CN112703828B - 数据中心机架系统 - Google Patents

Abstract

本公开描述了用于在数据中心内布置机架的系统，以具有更小和/或更灵活的占位、更有效和/或更有弹性的冷却和/或更容易安装的系统。在一些示例中，本公开描述了数据中心机架系统，包括通道以及与通道相邻的多个机架站。通道包括限定通道轴线的通道导轨。多个机架站中的每个机架站包括限定站轴线的站导轨。站导轨被配置为从通道导轨接收机架，并且以通道轴线与站轴线之间形成的小于90度的机架角将机架定位在相应机架站中。

Description

数据中心机架系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月15日提交的申请号为62/887,474的美国临时专利申请权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及数据中心，并且更具体地涉及用于数据中心的机架布置系统。

背景技术

诸如服务器和联网设备的计算设备可以被安装在机架中，机架向计算设备提供了结构、安全性和/或连接性。为了将计算设备冷却，这些机架可以被布置为平行的行对，在每个行对之间具有冷通道并且冷通道被垂直地定向，使得每个机架具有至少一个面向冷通道的侧面和至少一个面向热通道的侧面。每个机架通过从冷通道接收冷却空气并将较热的空气排放到热通道来进行冷却。行内的相邻机架可以被紧密配合，以容纳在冷通道内的冷却空气并且防止冷却空气在相邻机架之间传递至热通道。为了实现该紧密配合，行内的机架可以沿行固定，使得计算设备可以直接从固定机架被安装和/或移除。

发明内容

本公开描述了用于在数据中心内布置机架的系统。数据中心机架系统可以包括中央通道以及被定位在与中央通道相邻的机架站中的机架。机架站可以被布置在平行的行中并且被定向为与通道成锐角。数据中心机架系统可以包括沿通道的通道导轨和在每个机架站处的站导轨。通道导轨可以沿通道引导机架。站导轨可以将机架以锐角定位在机架站中。

与利用垂直定向的机架的数据中心机架系统相比，这样的数据中心机架系统可以具有更小和/或更可配置的占位。例如，与在热通道和冷通道布置中发现的垂直机架定向(诸如具有较窄通道的占位)相比，数据中心机架系统的机架站的成角度定向可以允许机架被定位在更灵活的占位中。作为另一示例，当将机架从机架站移除到通道中时，机架站的成角度定向可以减小间隙空间和对应通道空间的量。以这些方式，机架行可以被定位在尺寸受限的空间中和/或被定位成允许在预定占位下具有较高机架密度的配置。

在一些示例中，成角度的数据中心机架系统可以具有相对的两个机架行和相关联的冷热通道的总宽度(每组机柜行的总“场地面积”)，由于这样的成角度的机架，该总宽度也可能较小。通过减小机架系统的场地面积，机架系统可以更容易和/或更便宜地运输。例如，当地法规可能规定了道路运输的货物宽度。本文描述的基于成角度机架部署的设计可以允许其中每个模块化单元具有更多数量的机柜的模块化数据中心的道路运输更容易。

与利用固定机架的数据中心机架系统相比，这样的数据中心机架系统可以提供计算设备的更容易和/或更安全的安装和/或移除。例如，通道和/或站导轨可以与机架上的引导机构接合，以用于从机架站快速安装和/或移除机架。结果，计算设备在机架中的安装、移除和/或维护可以在远离数据中心机架系统的情况下执行。以这种方式，机架可以以被维护，并且具有减少或消除的占地面积来进行维护。

在一些示例中，与利用所包含的冷通道配置的数据中心机架系统相比，本文描述的数据中心机架系统可以提供更弹性和/或更有效的冷却。例如，根据本公开的各方面，行内的机架站可以被间隔开，使得被定位在机架站中的相邻机架由冷却间隙分隔开，冷却间隙允许沿冷通道向下流动的冷却空气在相邻机架之间流动，尤其是，利用不同于基线机架的形状因数来来寻址机架。这样的间隙也可以与部署后门冷却热交换器的机柜结合使用，以便为功率密度高于基本平均设计功率密度的机柜提供补充冷却。在这样的情况下，间隙中的空气流将在热通道至冷通道之间(反向)，并且可以具有挡板来以这样的方式促进空气流动。该冷却空气可以在与通道相关联的机架区中的机架之间共享，以便为机架提供基线冷却。在一些示例中，机架站可以进一步包括冷却流体连接，冷却流体连接可以在组件、服务器或机架级别处提供液冷来补充冷却空气，从而在继续提供基线冷却的同时，允许对单独机架进行自定义的增强冷却。

在一些示例中，数据中心机架系统包括通道以及与通道相邻的多个机架站。通道可以包括限定通道轴线的通道导轨。多个机架站中的每个机架站可以包括限定站轴线的站导轨。站导轨然后可以被配置为从通道导轨接收机架并且以机架轴线与站轴线之间形成的小于90度的机架角来将机架定位在相应机架站中。

