后机架冷却是否适合您的数据中心运营？ - 结构设计-散热设计-防水设计-工程验证-生产制造

冷却数据中心最简单的方法是安装空气交换器，产生冷空气并在服务器机房内循环。但如果您想节省资金（至少从长远来看），更好的方法可能是在每个机架上安装空气交换器，并使用它们来冷却单个服务器机架。

后一种方法称为“后机架冷却”，与数据中心中更传统的空气冷却系统相比，它具有多种优势，特别是在能源效率方面。

下面介绍一下后机架冷却的工作原理，以及为什么您可能需要在数据中心内部考虑使用它来改善冷却方法。

什么是数据中心后机架冷却？

数据中心的后机架冷却需要使用直接安装在服务器机架后面的空气交换器来冷却该机架中的服务器。

在后置机架冷却系统中，每个服务器机架都配备一个空气交换器。当机架运行时，空气交换器会吹入冷空气，并将热空气排出。

后置机架冷却不同于传统的数据中心空气冷却系统（称为“计算机房空调”或“CRAC”），因为后置机架冷却器不是将冷空气吹遍整个服务器机房，而是针对产生大部分热量的设备。

从概念上讲，后机架冷却类似于直接到芯片的冷却系统，该系统使液体在服务器内的 CPU 或其他热源周围循环。这是将散热重点放在产生大部分热量的设备上的另一个方法。

然而，直接芯片冷却系统也非常昂贵，因为它们需要特殊的冷却液和循环器。如果您想将冷却资源导向热源，但又没有足够的预算进行直接芯片冷却，那么后机架冷却是下一个最佳选择。

后机架冷却的主要优点是它能更高效地利用冷空气。在 CRAC 系统中，吹入服务器机房的大部分空气都被浪费了，因为它们不会与实际产生热量的设备接触。相比之下，后机架冷却系统以更局部的方式针对服务器，从而减少浪费。

后机架冷却还可以提高数据中心的能源效率（并且，进而改善PUE 指标），因为当单个机架内的服务器未满负荷使用或处于非活动状态时，可以调低或关闭空气交换器。

CRAC 系统通常不提供此选项。如果您正在运行任何服务器，则整个 CRAC 系统可能需要打开 - 即使在热量产生最少的时候也是如此。

最后，至少从前期成本来看，后机架冷却是一种比液体冷却系统更便宜的冷却选择。但从长远来看，液体冷却的成本更低，因为它需要更少的能源来运行。

虽然后机架冷却具有多种优势，但在数据中心实施后机架冷却也存在一些潜在障碍。后机架冷却面临的挑战包括：

更多的空气交换器：
由于每个服务器机架都需要自己的空气交换器，因此您必须安装和维护比 CRAC 系统更多的交换器。
缺乏备份：
在大多数情况下，每个由后部交换器冷却的机架只有一个交换器。如果该交换器发生故障，机架可能会很快过热。CRAC 系统不太容易发生此类故障，因为它们可以有多个空气交换器，即使部分设备发生故障，它们仍可继续运行。
能源使用：
虽然后机架冷却具有一些节能优势，但其效率低于液体冷却系统，因为后者需要最少的能量来运行 - 不像后机架冷却器那样依靠消耗大量能源的风扇。
空间使用：
后置机架冷却器比 CRAC 系统占用更多的数据中心空间，这不仅是因为必须将空气交换器连接到每个机架，还因为为交换器供气的管道。因此，这些系统为 IT 设备留出的可用空间更少。

如果您正在寻找提高数据中心能源效率的方法，但又没有足够的预算或时间来实施先进的冷却解决方案，如直接芯片冷却或浸入式冷却，那么后机架冷却是一个不错的折衷方案。它比冷却整个计算机房的传统空气系统更高效、更有效，而且安装成本更低，也比液体冷却更简单。

另一方面，如果您关注至少几年的长期结果，液体冷却可能会比后机架冷却提供更好的投资回报率，因为直接芯片和浸入式系统的运行效率更高。