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善用散熱及模組設計 打造高效能機房

溫度是機房的大問題之一,除了使用空調系統降低IT設備的熱度外,機房建置設計也要特別留意,才能真正達到散熱的目標。古榮豐攝
溫度是機房的大問題之一,除了使用空調系統降低IT設備的熱度外,機房建置設計也要特別留意,才能真正達到散熱的目標。古榮豐攝

隨著愈來愈多的日常運作資訊化及網路化,不管是政府或企業,對IT系統的依賴度也愈來愈高,不但無法容忍片刻的停機或系統停擺,IT系統的績效與企業競爭力的關係也愈來愈密切。

台達電資訊中心基礎設備產品管理專案經理林士基指出,當今大多數成功的企業都需要依賴一個穩定的資訊中心(Data Center),為了維持資訊設備的正常運作,資訊中心的基礎建設,必須能解決新一代IT設備的需求,包括滿足高用電量、混合安裝、變化快速及高風量空調要求等,最終達到有效降低投資成本、提供資產有效運用、提高服務品質等優點。

台灣IBM高級技術專員林彥明更指出資訊中心面臨的最大挑戰:「熱、熱、熱!」

「以大型資訊中心來說,最大的耗能項目就是空調系統。」林彥明分析抗熱對資訊中心的影響:「保守估計,資訊中心每投資硬體1美元,能源消耗就得投入0.5到0.71美元。」

但其實空調系統的功能,主要是降低IT設備的熱度,而不是「冷卻機房」,因此「很多機房冷到攝氏18~19度,真正的目的是要讓機器降溫。」林彥明強調:「但其實空調系統往往只有一半的效能,是真的用到伺服器等IT設備上。」

事實上,即使機房冷到攝氏20度以下,伺服器的散熱效果仍不盡理想,其中的關鍵,就在於機房建置設計有偏差。如企業機房的伺服器因為要讓冷風從正面吹進來,用背面來散熱,所以應該是正面對正面來擺設,但有些企業卻為了美觀,讓伺服器看齊對正,一律正面對背面,正面吹進來的冷風當然不夠冷。

此外,有些企業雖然認知架高式地板有助於機房散熱,但光是把地板架高沒有用,包括冷熱通道的出口設計,必須跟伺服器的散熱位置相關;與天花板也要保留足夠的高度,才有足夠的散熱循環空間。

因此,林彥明建議,除了要從外部降溫外,從內部降溫也相當重要,只要能讓伺服器穩定維持在攝氏30度左右運作,空調耗能就可以跟著降低,「空調耗電量佔總用電量的30~40%,若以此為優先改善目標,不僅能提升能源使用效率,亦可大幅降低企業營運成本。」

如水冷背板技術已經開始在市場上嶄露頭角,過去很多企業會擔心在機房舖設水管的風險度,但由於背板密封技術已經相當成熟,加上國家高速網路與計算中心、中山大學等成功案例愈來愈多,目前企業市場對水冷背板的接受度已經有大幅改善。

此外,機房建置前的規劃更是重要。林士基認為,從以往經驗來看,建置資訊中心可分系統規劃、設計、安裝和營運幾個階段,一般是以數月至年來計算的,建置時間十分冗長,因此若能採用模組式設計,提高靈活性,將是可行的改善方法,其中的關鍵因素是標準化、模組化和可擴充性,將建置時間縮短至數週內完成,才能滿足資料中心不斷改變的需求,如此的規劃設計亦可降低企業的投資成本。

由於資訊中心的基礎建設包括為資訊設備提供電力保護、精密空調、機櫃、環境及安全性、佈線和防火等功能,為了確保IT設備可以正常運轉,若要設計和建置1個可以達到預期效能的整合式、可靠系統,台達電也認為,必須將基礎建設視為1個整體而不是單獨供應商的產品,如果各系統並未有相互溝通作業的設計,僅能拼湊成1個複雜而不可預測的資訊中心基礎建設系統,管理工作將變得更加複雜,並且需要簽訂多個服務合約,會讓機房建置及後續的採購困難度大增。

此外,企業機房的實體基礎建設由許多元件構成,機房管理者若希望避免元件故障帶來的麻煩,各個系統元件的整合度越完整就越可靠,出現的問題就越少。因此,企業應選擇能夠提供整體規劃及產品的設備供應商,將能有效降低企業初期的投資成本,並降低系統的複雜性,進而減少人員的操作錯誤,滿足IT設備快速變化的要求,提高基礎建設的可靠性和可用性,達到穩定的企業機房運作要求。

除了自建機房和資訊團隊外,企業其實也可以選擇將主機交給專業的IDC(Internet Data Center)代管。以遠傳的IDC設備及服務為例,主體建築擁有高度防災與7級防震專屬鋼骨結構,整合式電力、不斷電系統、空調、發電機及消防系統等中央監控與維護設備(SCADA),並提供電力及數據雙備援機建置,皆非一般企業所能投資的領域,配合完整的7x24網管監測系統,企業將主機委由IDC進行專業管理,也是1個不錯的選擇。


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