在一些示例中，上述数据中心机架系统还包括多个机架。多个机架中的每个机架包括框架、引导机构和锚固机构。框架限定机架体。引导机构被耦接到框架并且被配置为将通道导轨和相应站导轨接合。锚固机构被耦接到框架并且被配置为将机架锚固在机架站处。

在一些示例中，数据中心机架系统包括一个或多个机架区。每个机架区包括通道以及与通道相邻的多个机架站。通道包括限定通道轴线的通道导轨。多个机架站包括在通道的第一侧的第一多个机架站以及在通道的第二侧的第二多个机架站。多个机架站中的每个机架站包括限定站轴线的站导轨。站导轨被配置为从通道导轨接收机架并且以通道轴线与站轴线之间形成的小于90度的机架角将机架定位在相应机架站中。

在一些示例中，由控制器用于向数据中心机架系统的机架提供冷却的方法包括：接收针对多个机架中的机架的温度测量值。多个机架中的每个机架以通道的通道轴线与相应机架站的站轴线之间形成的小于90度的机架角而被定位在相应机架站中。方法还包括确定温度测量值是否大于阈值并且响应于确定温度测量值大于阈值，增加冷却空气从强制风冷系统到多个机架的流速或者冷却液从液冷系统到多个机架中的机架的流速中的至少一项。

在一些示例中，用于将机架定位在数据中心机架系统中的方法包括：沿通道运输机架，通道包括限定通道轴线的通道导轨。方法还包括将机架从通道导轨接收到与通道相邻的多个机架站中的机架站的站导轨中。多个机架站中的每个机架站包括限定站轴线的站导轨。方法还包括以通道轴线与站轴线之间形成的小于90度的机架角将机架定位在相应机架站中。

附图说明

图1A是图示了根据本公开的一个或多个方面的用于在数据中心中布置机架的示例数据中心机架系统的俯视图的概念图。

图1B是图示了根据本公开的一个或多个方面的用于将机架定位在数据中心机架系统中的示例机架站的俯视图的概念图。

图1C是图示了根据本发明的一个或多个方面的用于将机架定位在数据中心机架系统中的示例中间位置的俯视图的概念图。

图1D是图示了根据本公开的一个或多个方面的示例数据中心机架系统的俯视图的概念图，示例数据中心机架系统包括多个通道和冷却基础设施。

图2A是图示了根据本公开的一个或多个方面的示例数据中心机架的前透视图的概念图。

图2B是图示了根据本公开的一个或多个方面的图2A的示例数据中心机架的后透视图的概念图。

图3A是图示了根据本公开的一个或多个方面的示例控制器的框图，示例控制器被配置为控制机架区内的机架的冷却。

图3B是根据本公开的一个或多个方面的用于控制机架区内的机架的冷却的示例技术的流程图。

图4A是图示了根据本公开的一个或多个方面的数据中心的一个示例模块化区的俯视图的概念图。

图4B是图示了根据本公开的一个或多个方面的数据中心的示例模块化区的俯视图的概念图，数据中心包括数据厅扩展模块。

图4C是图示了根据本公开的一个或多个方面的数据厅的示例模块化区的俯视图的概念图，数据厅包括数据厅扩展模块和通道扩展模块。

图4D是图示了根据本公开的一个或多个方面的图4C的示例模块化区的侧视宽度视图的概念图。

图4E是图示了根据本公开的一个或多个方面的图4C的示例模块化区的侧视长度视图的概念图。

具体实施方式

图1A是图示了根据本公开的一个或多个方面的用于在数据中心中布置机架的示例数据中心机架系统100的俯视图的概念图。图1A的示例图示了数据中心机架系统100的单个机架区102；然而，如将在图1D中所示的，数据中心机架系统100可以包括多个机架区102(单独地被称为“机架区102”并且统称为“机架区102”)。

数据中心机架系统100的机架区102包括通道104以及与通道104相邻的多个机架站108A-108J(单独被称为“机架站108”并且统称为“机架站108”)。如图1A所示，机架区102包括在通道104的第一侧的第一行中的第一多个机架站108A-108E以及在通道104的第二侧的第二行中的第二多个机架站108F-108J；然而，在其他示例中，机架区可以在通道104的单侧包括单个行。在图1A的示例中，机架区102包括十个机架站108；然而，机架区102中可以包括任何数量的机架站108，从而在数据中心机架系统100内，在各个机架区102中包括不同数量的机架站108。

在图1A的示例中，数据中心机架系统100包括被定位在相应机架站108中的多个机架110A-J(单独被称为“机架110”并且统称为“机架110”)。每个机架110可以被配置为向机架110内的计算设备提供结构、安全性和/或连接性。机架110的各种配置和功能将在图2A和图2B中进一步讨论。

