“APEC藍(lán)”這個(gè)詞語是APEC會(huì)議在北京召開之后火了起來。中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站數(shù)據(jù)顯示:APEC在北京召開期間,北京空氣質(zhì)量均為優(yōu)良級(jí)別,網(wǎng)絡(luò)熱議,將這樣的藍(lán)天稱為“APEC藍(lán)”,引申意義說明這樣好天氣的到來對(duì)于北京這樣一個(gè)重度空氣污染的城市來說是多么難能可貴。大氣污染對(duì)人的危害可想而知,會(huì)引發(fā)多種呼吸道的疾病,給人們的工作和生活都帶來巨大影響。同理,大氣污染對(duì)于數(shù)據(jù)中心同樣也有嚴(yán)重影響,尤其是對(duì)數(shù)據(jù)中心里運(yùn)行的電子設(shè)備,數(shù)據(jù)中心不僅是大氣污染的一個(gè)產(chǎn)生來源,而且數(shù)據(jù)中心本身也會(huì)受到大氣污染的影響。
我們通常用API來衡量空氣質(zhì)量狀況,API(空氣污染指數(shù),即AirpollutionIndex)是將常規(guī)監(jiān)測(cè)的幾種空氣污染物濃度簡(jiǎn)化成為單一的概念性指數(shù)值形式,主要監(jiān)測(cè)的污染物有:煙塵、總懸浮顆粒物、浮塵、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、揮發(fā)性有機(jī)化合物等等,這些污染物多多少少都對(duì)電子設(shè)備有一定影響,尤其是二氧化硫。美國(guó)采暖、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)針對(duì)數(shù)據(jù)中心污染進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)制定,在2009年發(fā)布了數(shù)據(jù)中心氣態(tài)和顆粒污染物的控制指南,并在2011年發(fā)布了數(shù)據(jù)中心顆粒和氣態(tài)污染物控制的補(bǔ)充規(guī)定。這些規(guī)定在ANSI/ISA-71.04-1985里進(jìn)行了詳細(xì)的說明,制定了數(shù)據(jù)中心空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),并劃分了嚴(yán)格的等級(jí)。表1說明了數(shù)據(jù)中心里空氣質(zhì)量的等級(jí)分類。
從表1中可以看到,最良好的標(biāo)準(zhǔn)是G1,在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良,對(duì)運(yùn)行的設(shè)備無任何影響,從G2級(jí)別開始空氣質(zhì)量就對(duì)數(shù)據(jù)中心電子設(shè)備有腐蝕作用,雖然G2級(jí)別的污染對(duì)電子設(shè)備影響微乎其微,幾乎可以忽略,但還是有損傷。而當(dāng)數(shù)據(jù)中心的腐蝕程度達(dá)到G3或者GX時(shí),就必然開始對(duì)數(shù)據(jù)中心里運(yùn)行的服務(wù)器、硬盤和其它電子產(chǎn)品與設(shè)備造成損壞,降低其可靠性,增加維修成本。對(duì)數(shù)據(jù)中心電子設(shè)備具有腐蝕影響的主要有三種氣體:酸性氣體,比如:硫化氫、硫、氯氣、氮氧化物等;堿性氣體,比如:氯氣、氨氣等;活性氯化和氣體,比如:氯化氫、二氧化氫等。這些腐蝕性氣體主要來自于人類的活動(dòng),比如工業(yè)排放和機(jī)動(dòng)車排放。不管是哪種氣體,對(duì)數(shù)據(jù)中心的電子設(shè)備元器件是有巨大損傷的,在這些電子設(shè)備的表面看不到任何影響,但是隨著日積月累就會(huì)暴露出問題。當(dāng)我們通過顯微鏡將元器件周圍進(jìn)行放大時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的設(shè)備里電路板多多少少都有一些受腐蝕的現(xiàn)象,當(dāng)這些微觀上的細(xì)微變化逐漸累計(jì),最終就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行故障。