機架式伺服器

對 於信息服務企業（如ISP/ICP/ISV/IDC）而言，選擇伺服器時首先要考慮伺服器的體積、功耗、發熱量等物理參數，因為信息服務企業通常使用大型專用機房統一部署和管理大量的伺服器資源，機房通常設有嚴密的保安措施、良好的冷卻系統、多重備份的供電系統，其機房的造價相當昂貴。如何在有限的空間內部署更多的伺服器直接關係到企業的服務成本，通常選用機械尺寸符合19英寸工業標準的機架式伺服器。機架式伺服器也有多種規格，例如1U（4.445cm高）、2U、4U、6U、8U等。通常1U的機架式伺服器最節省空間，但性能和可擴展性較差，適合一些業務相對固定的使用領域。4U以上的產品性能較高，可擴展性好，一般支持4個以上的高性能處理器和大量的標準熱插拔部件。管理也十分方便，廠商通常提供人相應的管理和監控工具，適合大訪問量的關鍵應用，但體積較大，空間利用率不高。

機架式伺服器的優點，和其他兩種樣式伺服器對比。機架式伺服器相對於塔式伺服器要節約空間，但是散熱稍微差一點，因為空間緊湊。

發熱是多大的問題？

與為每個工作負載配置一台伺服器不同，一台中等配置的伺服器，配合虛擬化管理程序可以支持10、20甚至更多工作負載。設施的機架空間可能因各種負載被虛擬化后而空閑出來。

同時，晶元由更高密度的晶體管級製造工藝以及更低時鐘速打造而成，因此設備更新時，處理器核心數的螺旋上升幾乎不會影響機架的能量消耗。

縮小規模，數據中心內已經有了更多能充分利用的伺服器，因此需要的機架也減少了，這已經改變了我們如何應用冷卻的方式。與冷卻整個數據中心不同，利用宏觀的空氣處理策略，如熱/冷空氣通道實現空間中空氣對流，運營商實施抑制戰略，將經營面積縮小在幾個更小的空間，甚至一些機架中。利用行內或機架內部冷卻系統來處理這些發熱，甚至可以關掉機房空調(CRAC)。

此外，美國採暖、製冷與空調工程師學會（ASHRAE）組織亦建議提升有效伺服器進風口溫度到27甚至32攝氏度。

隨著這些能源管理的發展，不大可能出現熱點與冷卻不足的情況，通常來說都是設計不當或不良的設施改造造成的。

熱點與其他冷卻問題

即使使用最好的抑制策略與高效率冷卻系統，機架中的伺服器熱點仍然會因為計算設備次優選擇或放置而產生。

意外的障礙物或空氣流路偶然變化可能產生熱量。舉例來說，拆下伺服器機架的護板，讓空氣流入機架計劃外的位置，會削弱流動到其他伺服器的空氣，增加出口溫度。

大幅度增加伺服器能耗，同樣會引起散熱問題。例如，用高級刀片伺服器系統替換幾台1U伺服器，會極大提高機架的能源開銷，並且空氣流量不足會直接影響到刀片機的所有模塊組件。如果冷卻系統不是為這樣的伺服器而設計，很可能經常出現熱點。

在增加服務區機架密度時，運營組織需要考慮投資數據中心基礎設施管理和其他系統管理工具，收集來自機架內熱感測器所提供的數據並生成報告。它們可以發現超過發熱限制的情況並採取必要措施，如通知技術人員，自動調用工作負載遷移或關閉系統，以防止設施過早失效。

當伺服器機架規劃產生熱點時，IT團隊可以重新分配硬體。與填充單個機架不同，若空間允許，移動一半或一、二架設備到其他機架上，或關閉過熱的系統。

如果空間不足以進行重新設計，加入一些可移動、自帶空調並可在數據中心內使用的冷卻設備。如果機架使用緊湊型行內或機架內冷卻單元，設置溫度點可以比打開密閉單元，增加冷卻設備更有效的實現冷卻效果。

長期緩解策略

從長遠來看，突破性的技術能夠幫助熱量管理。

水冷式機架可以通機櫃門或其他路徑傳輸冷卻水。水冷式機架能能夠解決大部分發熱問題——尤其當只靠低溫空氣和高溫空氣對流散熱不起作用時。

中浸沒式冷卻技術可以將伺服器浸入充滿像礦物油，卻非導電、非腐蝕性冷卻物質的浴缸中。這種技術有望實現高效率、幾乎沒有雜訊以及接近零損耗的熱傳輸。

然而，這些熱門技術選項更適合於新數據中心架構，而不是普通的技術周期更新。