每个机架区102可以表示共享特定通道104的机架站108的分组。每个机架区102可以具有占位，占位限定了数据中心的占地空间，数据中心包括通道104、机架站108和机架站108周围的任何边界空间，诸如可以被用于冷却、维护等。这样，机架区102的占位可以具有与通道104和/或机架站108的各种特性(诸如，通道104和/或机架站108的尺寸、形状和定向、机架站108的行数等)相关的各种形状和尺寸。在图1A的示例中，机架区102包括由与通道104平行的y维度134以及与通道104垂直的x维度132限定的占位。

在一些示例中，机架区102可以表示数据中心机架系统100的模块化的预制区。例如，由于空间和工作约束，在城市环境中制造数据中心可能很困难。为了更快速和/或更容易地在数据中心站点处构建数据中心机架系统100，数据中心机架系统100的模块化区可以在场外制造并且被运输到数据中心站点。在这样的示例中，机架区102的尺寸可以基于数据中心站点的维度约束和/或运输模式来确定。作为由运输模式引起的维度约束的一个示例，特定管辖区可能对宽度或长度超过阈值的道路装运负载有所限制。例如，一些州需要昂贵的领航车来引导并跟随卡车来搬运大于约12英尺或约14英尺的超大载荷。这样，机架区102的尺寸可以在法律要求和/或行业惯例或标准之内，以通过公路、海运和/或空中来装运。例如，如上所述，这样的x维度132和y维度134可以对应于公路装运的维度限制。

在一些示例中，机架区102的尺寸可以被确定为用于在装运集装箱中运输和/或用于装运集装箱的占位。例如，机架区102具有小于或等于约20英尺的y维度134和小于或等于约12英尺或约14英尺的x维度132。这样尺寸的机架区102可以使得机架区102能够在海外制造和组装、在装运集装箱中被运输到数据中心的站点以及与其他机架区102组装在一起。

在一些示例中，机架区102可以表示与数据中心的单个租户相关联的分离式模块化单元。例如，数据中心可以包括希望在多个机架110中保留计算设备的物理保管的租户。这些多个机架110可以被封装在机架区102中，机架区102包括物理边界(例如，防火墙)和受限的入口通道(例如，上锁的门)，以将机架区102与其他机架区分离并限制对机架区102的机架110的物理访问。在某些示例中，机架区102可以表示可用于由租户购买/租赁的最小安全模块化单元。在一些示例中，机架区102可以包括单个机架行，诸如图1D的机架区102D中所示的机架行。例如，数据中心中的占地空间可能在y维度134上受到限制，使得单个机架行可以装入到受限的y维度134中，而包含热通道或冷通道的机架配置可能无法容纳这样的布局。

在机架区102内，每个机架站108可以表示用于对相应机架110进行定位的预定位置。例如，每个机架站108可以通过将相应机架110以特定定向固定在相应机架站108内并向相应机架站108中被定位的相应机架110提供各种公用设施，来对相应机架110进行定位。这样，机架区内的机架站108可以被定位(例如，定向和间隔)来实现机架110在机架站102内的特定定向和/或间隔。为了说明的目的，机架站108被图示为包括比机架110的占位更大的占位(虚线)；然而，机架站108可以具有任何占位或没有占位。

通道104可以被配置为提供机架110被安装到机架区102中和/或从机架区102中移除的运输路径。为了协助将机架110往返于机架站108运输，通道104包括通道导轨106。通道导轨106可以被配置为与机架110的引导机构(未示出)对接，以将机架110引导通过通道104。虽然以直线配置示出，但是通道导轨106可以具有任何形状。在机架110的安装期间，通道导轨106可以诸如从外部机架区102或从另一机架站108接收机架110，并且将机架110释放到相应机架站108。在机架110的移除期间，通道导轨106可以从相应机架站108接收机架110并且将机架110释放到外部机架区102或另一机架站108。在一些示例中，通道104可以被配置为在机架110的分段维护期间临时存放机架110。例如，机架110可以在维护之前，从机架站108被释放到通道104中，以便为技术人员提供足够的空间和进出来进行维护，并在维护完成之后返回到相应机架站108。

每个机架站108可以被配置为从通道导轨106接收机架110并且将机架110相对于通道104成锐角定位。为了帮助对相应机架110进行定位，每个机架站108包括站导轨112。站导轨112可以被配置为与机架110的机构(未示出)对接，以将机架110引导到机架站108中的位置中。虽然以内径轨道的直线配置以及外径轨道的弯曲和直线配置示出，但是站导轨112可以具有任何形状。在机架110的安装期间，站导轨可以从通道导轨106接收机架110并且将机架110定位在机架站108中的预定位置中。在移除机架110期间，站导轨112可以将机架110释放到通道导轨106。

通道导轨106和每个站导轨112可以包括能够分别与机架110对接并且将机架110沿通道104引导并引导到机架站108中的任何导轨。尽管在图1A的示例中被示出为两个轨道，但是通道导轨106和/或每个站导轨112可以包括任何数量的轨道，包括在通道导轨106和站导轨112之间的不同数量的轨道。

