如果你錯(cuò)過這個(gè)系的前六部分,在這里，我需要做個(gè)澄清，這不是在討論用堵住活動(dòng)地板的開孔、或者用墊圈護(hù)住活動(dòng)地板上的電纜孔洞、物理分離冷熱通道，最大限度地降低或消除旁路氣流和再循環(huán),合理規(guī)劃風(fēng)機(jī)風(fēng)量,或者通過活動(dòng)地板上的傳感器傳送溫度，監(jiān)測服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度。

這些都不是說說而已，而是需要引起業(yè)界同仁的廣泛重視，切實(shí)的落實(shí)在實(shí)踐中，這些做法是氣流管理實(shí)踐中的最低門檻。這些做法都不屬于數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的技術(shù)或前沿的類別，但它們卻是從經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出的最有效的做法。

根據(jù)所有已制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)方針，這些氣流管理策略是在開始受益于能夠控制氣流量和溫度-氣流管理活動(dòng)，以及在數(shù)據(jù)中心利用效率和有效性機(jī)會(huì)的關(guān)鍵因素之前的最低始點(diǎn)。

通過對數(shù)據(jù)中心氣流管理方面進(jìn)行有效管理，這些做法能夠利用氣流管理實(shí)踐來降低我們的數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本。

在這系列文章的前幾篇，主要講述了數(shù)據(jù)中心運(yùn)行溫度比傳統(tǒng)觀念中認(rèn)為運(yùn)行溫度要高，因?yàn)樵诜?wù)器性能受到負(fù)面影響之前，在服務(wù)器性能受到負(fù)面影響之前，在服務(wù)器性能受到影響之前，服務(wù)器的性能會(huì)降低。

接著，我認(rèn)為沒有安裝冷水機(jī)組的數(shù)據(jù)中心比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心更為智慧、更為節(jié)能，并通過提供證據(jù)表明，OEM的IT設(shè)備通常擁有比主流標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)準(zhǔn)則更為寬泛的濕度范圍。 該系列的前五部分提供了制造商的產(chǎn)品信息，獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室研究成果和數(shù)學(xué)模型的證據(jù)，這些結(jié)果與數(shù)學(xué)中心的設(shè)計(jì)，構(gòu)建和運(yùn)行在沒有冷水機(jī)組或制冷劑冷卻的情況下的功效相結(jié)合。

在這一系列的上一篇文章中，介紹了如何使用ASHRAE“X”(未知因素)來預(yù)測在不同溫度環(huán)境下運(yùn)行的服務(wù)器壽命和可靠性的影響。 到目前為止，文章的焦點(diǎn)一直在為計(jì)算機(jī)設(shè)備正常、健康運(yùn)行為核心，以及有效控制、管理設(shè)備運(yùn)行的費(fèi)用。 今天的這篇文章，會(huì)從兩個(gè)重要的角度出發(fā)，討論之前討論的因素對運(yùn)維人員的影響， 你會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的問題而不是答案。

最后考慮的因素是，在較高的服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度下，服務(wù)器風(fēng)扇產(chǎn)生的噪聲會(huì)對溫度響應(yīng)產(chǎn)生一定影響。ASHRAE手冊提供了一些一般的估計(jì)，服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度更高的情況下，噪音增加的程度，如圖1。

　　圖1 ：A計(jì)權(quán)聲功率級(jí)

這些噪聲級(jí)增量是基于風(fēng)扇定律的，這些定律描述風(fēng)扇的功率水平隨轉(zhuǎn)速的五分之一而增加，這意味著風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增加20%會(huì)導(dǎo)致噪音水平增加4分貝。然而，在這一基準(zhǔn)評(píng)測中第一次通過的測試結(jié)果略有不同。

我注意到由ASHRAE技術(shù)委員會(huì)所編制的不同升高的進(jìn)風(fēng)溫度的服務(wù)器能量增加，并根據(jù)我在本系列第1部分中使用的方法對其進(jìn)行了風(fēng)扇能量估算。簡而言之，假設(shè)一個(gè)800W的服務(wù)器，它的額定風(fēng)扇功率預(yù)算為80W，在20℃的進(jìn)風(fēng)溫度下，提高服務(wù)器風(fēng)扇溫度，以此增加服務(wù)器總功率。

這些結(jié)果報(bào)告如下圖2。 “增加”列僅僅是每個(gè)溫度增量下風(fēng)扇能量的百分比增加。 然后，應(yīng)用(Q1 / Q2)3 = P1 / P2(風(fēng)扇能量的變化是風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的變化的立方體)的風(fēng)扇定律，通過取每個(gè)風(fēng)扇能量增加的立方根來計(jì)算RPM比與 基線，在這種情況下為20℃和22℃，例如 1.1= 1.032，或能量增加10%等于風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增加3.2%。 噪聲Δ由以下等式計(jì)算：

