實(shí)現最佳散熱的散熱設計
散熱設計是電信級路由平臺的一個(gè)重要方面,但是往往不受重視。這是一個(gè)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商所不能承受的疏忽
散熱決定最大系統容量與端口密度。系統設計必須從最底層做起,定義在哪里部署可提供覆蓋所有部件的持續和可靠的冷卻功能。
散熱設計的必要元素是什么?
針對空氣運動(dòng)進(jìn)行特殊空間設計的機框高度、槽寬
為提供最大氣流而優(yōu)化的進(jìn)氣區域
將空氣前后左右均勻分布的空氣引導裝置
確保每槽相等的空氣流的阻抗板
確保安靜高效制冷的先進(jìn)風(fēng)扇技術(shù)
提拉空氣使氣流通過(guò)所有底架部件的“抽取”空氣流設計
從底架的冷卻通道側抽取而獲得冷卻空氣
冷/熱通道的分離
在NOC中 “冷”和“熱”通道的清晰布局提供一個(gè)最優(yōu)散熱設計的機會(huì )。冷卻通道用于在系統的冷卻入口提供冷空氣,而散熱通道允許熱排散而不影響周邊設備的冷空氣道。設計合理的路由設備將保持一個(gè)清晰的冷熱分離通道分離;只從冷卻通道獲取空氣而從散熱通道排出熱空氣。
圖2 7950 XRS的冷/熱通道分離
冷卻區
核心路由器可以分為一個(gè)或更多的冷卻區,但多個(gè)冷卻區將導致不必要的復雜性。需要更多的風(fēng)扇對每個(gè)區域制冷,并需要更多的空氣過(guò)濾器。如果設計得當, 即使一個(gè)滿(mǎn)架的核心路由器也可以只有一個(gè)制冷區。
“抽取”氣流實(shí)現有效制冷
“抽取”氣流設計對核心路由器實(shí)現高效和持續制冷必不可少。系統的氣流創(chuàng )造貫穿系統的真空,保證所有部件適當散熱并沒(méi)有熱點(diǎn)出現。一種方法是用從前到后, 從一側到另一側的大量且分離的氣流。這允許分離且均衡的氣流流過(guò)所有部件, 且沒(méi)有湍流。引導空氣在所有部件上平均分布冷空氣可以?xún)?yōu)化和提升冷卻效率。
應避免“推進(jìn)”氣流設計。在高性能通信設備中,很少發(fā)現在“推進(jìn)”風(fēng)扇和線(xiàn)卡間需要一個(gè)額外的大區域。額外增加的區域允許空氣流從多個(gè)風(fēng)扇匯聚到單一的空氣流。沒(méi)有預匯聚,風(fēng)扇產(chǎn)生的湍流將進(jìn)入卡籠區域并造成熱點(diǎn)、空氣在器件中的循環(huán)和有害的空氣流。
高效的風(fēng)扇設計和主動(dòng)控制
最佳的實(shí)用設計提供了1+1冗余雙風(fēng)扇盤(pán),并 針對每個(gè)風(fēng)扇提供專(zhuān)用的可編程控制器實(shí)現小顆粒速度增加。通過(guò)主動(dòng)控制風(fēng)扇速度,可以適應系統部件的不同熱特性,并在系統配置變化時(shí)改變環(huán)境條件。在運行環(huán)境允許風(fēng)扇更慢時(shí), 可以降低電能消耗和噪聲。
通過(guò)定義過(guò)熱條件、激活備份以避免損害真空的空氣泄露等規則,可以通過(guò)智能管理系統監控風(fēng)扇運行、速度和功耗。
在從前到頂制冷的NOC中,可以通過(guò)頂部機架排氣的垂直排風(fēng)進(jìn)一步提高效率。頂部空間擴展了可用的空氣空間并降低風(fēng)阻。
智能管理電源和制冷
智能電源和制冷管理在下一代核心路由器中不可缺少。 它可以幫助網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商:
監控和確保所有系統部件有足夠的電力供應
避免對不用的系統組件或電路供電產(chǎn)生的能源浪費
防止局部限電,減輕電力系統可用性在系統運行中的影響
保證系統安全運行在最佳溫度
減少噪音
運營(yíng)成本最小化