在一些示例中，通道导轨106和/或站导轨112可以包括被配置为与机架110物理对接的物理结构。例如，通道导轨106和/或站导轨112可以物理地接触机架110的一部分或者与机架110的引导机构物理地对接，来限定机架110沿相应通道导轨106或站导轨112的移动方向。在一些示例中，通道导轨106和/或每个站导轨112可以包括基板中的凹陷。例如，通道导轨106和/或每个站导轨112可以包括一个或多个细长凹陷，凹陷各自(或组合地)被配置为接收机架110的诸如轮子或突出部的引导机构，使得引导机构的横向移动被细长凹陷的侧面界定。在一些示例中，通道导轨106和每个站导轨112包括基板上的凸起轨道。例如，通道导轨106和/或每个站导轨112可以包括一个或多个细长凸起轨道，凸起轨道各自(或组合地)被配置为突出到机架110的诸如引导件或边缘的引导机构之中或旁边，使得引导机构的横向移动被细长凸起轨道的侧面界定。在一些示例中，通道导轨106和/或每个站导轨112可以包括机架110之上的轨，例如，轨可以从天花板悬置。例如，通道导轨106和/或每个站导轨112可以包括一个或多个细长轨，细长轨各自(或组合地)被配置为突出到机架110的诸如引导件或边缘的引导机构之中或旁边，使得引导机构的横向移动被细长轨的侧面界定。

在一些示例中，通道导轨106和/或站导轨112可以包括被配置为指示机架110的路径的标记。例如，通道导轨106和/或站导轨112可以在视觉上指示机架110沿相应通道导轨106或站导轨112的移动方向。在一些示例中，通道导轨106和/或每个站导轨112可以在基板上包括人类可读标记。例如，通道导轨106和/或每个站导轨112可以包括一个或多个条纹或标记，条纹或标记各自(或组合地)被配置为指示引导机架110所沿的路径。在一些示例中，通道导轨106和/或每个站导轨112可以在基板上包括机器可读标记。例如，通道导轨106和/或每个站导轨112可以包括一个或多个条纹或标记，条纹或标记各自(或组合地)被配置为指示路径，沿着该路径，自主或半自主车辆可以沿通道104引导机架110并引导到相应机架站108中的位置中。

在一些示例中，数据中心机架系统100可以包括基板(未标记)。基板可以包括与通道导轨106和/或站导轨112相对应的一个或多个结构(例如，细长的凹陷或细长的凸起轨道)。在一些示例中，基板可以是在基础基板之上凸起的平台。基板还可以包括用于容纳和/或访问用于机架110的公用设施的各种特征。在一些示例中，基板可以包括基板通风系统，基板通风系统被配置为容纳与连接器114相对应的公用设施连接，诸如可以由机架110使用或由机架110容纳的计算设备使用的电力(例如，经由电力电缆)、数据传输(例如，经由金属或光纤电缆)、冷却(例如，经由冷却流体管道)、诸如控制或安全配套系统(例如，经由布线)或任何其他公用设施或功能。基板通风系统可以具有隔离特征，诸如用于捕获和/或路由任何泄漏流体的密封隔离件。基板通风系统可以包括诸如面板的访问点，访问点可以被移除以访问阀、开关或与对应于连接器114的公用设施相关联的其他设备。通过将与连接器114相对应的公用设施容纳在基板通风系统中，与其中公用设施不被包含在基板通风系统中的数据中心机架系统相比，数据中心机架系统100可以减少拥塞、干扰或未隔离的泄漏。

与包括固定机架的数据中心机架系统相比，通道导轨106和/或站点导轨112可以允许机架区102在较小的占地面积上进行维护，从而减小占位。例如，在包括固定机架的数据中心机架系统中，技术人员可能需要与每个机架相邻的占地面积来访问机架中的计算设备。然而，通过使得机架110能够从机架区102中或从机架区102内移除，数据中心机架系统100可以减少用于维护的占地面积。例如，将计算设备组装到机架110中可以在机架区102的外部执行，使得可以不需要机架110附近的占地面积来进行安装。为了将计算设备从第一机架区102传送到第二机架区102，在无需从相应机架110中移除计算设备的情况下，相应机架110可以从第一机架区102中被移除并安装到第二机架区102中。对于机架110的区外维护，机架110可以从相应机架站108和机架区102被移除，并且一旦维护完成就返回到相应机架站108。对于机架110的区内维护，站导轨112可以将机架110释放到通道104中，以允许访问机架110的后侧或侧面，并且一旦区内维护完成，就将机架110接收回到相应机架站108中。

在一些示例中，通道104可以被配置为针对到机架110的冷却空气来提供冷却路径。例如，由数据中心的强制风冷系统(未示出)供应的冷却空气可以沿通道104向下流动到机架110，以向机架110内的计算设备提供对流空气冷却。冷却空气可以围绕每个机架110流动和/或流过每个机架110的内部，诸如从机架110面向通道104的前部流到机架110背对通道104的后部，反之亦然。在一些示例中，冷却空气可以沿机架110的侧面流动。例如，如图1B进一步所解释的，在机架区102的机架站108的行中的机架110可以被间隔开，使得冷却空气可以在相邻机架110之间流动。结果，冷却空气可以跨过机架110的大量表面区域流动来改进冷却。

