设计人员从数据中心业主和操作人员那里听到的最多抱怨是他们需要额外的制冷量，因为现有的系统在设备入口不能维持一个可接受的温度，但在大多数情况下，问题不在于制冷量不足，而是气流管理缺乏科学性。如果采取恰当的气流管理策略，可以对数据中心产生两个积极的变化。首先，通过减少需要供应的空气量，那么数据中心制冷需要的能源也会跟着减少。其次，机柜周围的温度也会得到改善。

　　要改善设备中的气流，需要将流入数据中心房间的所有气流实现高效制冷，同时尽可能减少气流浪费，为了理解这一目标的含义，了解热传导的基本知识很重要。

　　热传导计算基本知识

　　海上空气热传导基本公式是：Q = 1.085 x ∆T x CFM

　　Q是热传导的数量。

　　1.085是一个常数，包含了比热和空气密度（在海平面和1个大气压的情况下）。

　　∆T是温度的上升值。

　　CFM是气流（立方英尺/分钟）。

　　计算机设备靠内置风扇吹走处理器和内部电路散发的热量，空气处理机组（AHU）使用它自己的风扇吹走热空气，以消除计算机设备产生的聚集热负荷，不幸的是，这两个气流往往是不相同的。但从IT设备到AHU的热传导是相同的，于是上面的公式可以重新描述为：

　　Q_AHU = 1.085 x ∆T_AHU x CFM_AHU

　　Q_IT = 1.085 x ∆T_IT x CFM_IT

　　Q_AHU = Q_IT

　　过换算，公式可以表示为：

　　CFM_AHU = CFM_IT (∆T_IT / ∆T_AHU ) ------(公式1)

　　导致数据中心空气不流通的罪魁祸首是旁路气流，旁路气流会使冷空气流失，在返回AHU之前冷空气和热空气混合在一起。对于舒适性制冷应用，这种混合环境不仅是可接受的，而且还很受欢迎，但对于数据中心，这是不可接受的。数据中心里主要放置的是机柜，机柜的散热好坏取决于进风口的空气质量，如果进入服务器的温度超过100℉（约37℃），如果服务器有人类的感觉，它一定会觉得不舒服。

　　再循环空气是旁路气流的帮凶，当进入到机柜内设备的空气（CFM_AHU）供应量不足时（因为旁路元件比较大），由于冷空气不足，服务器风扇运转时，也会将冷空气周围的热空气也一起吸入到服务器内，因此，旁路气流越大，再循环的空气也会增多。

　　为了保证服务器入口温度不超过建议的温度阀值，最有效的办法还是提供足够的冷空气，但由于并没有改变旁路气流的比例，有些服务器仍然会遭遇再循环空气，它将使服务器面临的风险增大。如果由于制冷量不足导致出现热点，空间用户可能会选择终止合同。可以通过降低AHU送风温度进一步使热通道温度大幅下降，达到建议的服务器温度值，通过这种方法处理后，循环空气不会再构成一个严重的问题。但这种方法非常浪费，因为它强制供应的空气温度下降，这样要强制增加湿气到屋内空间，以保持最低限度的空间露点，同时室外空气的冷却时间也大幅减少了。

　　其它的办法还有增加更多的空气，但这种办法却行不通，看前面的公式，我们看到越来越多的CFMAHU必须减少∆T_AHU ，记住无论气流发生什么Q_IT都不会改变，Q_AHU是载入的所有AHU的制冷量，不管有多少AHU可用，它总是等于QIT的。增加CFMAHU唯一能够实现的是冷空气最终可以到达机柜顶部和服务器入口。但这样做的成本如何呢？为了解决这些热点有多少旁路空气必须处理呢？如何告诉人们他/她的数据中心就是这种情况呢？答案很简单—— 查看所有AHU的∆T_AHU ，如果平均∆T_AHU 是∆Q_IT的一半，那么AHU推送的空气就是服务器风扇需要的空气的两倍。