　　圖2 A3類型服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度增加時(shí)估計(jì)的風(fēng)扇噪聲增加

Lwa = Lwb + 70log10 (da/db) + 50log10 (na/nb)

說明：

Lw = 聲功率電平

d =風(fēng)扇直徑

n = 轉(zhuǎn)速

額外指標(biāo)

a =需要的額外性能數(shù)據(jù)

b = 基本性能數(shù)據(jù)

由于不打算對開服務(wù)器風(fēng)扇做任何的更改，因此da/db將始終是1和70乘以底10的log 1是0，因此，無需關(guān)系除了最后一個(gè)附加物以外的任何東西。因此，例如，在86的服務(wù)器入口溫度中，我們的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速從基礎(chǔ)條件增加了9.3%，所以當(dāng)服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度30℃時(shí)，噪音增加了50倍的10 lo，也就是1.931分貝。

這個(gè)1.931 dB明顯小于ASHRAE上表1的聲功率水平預(yù)期增加4.7 dB，表2中的所有計(jì)算值都是如此，特別是因?yàn)榉重愂?0的對數(shù)標(biāo)度。 對ASHRAE通過20%的風(fēng)扇速度增加的例子,進(jìn)行雙重檢查,確認(rèn)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增加20%。產(chǎn)生了4 dB的噪音，基準(zhǔn)的10個(gè)日志的1.2倍的50倍是3.959，足夠接近“4”是一個(gè)合理的確認(rèn)，因此， 差異可能歸因于不同進(jìn)風(fēng)溫度下服務(wù)器風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的假設(shè)。

詳細(xì)了解后，發(fā)現(xiàn)ASHRAE得出的數(shù)據(jù)是是基于傳統(tǒng)的A1類服務(wù)器，而不是基于當(dāng)前一代的A3類服務(wù)器。 當(dāng)比較表6中的不同場景時(shí)，應(yīng)考慮他們的經(jīng)

驗(yàn)是否與較新的服務(wù)器或傳統(tǒng)設(shè)備。

在去年的MIPROS大會(huì)上，對數(shù)據(jù)中心噪聲進(jìn)行了非常深入的研究，并將實(shí)際案例研究數(shù)據(jù)中心的噪聲水平測量結(jié)合起來。 他們的結(jié)論之一是，熱通道中的噪聲水平通常高于冷通道，這僅通過下圖3中總結(jié)的數(shù)據(jù)部分證明。

雖然這些數(shù)據(jù)對于我們了解數(shù)據(jù)中心噪聲水平的數(shù)據(jù)有幫助，但不確定其中有多少有用的信息將有助于我們討論更高的進(jìn)風(fēng)溫度對數(shù)據(jù)中心噪聲的影響。 例如，收集這些數(shù)據(jù)的現(xiàn)場，顯示了不同列中排列的各種冷卻器數(shù)量，數(shù)據(jù)表明冷卻器的排列位置可能比熱通道和冷通道之間的差異對噪聲水平的影響還要大。

　　圖3測試數(shù)據(jù)中心的不同位置的噪音水平

下圖4來自圖3中報(bào)告的研究中使用的基于冷卻器的制造商文檔，并且這些聲音的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用在顯示它們對收集的整體噪聲數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)。

　　圖4：加權(quán)聲壓

這個(gè)數(shù)據(jù)最有趣的地方就是，它規(guī)定了距離聲源6英尺的聲音測量，數(shù)據(jù)中心研究聲音數(shù)據(jù)全部記錄在熱通道或冷通道中心的最前面， 數(shù)據(jù)點(diǎn)全部在聲源兩英尺內(nèi)，無論是服務(wù)器機(jī)柜還是基于行的冷卻單元。

用于確定距離上的聲壓損失的方程是距離的20倍的基準(zhǔn)，因此在6英尺處的損失將為15.56dB。 如果我們從制造商的文檔中使用70%風(fēng)扇速度的72.4 dB，并在六英尺處增加15.56的損耗，我們在源處計(jì)算88 dB。 距離源兩英尺處，我們得到3.5分貝，我們從源聲壓級(jí)中減去，并在其中一個(gè)冷卻器之后的熱通道中心獲得85.5 dB。 我懷疑Miljkovic研究的數(shù)據(jù)將會(huì)有所不同。

事實(shí)上，服務(wù)器風(fēng)扇顯然不是數(shù)據(jù)中心的唯一來源，當(dāng)冷卻單元安裝在地板上的時(shí)候，它們通常是整體噪聲水平的最大貢獻(xiàn)者。 不過，這次的主題是服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度升高后對噪音水平的影響，這意味著對冷卻設(shè)備有利。

