提高机房设施的扩展性（二）

　在上次专栏中介绍了在设备选型时如何从供电子系统的角度来考虑可扩展性，本期从机柜子系统角度就这方面问题进行探讨，在下次专栏中将就空调、监控及防雷等方面进行介绍。

　　机柜子系统越来越受到重视。IT设备的机架化势不可挡，以至于非机架式设备（如塔式服务器）也“借机上架”了。正如美国可用性研究中心提出的“IT微环境”概念所提示的那样，机架（机柜）正在成为IT设备的“新家”，或者说，机柜内的微环境才是所谓的“机房环境”。更有研究专家称“机柜即机房”。在某种程度上，至少在机房的物理空间层面上，机柜确实可以理解为被“切割成模块的机房”。

　　机柜的扩展性表现在机柜内设备密度的扩展和机柜数量的扩展。一般情况下，用户在机房初建时都在机柜内预留了相当宽裕的空间，以42U机柜为例，通常所有设备只占据10~20个U，所以表面上看，在空间上具有100~200%的扩展性。但是，实际的扩展性并非如此乐观，因为必须将机柜的配风能力（通常称为散热能力）以及配电能力考虑在内。

　　一方面，机柜内的设备需要温度、湿度适宜并且风量充足的冷风（冷空气）。这些冷风被机柜内的IT设备吸入，从而为设备内的部件（尤其是CPU）降温。当机柜内设备增加到一定数量时，由地板出风口送出的冷风风量将不能满足所有设备的需求，从而形成部分IT设备配风不足而过热。风量的分配由包括出风口风压、出风口面积等许多因素决定，在冷风从地板出风口向上排出后的上升过程中，动压不断下降，从而引起位于机柜不同高度的设备的配风量分布很不均匀。而且，当出口风速比较小时，动压不够强，冷风不能被送到机柜上部的设备，使上部设备过热。而加大出口风速，虽然能够解决机柜上部的送风问题，但会引起机柜下部位置的净压过低甚至产生负压（射流效应），从而使下部设备配风不足引起过热。

　　解决机柜内设备密度扩展时遇到的这种局部热点问题可以采用调配IT设备位置的方式来解决。例如，把热负荷最大的设备安装在机柜中部位置，以便获得最大的配风风量。另外的解决方法是，在机柜的上部或下部位置安装轴向水平的强排风扇，增强上部或下部的吸入能力（即减小IT设备的入口静压），从而增加配风风量。值得注意的是，早期机柜的顶部通常都安装有垂直轴向的、向上排风的强排风扇，但这种风扇对目前的标准IT机柜没有任何作用，因为现在所有的机架式IT设备均为前进风、后排风。

　　另一方面，机柜内的设备需要供电以及与机柜外部进行通信。当机柜内的IT设备数量增加时，这些线缆、连接端子同时成倍地增加，从而对机架式电源排插的容量、插口数量都提出了扩展要求。如果要增加电源排插的数量，则需要考虑是否该留有空间、在配电柜上是否留有空开以及接线位置。机柜内的布线空间也是需要提前考虑的，因为当机柜内的功率密度提高时，设备后部的线缆将明显增加风阻，所以必须考虑线缆管理及走线空间的问题。

　　有些用户的IT设备不是成批地增加，而是经常性地、零星地增加（如北美地区有的用户平均每3周就会增加1台IT设备），而增加IT设备时，IT管理员会顺手把设备电源插到电源排插上空余的插座上，一般都不会用电流表去核对每一个电源排插的总功率负荷情况。这样，当单个IT设备的功率较大时，很容易由于新添设备而引起电源排插的电流过载而使其空开跳断，从而导致其他设备的宕机。所以在新添设备时，必须监测电源排插的电流，或者使用本身带有电流或功率显示的电源排插。

　　（本文作者为中国计算机用户协会机房设备应用分会副理事长）

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