　　密封是完全消除旁路和再循环空气的一种方法，通过封闭冷热通道，使数据中心内的气流总是满足CFM_AHU = CFM_IT∆T_AHU 也就等于∆T_IT 了。

　　那为什么不是所有的数据中心都使用密封呢？有些用户不喜欢密封方式，因为这样做实际上限制了对机柜，线缆桥架和过道的访问。一个不太明显的问题是，密封需要一个精心策划的控制策略，要防止冷热通道之间的压力差过大，如果增压控制策略错误，服务器风扇可能吸收不到冷空气，这可能导致它们提高速度，以维持可接受的处理器温度，结果是服务器将增加CFMIT到最大数量，服务器的能源消耗就会增加。

　　据说，似乎很少有面积小于200平方英尺的数据中心使用了密封，真正应该实施的是良好的气流管理策略，重点应放在改善旁路气流和再循环空气。本文的剩余部分将讨论这些策略。

　　数据中心气流控制最佳实践

　　创建冷热通道。最明显的气流管理策略是通过搭建冷热通道隔离冷热气流，这是防止混合热环境的第一步，密封相邻机柜之间的缝隙也可以帮助减少旁路气流和再循环气流。

　　在每个机柜内所有开放式插槽内安置挡板。人们很容易忽略机柜内部的旁路和再循环气流。如果不消除机柜内部的旁路和再循环路径，气流管理系统不能有效地冷却机柜内的设备。挡板可以减少这些气流，它被认为是机柜中的必需品。为了避免往机柜内安装或移除硬件设备时，要移除或替换挡板，建议安装设备时按从底向上的方向安装，并确保服务器之间没有缝隙，按照这种方式进行部署，机柜内部的空气再循环就可以降到最低限度。

　　只在冷通道放置穿孔板。应该只在冷通道放置穿孔板，还未有任何理由需要在热通道中放置穿孔板，除非它是一个维护板，IT人员可以利用维护板在热通道中进行维护，但维护板不应该永久放在热通道中。

　　使用空气限流器密封线缆开孔。一个大约12" x 6"的未保护的开孔可以泄露足够的空气，降低系统制冷量。如果每个机柜都存在线缆开孔，那将会有很大一部分制冷量经由旁路流失。

　　密封高架地板和墙壁，柱子和其它结构成员之间的缝隙。密封高架地板和墙壁之间的缝隙是不需要动脑子的，通过肉眼我们就可以找出这些缝隙，一个更为隐蔽的旁路是柱子顶部和地板下的缝隙，这些缝隙都必须密封以减少旁路气流。

　　使用合适的板材。通常，用户通过在接近热点的地板下安装高容量箅子解决空气短缺和热点问题，在给定压力差下，箅子比一般的网架空气流量要多两倍。虽然在热点附近放置箅子似乎可以解决热点问题，但实际上会使情况变得更差。在高架地板环境中安装箅子时，地板下的空间保持一个固定的压力，箅子的输出空气将在通道顶部喷出。一般的箅子每0.03"可以通过1500CFM_AHU ，大多数空气的制冷量可达到10KW，这些空气将被分流，强制空间用户使用更多的AHU制冷量，降低∆T_AHU 。

　　在数据中心规划设计阶段尽早确定冷通道的宽度非常重要，因为通道的宽度决定了可以流通的冷空气量，如果使用一般的网架，所有的冷通道共享地板下的压力通风系统由网架提供。如果需要更高的负载，就应该在冷通道中使用箅子，此外，地板下的压力通风系统压力应该减少一半，以避免旁路气流。

　　管理冷通道穿孔板。计算冷通道负载，放置适量的网架或箅子冷却通道中的负载，放置太少的穿孔板会导致再循环，放置太多会产生大量的旁路，如果非要在再循环和旁路之间做一个选择，那旁路是最佳的选择。

　　空间用户必须跟踪冷通道负载，当冷通道负载发生变化时，穿孔板的数量必须跟着变化。

　　在决定优化旁路数量时涉及的因素很多，如果没有这些最佳实践减少旁路和再循环气流，CFM_AHU旁路的数量可能会比CFM_IT多50%-100%，如果采用本文提供的最佳实践，可能会降低到25%或更少的差距。