定工作幾天，并且已經(jīng)開(kāi)始引入模塊化的概念。

　　后期機房（1990～2000年）

　　IT設備逐漸小型化，服務(wù)器逐步成為主體，多臺計算機、服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)，開(kāi)始大量共用網(wǎng)絡(luò )設備。數據的存儲介質(zhì)水平逐漸提高，對數據進(jìn)行了更嚴格的保護，也通過(guò)經(jīng)驗積累，從而制訂了新的標準，并廣泛使用恒溫恒濕的專(zhuān)用空調。供電系統的完善，采用了大量UPS，對防雷標準也進(jìn)行了完善，并有了綜合的監控系統，專(zhuān)門(mén)的機房裝修設計。這時(shí)候的IT系統穩定工作時(shí)間為幾十天，可用性和可靠性均有了大幅提升。但此時(shí)的服務(wù)器還是每臺配備一套顯示器鍵盤(pán)鼠標，這就大大浪費了資源。

　　現代機房（21世紀）

　　IT設備進(jìn)一步小型化，所有設備都進(jìn)入機架，機架成為機房IT設備的主體。具有更合理的可用性設計，更高的實(shí)用性、先進(jìn)性、靈活可擴展性、可管理性、可維護性，設備更加標準化。并且加強了對數據保存環(huán)境的重視，對機房建設進(jìn)行了更加嚴格的監測與監督。IT設備的工作時(shí)間基本上是連續的，可保持24小時(shí)不關(guān)機。這時(shí)候的系統能夠穩定工作幾個(gè)月或者時(shí)間更持久。隨著(zhù)IT設備的發(fā)展，NCPI理念應運而生，并成為未來(lái)機房的發(fā)展趨勢。

　　國內機房建設存在的常見(jiàn)問(wèn)題

　　隨著(zhù)機房的不斷發(fā)展，一些問(wèn)題逐漸暴露了出來(lái)。

　　首先是規劃設計與運營(yíng)管理落后，國內專(zhuān)家總結為“一流設備”、“二流設計”、“三流管理”。之所以產(chǎn)生這種結論主要是國內對機房設施層面的重視不足。

　　其次是設計理念方面的問(wèn)題，系統性、可用性不高，機房的整個(gè)系統在設計的時(shí)候應該均衡，不能某一部分太好，其他部分相對較差。影響機房運行可用性的因素主要有供電系統、空調系統、監控系統、機架系統。再者就是未重視擴展性的需求，最后使機柜內配電存在很大問(wèn)題，到處都是插線(xiàn)板、電纜線(xiàn)，從而帶來(lái)很大的安全隱患。

　　另外，與IT設備與機架化脫節。為了美觀(guān)采用不合理的設計，使得機柜內的配風(fēng)存在問(wèn)題，機房建成后普遍存在經(jīng)常出現局部熱點(diǎn)的現象。機房負壓也是一個(gè)很?chē)乐氐膯?wèn)題，由于設計、維護不合理，大多數機房在運行時(shí)對機房外部都是負壓，造成機房?jì)然覊m潔凈度嚴重超標。對安全隱患的認識不足，是眾多機房存在安全隱患的重要原因。

　　最后就是機房負壓的問(wèn)題，風(fēng)量的分配由出風(fēng)口風(fēng)壓、出風(fēng)口面積等許多因素決定。在冷風(fēng)從地板出風(fēng)口向上排出后的上升過(guò)程中，動(dòng)壓不斷下降，從而引起位于機柜不同高度設備的配風(fēng)量分布很不均勻。當出口風(fēng)速比較小時(shí)，動(dòng)壓不夠強，冷風(fēng)不能被送到機柜上部的設備，上部設備過(guò)熱，而加大出口風(fēng)速，雖然能夠解決機柜上部的送風(fēng)問(wèn)題，但會(huì )引起機柜下部位置的凈壓過(guò)低甚至產(chǎn)生負壓（射流效應），從而使下部設備配風(fēng)不足引起過(guò)熱。