圖5總結(jié)了不同風(fēng)扇類型的噪聲特性，并在之前廣泛的介紹中，我們將看到服務(wù)器中的軸流風(fēng)扇和冷卻設(shè)備中的離心風(fēng)機(jī)，具有各種顯著的例外。

　　圖5：各種風(fēng)扇類型的噪聲比較

我們之前用的噪音方程式表明服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度增加導(dǎo)致噪音增加，這對冷卻設(shè)備運(yùn)行有利，再采用幾種氣流管理方式，產(chǎn)生更高的溫度來降低我們的冷卻風(fēng)扇。

事實(shí)上，我已經(jīng)看到數(shù)據(jù)中心的例子，將冷卻單元的冗余從N + 1增加到2N，只是通過良好的氣流管理就可以達(dá)到要求。當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速從80%RPM降低到50%RPM時(shí)，不僅可以節(jié)能75%，還可以降低噪音10.2dB，或降低1/10的聲功率或約1 / 3聲振幅。

考慮到噪聲在距離上的對數(shù)降低，可以降低或消除數(shù)據(jù)中心內(nèi)機(jī)械裝置數(shù)據(jù)在空間噪聲的程度，當(dāng)服務(wù)器風(fēng)扇功率高的時(shí)，噪聲源的影響可以被空間控制，從而最大程度地降低對周邊工作區(qū)域的影響。

為了進(jìn)一步說明在較高溫度下的數(shù)據(jù)中心噪聲問題上缺乏精確性、分辨率的問題，請看圖6中所討論的不同場景，以便對這些不同的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行比較。70 dBA和80 dBA基線來自多個(gè)數(shù)據(jù)源，作為數(shù)據(jù)中心的噪音水平的典型范圍，其中包括所有IT設(shè)備，以及電氣和機(jī)械設(shè)備、冷卻系統(tǒng)等。

75.5 dBA基線是Miljkovic報(bào)告的研究中所有熱和冷通道測量的平均值，84 dBA基線來自ASHRAE假設(shè)，這種假設(shè)可能有些危言聳聽，或者在大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心還沒有達(dá)到。在這四種基線場景下，左邊的每一列都顯示了在不同的溫度增量下，對于ASHRAE類A3服務(wù)器的服務(wù)器風(fēng)扇噪聲增量的增加，而每一種情況下的右邊列顯示了對于ASHRAE類A1服務(wù)器的噪聲級(jí)別的預(yù)測。

　　圖6：不同溫度下的數(shù)據(jù)中心噪聲條件的比較總結(jié)

要確定這些的聲音功率增加是否有問題，需要根據(jù)所引入的總體環(huán)境來考慮它們?；€可以根據(jù)所部署的冷卻類型、部署的位置和并發(fā)運(yùn)行的冗余程度進(jìn)行調(diào)整。

聽力保護(hù)計(jì)劃是在讓數(shù)據(jù)中心工作人員接觸85dBA和圖7的時(shí)候開始的，圖7顯示了對不同危險(xiǎn)級(jí)別的最大暴露時(shí)間要求和建議。

建議最好在任何數(shù)據(jù)中心進(jìn)行噪聲水平檢查的功效。 此外，這里報(bào)告的數(shù)據(jù)清楚地表明，需要讓聲學(xué)工程師參與任何計(jì)劃，以允許服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度提高到35℃范圍內(nèi)，同時(shí)安裝監(jiān)測系統(tǒng)，而且還要在對數(shù)據(jù)中心做整體設(shè)計(jì)的時(shí)候，就要考慮到這些問題，在數(shù)據(jù)中心建設(shè)的同時(shí)就將一些能夠降低噪音的設(shè)計(jì)考慮進(jìn)去。

　　圖7允許時(shí)間暴露在噪音水平上的時(shí)間限制

總之，除了保護(hù)數(shù)據(jù)中心的工作人員以及訪客免受聽力損失和遵守相關(guān)的安全規(guī)定之外，還有一項(xiàng)研究表明噪音暴露與非聽覺環(huán)境之間的關(guān)系，如注意力分散、內(nèi)分泌反應(yīng)、精神障礙和心血管疾病。在數(shù)據(jù)中心在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，考慮到這個(gè)因素，顯然是有意義的。剛才的研究表明，數(shù)據(jù)中心的聽覺危害是可以預(yù)測的。

基于廣泛的研究，未來不可避免地朝著更高的密度和提高節(jié)的趨勢，伴隨著服務(wù)器更高的運(yùn)行溫度，建議更準(zhǔn)確地了解在工作空間之外所有的冷卻設(shè)備運(yùn)行的狀況是是有益的。這有助于理解通過利用封閉冷、熱通道以及排煙通道降低噪音，以及運(yùn)用一些切實(shí)可行的方法在運(yùn)維人員工作的空間內(nèi)消除所有不利于數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的氣流。