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

左側(cè)是大型冷水機(jī)組，右側(cè)是板式熱交換器，以便在室外溫度較低時(shí)候采用板換散熱實(shí)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(wèn)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(biāo)準(zhǔn)色來(lái)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(lán)色——冷凍水供水管，

深紅色和冷機(jī)側(cè)的粉紅色——冷凍水回水管，

白色——消防管路，

從而便于運(yùn)維人員快速定位并查找問(wèn)題。

從圖中還可以看出，有一些運(yùn)營(yíng)層面的小細(xì)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?dòng)吊裝葫蘆鏈條，方便重型設(shè)備的吊裝維護(hù)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(huì)減少管路振動(dòng)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(lái)的隱形損傷;冷機(jī)周邊地面也配備了應(yīng)急排水口，等等。此外，在偌大的機(jī)房中，運(yùn)營(yíng)人員采用同樣運(yùn)用了谷歌標(biāo)準(zhǔn)色的自行車(chē)來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(biāo)識(shí)管理的典范。

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

從這個(gè)整機(jī)房的俯視圖看，數(shù)據(jù)中心采用了廠房式大開(kāi)間框架結(jié)構(gòu)。封閉熱通道的一排排機(jī)柜構(gòu)成龐大微模塊陣列，機(jī)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(kāi)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(fèi)。

谷歌采用了創(chuàng)新的空調(diào)置頂散熱方式。整個(gè)機(jī)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(guò)熱通道頂部的空調(diào)盤(pán)管制冷，并被幾個(gè)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(pán)管漏水、更換維護(hù)較難等風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)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(dòng)上升，冷氣流自動(dòng)下沉，從而減少風(fēng)扇的功耗，且機(jī)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(hù)。

據(jù)相關(guān)資料顯示，谷歌微模塊的整個(gè)熱通道溫度非常高，像個(gè)大烤箱，溫度可以高達(dá)49攝氏度，以至于一旦必須進(jìn)去維護(hù)，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(gè)較為舒適的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)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(xì)節(jié)。例如，熱通道寬度大約是兩塊標(biāo)準(zhǔn)地板磚，里邊安裝的是機(jī)柜頂部空調(diào)盤(pán)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(pán)管。從冷凍水管的數(shù)量和密度上看，頂部空調(diào)盤(pán)管也做了模塊化冗余設(shè)計(jì)，是個(gè)很不錯(cuò)的設(shè)計(jì)。

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(jī)房沒(méi)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(qǐng)了專(zhuān)利。“三明治”服務(wù)器采用的是液冷散熱片，上下兩個(gè)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(dāng)然，也不是谷歌的所有機(jī)房都采用這些創(chuàng)新的散熱方案，例如一些POD小機(jī)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(guò)，在這些傳統(tǒng)機(jī)房模塊中谷歌都采用了簡(jiǎn)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。

谷歌一POD小機(jī)房

塑料掛簾可以將冷卻用的冷空氣保持在機(jī)房?jī)?nèi)，而阻擋來(lái)自外面的熱空氣。

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(jiǎn)寫(xiě)，是評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的指標(biāo)，是數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負(fù)載使用的能源之比。PUE值已成為國(guó)際上比較通行的數(shù)據(jù)中心電力使用效率的衡量指標(biāo)。PUE越接近于1，表示數(shù)據(jù)中心的綠色化程度越高。

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機(jī)房CFD溫度速度場(chǎng)，非GOOGLE

Google展示的制冷設(shè)計(jì)專(zhuān)利

寫(xiě)在最后

“每一個(gè)Google員工都需要簽署一份保密協(xié)議，而這在Facebook根本不需要?！奔幢悻F(xiàn)在，Google對(duì)數(shù)據(jù)中心的保密等級(jí)并沒(méi)有因?yàn)楣_(kāi)一些無(wú)足輕重的照片而降低。除了圖片、描述籠統(tǒng)的文字和YouTube上有限的介紹影片，Google數(shù)據(jù)中心更多的秘密還需要時(shí)間來(lái)揭曉。

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