　　機房設計技術(shù)發(fā)展趨勢

　　計算機技術(shù)還在不斷發(fā)展，作為計算機（IT設備）的“家”--機房，也在隨之發(fā)展，NCPI理念逐漸被認同并成為未來(lái)機房發(fā)展的趨勢。針對上面存在的問(wèn)題，以及日后發(fā)展要面臨的問(wèn)題，機房發(fā)展要通過(guò)高安全性、高可用性、高靈活性、機架化、節能性等方面的綜合考慮向前邁進(jìn)。

　　高安全性：最主要的是雷擊，據統計設備非自然損壞失占10~30%。其次是火災，其中又以電池為主，機房中50%的火災是由于電池起火引起的。另外還有水災，比如空調漏水等也是機房水災的一大起因。最后是非法進(jìn)入，包括電腦的、人為的入侵。這些都是在機房建設中需要考慮的安全問(wèn)題。

　　高可用性：提高平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF），降低平均修復時(shí)間（MTTR），提高運維管理水平，把可用性提高到“5個(gè)9”的可用性水平，即年停機時(shí)間僅有5分鐘，達到99.999%。

　　高靈活性要能夠保證隨需應變，擴展、升級容易，并且占地面積小。

　　機架化：機架化有兩個(gè)概念，一個(gè)是機架定位單元（RLU），這需要事先確定數據中心的主要標準：中心可以支持多少設備，以及是否有能力來(lái)支持這些設備等。這是根據數據中心每個(gè)機架的運行需求得出的數字。一個(gè)機架根據其主要要求（電源、冷卻等）有特定的RLU值，而這些數字可以與其它同樣或類(lèi)似的要求一起使用。在擁有各類(lèi)設備的數據中心，RLU定義一般不止一個(gè)。例如，在數據中心一個(gè)區域內的所有存儲機架可以被視為RLU-A機架，而所有服務(wù)器機架則為RLU-B機架。

　　另外就是“機房模塊”的概念，正如美國可用性研究中心提出的“IT微環(huán)境”概念所提示的那樣，機架（機柜）正在成為IT設備的“新家”，或者說(shuō)，機柜內的微環(huán)境才是所謂的“機房環(huán)境”。更有研究專(zhuān)家稱(chēng)“機柜即機房”。在某種程度上，至少在機房的物理空間層面上，機柜確實(shí)可以理解為被“切割成模塊的機房”。

　　節能性：機房的密封、絕熱、配風(fēng)、氣流組織，這些方面如果設計合理將會(huì )降低空調的使用成本。另外，因為UPS輸入電流諧波成分應小于5%，所以UPS效率的提高能有效降低對電力的需求，從而達到節能的目的。

　　在NCPI領(lǐng)域，由于行業(yè)的特殊性，標準化存在著(zhù)實(shí)際的困難，因此長(cháng)期以來(lái)缺乏監督的動(dòng)力和變革興趣。但業(yè)內人士已逐漸認識到，必須避免一次性獨特工程設計的低效及容易出錯的復雜性，要透明地管理IT物理基礎設施的日常業(yè)務(wù)，才能建立起任何基礎設施所期望的高品質(zhì)。

　　如今，業(yè)內人士已開(kāi)始憑借自己的經(jīng)驗和商業(yè)判斷力來(lái)推動(dòng)行業(yè)朝著(zhù)更穩定和更高效的標準化方向發(fā)展。將標準化應用于NCPI的設計、部署和運營(yíng)當中，以獲得易于理解、可預測和高效的NCPI結構和功能。由于標準化可顯著(zhù)地提高NCPI的商業(yè)價(jià)值，即可用性、適應性和總擁有成本的改進(jìn)，因而必然會(huì )成為NCPI技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)具有戰略意義的長(cháng)期發(fā)展趨勢。

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