世界上最漂亮的機房

世界上最漂亮的機房

　　昨天，谷歌的母公司Alphabet正式取代蘋果，成為全球市值最高的公司。

　　帶你認識最漂亮的機房

　　眼看快過年了，估計大家沒心思看太專業(yè)的文章(關(guān)于這個文末有投票調(diào)查。。)，一起來欣賞下Google的號稱'全世界最漂亮的機房'吧。

　　這是谷歌某個數(shù)據(jù)中心冷站的內(nèi)部場景。整個房間管道林立，色彩斑斕。

　　左側(cè)是大型冷水機組，右側(cè)是板式熱交換器，以便在室外溫度較低時候采用板換散熱實現(xiàn)水側(cè)節(jié)能。谷歌也非常重視數(shù)據(jù)中心的耗水問題，據(jù)他們估算，采用高效節(jié)能方式的數(shù)據(jù)中心每年可節(jié)約幾億加侖的飲用水。

　　空調(diào)管道采用了谷歌企業(yè)標準色來區(qū)分不同管路的功能。例如，

　　綠色——冷卻水回水管，

　　黃色——冷卻水供水管，

　　藍色——冷凍水供水管，

　　深紅色和冷機側(cè)的粉紅色——冷凍水回水管，

　　白色——消防管路，

　　從而便于運維人員快速定位并查找問題。

　　從圖中還可以看出，有一些運營層面的小細節(jié)也考慮得非常周全。例如，管路屋頂?shù)鹊胤讲捎昧撕芏嗟碾妱拥跹b葫蘆鏈條，方便重型設(shè)備的吊裝維護或更換;又例如，管路底部采用了中間凹兩邊凸的滾輪型支撐，這樣會減少管路振動和拉伸形變產(chǎn)生的物理應(yīng)力;

　　還有，樓層間的豎管采用了U型彎曲以便減少水溫變化和建筑形變帶來的隱形損傷;冷機周邊地面也配備了應(yīng)急排水口，等等。此外，在偌大的機房中，運營人員采用同樣運用了谷歌標準色的自行車來進行現(xiàn)場巡視。

　　IT設(shè)備同樣也采用五種顏色的網(wǎng)線，加上不同數(shù)據(jù)中心不同主題的裝修風(fēng)格，都是數(shù)據(jù)中心顏色標識管理的典范。

　　下圖為谷歌在美國俄克拉荷馬州的數(shù)據(jù)中心，整個機房在大量服務(wù)器LED指示燈的閃爍下顯得非常整潔和夢幻。

　　從這個整機房的俯視圖看，數(shù)據(jù)中心采用了廠房式大開間框架結(jié)構(gòu)。封閉熱通道的一排排機柜構(gòu)成龐大微模塊陣列，機房頂部是供電網(wǎng)絡(luò)橋架和消防管路。冷氣從地板輸送，用塑料簾隔開熱空氣。用布簾密封可以隔絕冷熱氣流的混合，減少冷量的浪費。

　　谷歌采用了創(chuàng)新的空調(diào)置頂散熱方式。整個機房大環(huán)境作為冷通道提供冷量給服務(wù)器吸入，加熱后的熱空氣在封閉通道內(nèi)上升，然后通過熱通道頂部的空調(diào)盤管制冷，并被幾個煙囪狀導(dǎo)風(fēng)管和大散熱風(fēng)扇重新循環(huán)回外部冷環(huán)境。

　　這種空調(diào)置頂布局雖然存在著盤管漏水、更換維護較難等風(fēng)險，并對產(chǎn)品質(zhì)量和施工工藝要求非常高，但其氣流組織較為合理。例如熱氣流自動上升，冷氣流自動下沉，從而減少風(fēng)扇的功耗，且機房大冷池環(huán)境可以作為緩沖池，減少局部空調(diào)故障引發(fā)的熱保護。

　　谷歌微模塊的整個熱通道溫度非常高，像個大烤箱，溫度可以高達49攝氏度，以至于一旦必須進去維護，那么服務(wù)器必須關(guān)掉才行。采用熱通道封閉可以提供一個較為舒適的現(xiàn)場運營環(huán)境，熱量被限制在熱通道中，并被冷凍水帶走。

　　上圖還顯示了谷歌微模塊熱通道內(nèi)部的一些細節(jié)。例如，熱通道寬度大約是兩塊標準地板磚，里邊安裝的是機柜頂部空調(diào)盤管的安裝支架和加固支撐，地板底下的快接軟管提供冷凍水給熱通道頂部的空調(diào)盤管。從冷凍水管的數(shù)量和密度上看，頂部空調(diào)盤管也做了模塊化冗余設(shè)計，是個很不錯的設(shè)計。

　　谷歌在供電和制冷等方面總能打破常規(guī)。例如，他們有些機房沒有采用商用的傳統(tǒng)UPS和精密空調(diào)方案。下圖是谷歌創(chuàng)新的“三明治”服務(wù)器，谷歌還為此申請了專利。“三明治”服務(wù)器采用的是液冷散熱片，上下兩個服務(wù)器靠此散熱片內(nèi)部的冷凍水以及循環(huán)風(fēng)扇帶走熱量。

　　谷歌“三明治”服務(wù)器示意圖

　　當然，也不是谷歌的所有機房都采用這些創(chuàng)新的散熱方案，例如一些POD小機房和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間就采用傳統(tǒng)的散熱方案。下圖展示的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間采用了傳統(tǒng)的風(fēng)管上送風(fēng)或者地板下送風(fēng)方式散熱，雙路冗余高可靠供電。不過，在這些傳統(tǒng)機房模塊中谷歌都采用了簡單低成本的塑料簾子隔離冷熱通道方案，避免了冷熱氣流直接混合短路，也大大提高了能源利用效率。

　　谷歌數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.13，如果忽略變電站、電源轉(zhuǎn)換以及發(fā)電設(shè)備，PUE將降低到1.06。

　　PUE是Power Usage Effectiveness(電源使用效率)的簡寫，是評價數(shù)據(jù)中心能源效率的指標，是數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負載使用的能源之比。PUE值已成為國際上比較通行的數(shù)據(jù)中心電力使用效率的衡量指標。PUE越接近于1，表示數(shù)據(jù)中心的綠色化程度越高。