在一些示例中，每个机架站108可以包括连接器114(被单独称为“连接器114”并且统称为“连接器114”)。每个连接器114可以被耦接到一个或多个公用设施源并且被配置为耦接到被定位在相应机架站108中的相应机架110，以将相应机架110连接到一个或多个公用设施。例如，连接器114可以包括一个或多个连接接口，一个或多个连接接口被配置为耦接到机架110的一个或多个连接接口或相应机架110内的计算设备。在一些示例中，连接器114可以直接耦接到计算设备，而在其他示例中，连接器114可以借助机架110中的公用设施分配设备(诸如，电源或冷却流体歧管)而间接耦接到计算设备。

每个连接器114可以被配置为向机架110提供各种公用设施，包括但不限于电力(例如，经由电源电缆)、数据传输(例如，经由金属或光纤电缆)、冷却(例如，经由冷却流体管道)、诸如控制或安全的配件系统(例如，经由布线)或者可以由机架110或机架110容纳的计算设备使用的任何其他公用设施或功能。例如，连接器114可以包括被配置为与计算设备或机架110的电源对接的电插头、被配置为与机架110的液冷歧管对接的管道插座、被配置为与计算设备或机架110的网络端口对接的网络电缆等。如将在图1D中进一步解释的，连接器114可以被耦接到各种公用设施，诸如，电力源(例如，电网、备用发电机)、数据传输导管(例如，联网设备)或液冷系统(例如，制冷系统)。连接器114可以包括各种组件，包括但不限于连接接口、电缆、导管、管道、外壳、支撑件或框架以及被配置为向机架110传递或支持将公用设施或功能传递到机架110的其他组件。

如上所述，在一些示例中，机架区102的一个或多个连接器114可以被配置为将冷却流体供应到被定位在相应机架站108中的相应机架110。作为从强制风冷系统接收冷却空气的附加或备选，机架区102的一个或多个机架110可以包括冷却设备(未示出)，冷却设备被配置为向相应机架110提供附加冷却能力。例如，与其他计算设备相比，各种机架110内的某些计算设备可能会产生更大的热量并因此需要更大的冷却量。作为另一示例，数据中心的特定租户对租户所拥有的计算设备可以具有不同的冷却要求。机架站108可以被配置为向相应机架110提供可控制的液冷能力，而不是向机架区102内的所有计算设备都提供笼统的冷却，而不论单独热负载或租户偏好如何。以这种方式，与不提供液冷的数据中心机架系统相比，机架区102可以实现更高的功率密度。

在一些示例中，连接器114可以控制对特定机架110的冷却流体的供应，以向相应机架110提供特定的冷却流体流速。在一些示例中，每个连接器114可以包括控制阀组件(未示出)，控制阀组件被配置为从被定位在相应机架站108中的机架110接收温度信号。温度信号可以表示在机架110内的冷却设备的入口或出口处的冷却液温度、机架110内的一个或多个计算设备的温度或者机架110内的组件或体块的温度。控制阀组件可以被配置为基于来自相应机架110的温度信号来控制冷却流体到相应机架站108的流动。例如，控制阀组件可以包括被配置为控制冷却流体向机架110流动的控制阀以及被配置为接收温度信号并基于温度信号来对控制阀进行控制的控制器。

在一些示例中，连接器114可以是快速连接的连接器。快速连接的连接器可以包括被配置为向处于连接状态的机架110供应或启用公用设施、避免向处于未连接状态的机架110提供公用设施并且通过使用相对简单的机构(例如，推连接、扭连接等)而从未连接状态切换为连接状态而连接至机架110的任何连接器。例如，连接器114可以包括各种结构特征，这些结构特征与每个机架110的连接板对接，以快速允许连接器114与机架110连接和断开连接。

在一些示例中，连接器114可以是柔性的。例如，连接器114可以被配置为远离其相应机架站108移动一定距离，使得连接器114可以被连接到与机架站108相对应的相应机架110，同时机架110被定位为从相应机架区108部分地或完全地撤出。以此方式，连接器114可以在无需将连接器114断开连接的情况下，允许机架110在机架区102内移动，或者允许在将机架110定位在机架站108中之前，借助连接器114而将机架110耦接到公用设施。这样的柔性配置可以进一步限制用于执行机架110或机架110内的计算设备的安装、移除或设置的空间量。在一些示例中，连接器114可以被配置为耦接到机架110的不同区域，使得具有各种连接配置的机架110可以被容纳在相应机架站108中。例如，连接器114可以耦接到机架110的前部、机架110的后部、机架110的顶部或机架110的任何其他部分。