根據(jù)數(shù)據(jù)中心設(shè)備故障的類型,可以將受大氣污染的設(shè)備故障分為三大類:第一類是短路故障。數(shù)據(jù)中心絕大部分的電路板都是采用侵銀的處理方式,當(dāng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于含硫和一定濕度的空氣環(huán)境中就容易產(chǎn)生腐蝕,形成蠕變腐蝕,這種腐蝕容易造成電子線路的短路,引發(fā)設(shè)備運(yùn)行故障;第二類是斷路故障。這種腐蝕主要產(chǎn)生在含銀的小型表面安裝組件中,生成腐蝕產(chǎn)物硫化銀,硫化銀大量聚集后會(huì)產(chǎn)生機(jī)械壓力,從而破壞封裝的完整性,封裝被破壞后底層的銀被進(jìn)一步腐蝕,直到部件中的所有銀被耗盡,最終導(dǎo)致斷路。第三類是腐蝕故障。這種故障主要來自無機(jī)鹽粉塵的污染,如果數(shù)據(jù)中心靠近海邊或者數(shù)據(jù)中心加濕的水分中含有過量的鹽分,經(jīng)過長(zhǎng)期的累積,也可以造成設(shè)備器件的故障。我們知道Google公司曾考慮將數(shù)據(jù)中心建在海上,利用海水進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的降溫,達(dá)到節(jié)省能耗的目的。然而,數(shù)據(jù)中心的電子設(shè)備首先就要受到無機(jī)鹽腐蝕的考驗(yàn),海水中海鹽的濃度很高,如果不對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行防腐蝕保護(hù),那么電子設(shè)備的故障率必然會(huì)增加,甚至根本無法正常使用,這樣更換設(shè)備的成本將節(jié)省省下的又都花費(fèi)掉了,所以將數(shù)據(jù)中心建在海上,或者是離海邊較近的地方,那么就要考慮鹽份對(duì)設(shè)備腐蝕的影響了。
既然大氣污染對(duì)數(shù)據(jù)中心的影響這么嚴(yán)重,就需要保持?jǐn)?shù)據(jù)中心里的API指數(shù)較好才行。比如我們可以將數(shù)據(jù)中心不要建設(shè)在海邊(距離海邊不超過10公里),不要建設(shè)在化工廠附近、喧鬧的大城市、污染嚴(yán)重的地區(qū)等等,這樣可以改善數(shù)據(jù)中心空氣質(zhì)量;數(shù)據(jù)中心內(nèi)的地面、墻面、頂棚采用不起灰材料,減少數(shù)據(jù)中心內(nèi)的可污染顆粒物;數(shù)據(jù)中心機(jī)房入風(fēng)口應(yīng)背對(duì)污染源;定期對(duì)數(shù)據(jù)中心的空氣質(zhì)量進(jìn)行檢查和測(cè)量;定期檢查空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行情況,清洗防塵網(wǎng),定期打掃數(shù)據(jù)中心,保持內(nèi)部的空氣清潔。
大氣污染對(duì)數(shù)據(jù)中心的影響是巨大的,其將直接決定了數(shù)據(jù)中心電子設(shè)備的使用壽命,良好的運(yùn)行環(huán)境可以延長(zhǎng)電子設(shè)備的生命運(yùn)行周期,為數(shù)據(jù)中心節(jié)省大量的設(shè)備運(yùn)營(yíng)成本和維修成本。在人們普遍關(guān)注大氣污染問題的同時(shí),也應(yīng)該將視角聚焦到數(shù)據(jù)中心上,作為承載多種重要應(yīng)用的信息處理系統(tǒng),一旦出現(xiàn)故障必將影響到人們的工作與生活。人們的工作和生活早已經(jīng)離不開數(shù)據(jù)中心,處理好數(shù)據(jù)中心面臨的空氣污染危機(jī),將極大地降低數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維成本,讓數(shù)據(jù)中心更加穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。