在一些示例中，连接器114可以被配置为从机架110上方耦接到机架110。如上所述，机架110可以在机架110的一个或多个表面(诸如机架的前侧和/或侧面)处接收冷却空气，同时从通道导轨106和/或站导轨112沿机架110的底部接收引导。这样，机架110上方的空间可能相对没有设备，因此允许用来定位和附接连接器114很大的灵活性。通过将连接器114放置在机架110上方，数据中心机架系统100可以相对容易地从机架110附接和移除连接器114。例如，当安装机架110A时，技术人员可以将机架110A定位在机架站108A附近的中间位置中(诸如以下图1C所示)并且将连接器114A连接到机架110A。一旦连接器114A被连接到机架110A，技术人员就可以将机架110A定位并固定到机架站108A中。

机架站108在机架区102内的位置和/或定向可以允许机架区102具有各种尺寸和/或冷却特性。图1B是图示了根据本发明的一个或多个方面的用于将机架110定位在数据中心机架系统中的示例机架站108的概念图。图1B关于图1A的机架区102的机架站108A、108B和108G来图示。每个机架站108可以被配置对具有宽度136和长度138的机架110进行定位。在一些示例中，每个机架站108可以被配置为定位具有如下宽度136和长度138的机架110，所述宽度136在约20英寸至约32英寸之间，并且长度138在约40英寸至约60英寸之间。

在一些示例中，机架站108(例如，机架站108A)的行内的每个机架站108可以被定位为将机架110(例如，机架110A)与相邻机架110(例如，机架110B)间隔开间隔距离126，相邻机架110(例如，机架110B)被定位在机架站108(例如，机架站108B)的行内。将相邻机架110间隔开间隔距离126可以在相邻机架110之间形成冷却间隙，冷却间隙可以允许冷却空气沿通道104向下流动，从而在相邻机架110之间流动。间隔距离126可以基于多种因素来选择，包括但不限于：冷却空气通过机架区102的流速、冷却空气通过通道104的流速、机架区102的维度、机架110的热负载、液冷的可用性等。例如，随着间隔距离126增加，冷却空气沿机架110的流动和/或湍流可以增加，从而增加了对机架110的冷却速率。作为另一示例，对机架110的液冷的可用性可以减少通过冷却空气从机架110移除的热负载以及对应地，到机架110的冷却空气的量，使得间隔距离126可以被减小。在一些示例中，相邻机架站108之间的间隔距离126的最小距离可以是至少1英寸。

通道导轨106限定通道轴线120。通道轴线120表示在机架110沿通道104的运输期间的机架110的定向方向。这样，通道导轨106可以被配置为将机架110沿通道轴线120定位，同时引导机架110。每个站导轨112限定站轴线122。一旦机架110被定位在相应机架站108中，站轴线122表示机架110的定向方向。因此，每个站导轨112被配置为一旦机架110被定位在机架站108内，就可以将机架110沿机架轴线122定位。

每个机架站108可以被配置为以通道轴线120和站轴线122之间形成的机架角124将相应机架110定位在相应机架站108中。为了允许机架区102的更可自定义的占位，机架角124是非法向的(小于90度)。在一些示例中，机架角124在约45度和约65度之间。在一些示例中，机架角124为约50度或约55度。例如，具有20英尺乘12英尺的占位的机架区102可以以55度来将两个具有五个机架站108的行进行配合。

机架角124可以基于多种因素来选择。在一些示例中，机架角124可以基于机架区102的占位的期望x维度132和/或y维度134来选择。机架区102的x维度132可以与机架110的每个行的x维度以及通道104的宽度有关，以移除每个机架110。类似地，机架区102的y维度134可以与每个行的y维度有关。对于具有比宽度136更大的长度138的机架110，当机架角124从90度减小时，机架区102的x维度132可以减小，而机架区102的y维度134可以增加。

在一些示例中，以机架角124而在行中定位的机架110可能能够配合在维度受约束的机架区102中。在一些示例中，由于机架区102的物理边界或虚拟边界(例如，法律或商业)，机架区102可能在维度上受到约束。例如，机架区102的尺寸可以被确定为允许机架区102的预制和随后的道路运输。在其他示例中，由于多个机架区102的尺寸被确定为配合到维度受限的数据中心室，机架区102可能在维度上受到约束。例如，机架区102的尺寸可以被确定为在机架站108的总行数(例如，机架区的总x维度)与机架站108的每行的总机架数(例如，机架站的总y维度)之间进行平衡，使得与垂直机架配置相比，更多数量的机架可以配合到数据中心室中。

在一些示例中，机架站108(例如，机架站108B)的第一行内的每个机架站108可以被定位为将机架110(例如，机架110B)与相对机架110(例如，机架110G)间隔开间隔距离128，相对机架110(例如，机架110G)在机架站108(例如，机架站108G)的第二行内。备选地，在机架区包括机架站108的单个行的示例中，机架站108的单个行内的每个机架站108可以被定位为将机架110与相对结构(诸如边界(例如，壁或保持架(cage)))间隔开间隔距离或者将机架110与另一机架区间隔开间隔距离。例如，将相对机架110或机架110与壁间隔开间隔距离128可以创建定位间隙，定位间隙可以允许诸如在通道导轨106上，沿通道104向下运输机架110来枢转并转入到对应机架站108，诸如进入相应站导轨112中。作为另一示例，将相对机架110或机架110与壁间隔开间隔距离128可以创建冷却间隙，冷却间隙可以允许冷却空气沿通道104向下流动，从而以足够的流速流动。间隔距离128可以基于多种因素来选择，包括但不限于机架110的维度(例如，长度和/或宽度)、相邻机架站108之间的间隔距离126、机架角124、机架区102的维度、机架110的热负载、液冷的可用性等。例如，随着机架角124增加，间隔距离128可以增加来提供足够的间隙以用于将机架110安装到机架站108和/或从机架站108移除机架110。在一些示例中，相对机架站之间的间隔距离128的最小距离可以是至少28英寸。

在一些示例中，通道导轨106和每个站导轨112可以包括具有分隔距离130的至少两个轨道。分隔距离130可以表示通道导轨106的最外轨道之间的距离。分隔距离130可以基于多种因素来选择，包括但不限于机架110的维度(例如，长度和/或宽度)、相邻机架站108之间的间隔距离126、机架角124、机架区102的维度、机架110的热负载、液冷的可用性等。在一些示例中，分隔距离130的最大距离可以是30英寸。

在一些示例中，每个机架站108可以包括一个或多个锚固机构118(被单独称为“锚固机构118”并且统称为“锚固机构118”)。锚固机构118被配置为将相应机架110固定在相应机架站108处。锚固机构118在处于锚固状态时，可以通过提供足够将机架110容纳在相应机架站108内的作用力或约束力来将相应机架110固定在相应机架站处。在一些示例中，锚固机构118被配置为与机架110的对应锚固机构(未示出)对接。可以使用各种锚固机构118，包括但不限于凹陷、锁定特征、挂钩特征等。在一些示例中，机架站108可以不包括锚固机构118；而是，锚固机构可以仅位于机架110上。

在一些示例中，锚固机构118可以是相应站导轨112的一部分或与之相邻。例如，在站导轨112包括基板中的细长凹陷的示例中，站导轨112可以包括基板中的第二凹陷，第二凹陷比细长凹陷更深和/或更离散，使得第二凹陷被配置为接收对应机架110的轮子并将机架110固定在机架站108内的位置中。

本文讨论的数据中心机架系统可以被配置为允许机架在机架区内的中间定位。图1C是图示了根据本发明的一个或多个方面的用于将机架定位在数据中心机架系统中的示例中间位置的俯视图的概念图。例如，客户为了安全起见，可能希望机架保留在机架区内、为了测试或连接性而保持连接到机架区内的各种设备、或者为了更快的访问而希望保留在机架区内。与将机架从机架区完全移除来进行维护不同，机架可以被重新定位在相应机架区内，使得维护可以在机架中各个部分(诸如，机架的物理结构或机架内的计算设备)上执行，当机架被定位在机架站中时，这些部分可能是更加难以访问到的。

在图1C的示例中，机架110A被示出为从机架站108A部分地撤出到机架站108A和通道104之间的中间位置。在该部分撤出位置中，在无需将机架110A从机架站108A完全移除的情况下，机架110A的各部分(诸如，侧面或顶部)可以被访问。例如，当安装机架110A时，技术人员可以将机架110A定位在机架站108A附近的部分撤出位置，并且将连接器114A连接到机架110A。在图1C的示例中，机架站108A包括两个连接器114A，其中第一连接器被耦接到机架110A的前部，并且第二连接器被耦接到机架110A的背部。一旦连接器114A被连接到机架110A，技术人员就可以利用锚固机构118A来定位机架110A并固定到机架站108A中。

同样在图1C的示例中，机架110B被示出为从机架站108B完全撤出到通道104中。从该完全撤出位置，在无需将机架110B从机架区102移除的情况下，机架110B的各部分(诸如，侧面或后部)可以被访问。例如，在对机架110B的后部执行维护时，技术人员可以将机架110A定位到通道104中的完全撤出位置并访问机架110B的后部。

机架110A的部分撤出位置或机架110B的完全撤出位置可以使得机架110A或110B能够在维护期间保持与对应连接器114A或114B连接。例如，如上所述，诸如连接器114A和114B的连接器可以是柔性的和/或从机架110A或110B上方访问，使得连接器114A或114B可以被配置为远离其相应的机架站108A或108B移动一定距离。这样，在将机架110A或110B定位在相应机架站108A或108B内之前，在不断开相应机架110A或110B的连接或将其连接到相应连接器114A或114B的情况下，机架110A或110B可以从相应机架站108A或108B移动。

本文所讨论的数据中心机架系统可以包括一个或多个机架区，一个或多个机架区被配置为从一个或多个冷却系统接收冷却。图1D是图示了根据本公开的一个或多个方面的示例数据中心机架系统100的概念图，示例数据中心机架系统100包括多个机架区102A、102B、102C和102D(统称为“机架区102”)。如图所示，机架区102A、102B和102C包括两个机架行，其中通道由两个机架行界定，而机架区102D包括单个机架行，其中通道由单个机架行和数据中心机架系统100的边界来界定。

机架区102可以被容纳在数据中心中。数据中心可以包括存放机架区102的存放体。数据中心可以位于主要或专用于数据中心的独立建筑物中，或者可以位于较大建筑物中的用于其他用途(包括办公空间、住宅空间、零售空间或任何其他合适用途)的一部分中。数据中心可以在城市、郊区或农村位置，或者在具有任何合适气候的任何其他适合位置中。数据中心可以提供用于共同位置、互连和/或其他服务的操作环境。例如，数据中心100可以为可以根据服务类型分类的任何数量的服务提供操作环境，服务类型可以包括例如应用程序/软件、平台、基础设施、虚拟化以及服务器和数据存储。

在一些示例中，数据中心机架系统100包括一个或多个强制风冷系统150A、150B和150C(被单独称为“强制风冷系统150”并且统称为“强制风冷系统150”)。在图1D的示例中，每个强制风冷系统150A、150B、150C和150D对应于相应机架区102A、102B、102C、102D；但是，在其他示例中，可以使用更多或更少的强制风冷系统150。例如，单个强制风冷系统150可以数据中心室用于向数据中心室内的机架区102提供大量冷却。

每个强制风冷系统150可以被配置为向机架区102内的多个机架站(未标记)供应冷却空气。强制风冷系统150可以接收进气、可选地将进气冷却并且将冷却空气提供到数据中心的存放体。例如，如图1D所示，冷却空气可以沿通道(未标记)向下流动并且在每个机架区102的机架(未标记)之间流动，以向机架提供冷却空气。出气从机架的计算设备被释放，并通过强制风冷系统150进行再循环。虽然出气被图示为沿相邻机架区之间的横向通道向下返回，但是在将机架冷却之后，出气可以沿着任何流动路径，诸如机架上方(例如，经由天花板通风系统或管道)、机架下方的基板之下(例如，经由基板通风系统)、机架后面等。强制风冷系统150可以包括能够向机架区102的机架供应空气来从机架区102的机架的计算设备中移除热量的任何冷却系统。强制风冷系统150可以包括各种组件，包括但不限于风扇、制冷系统、散热器等。强制风冷系统150的尺寸可以基于机架区102的机架110的热负载来确定。例如，每个风冷系统150可以被配置为针对机架区102的每个机架110来供应大于28KW的冷却。强制风冷系统150A、150B、150C和150D可以位于各个位置中–通道上方的架空空间、数据中心内的任何墙或门上，并且所提供的系统数量可以根据冷却、冗余、不流动空气囊的消除或高速面积等而变化。

在一些示例中，数据中心机架系统100包括液冷系统152，液冷系统152被配置为使用冷却液来从机架区102的机架110移除热量。液冷系统152可以利用机架110形成冷却回路，以从机架110的计算设备移除热量。液冷系统152可以被配置为从机架区102的机架110接收冷却流体、从冷却流体中移除热量并且将经冷却的冷却流体释放到机架110。液冷系统152可以包括各种组件，包括但不限于，利用机架110形成冷却回路的管道、用于从机架110的计算设备移除热量的热交换器和/或冷却流体、用于借助管道、机架110、连接器114和/或热交换器等来泵送冷却流体的一个或多个泵。液冷系统152的尺寸可以基于机架区102的机架110的热负载来确定。例如，液冷系统152可以被配置为针对机架区102的每个机架110来供应大于44KW的冷却。

在一些示例中，每个强制风冷系统150可以被配置为向相应机架区102提供基线水平的冷却。例如，在液冷系统152不可操作的情况下，强制风冷系统150可以在机架区102内对机架进行基线水平的冷却，以在特定时间量或特定性能水平上将机架110的温度保持在阈值温度以下。在一些示例中，强制风冷系统150可以被配置为在包括多个机架区102的数据中心室内维持相对均匀的整体温度。例如，一个或多个强制风冷系统150可以维持足够高和/或湍流来流过机架区102，使得数据中心室内的空气可以例如在5度内。

在一些示例中，每个强制风冷系统150可以被配置为根据用于提供不同水平和/或类型的冷却的各种控制设置来单独地或组合地操作。在一些示例中，每个强制风冷系统150可以被配置为具有低流动设置，以引入新鲜空气(例如，经过滤的外部空气)来对其中包含数据中心机架系统100的数据中心室加压，使得数据中心室接收满足例如最小通风要求或规范的经过滤的空气。在一些示例中，每个强制风冷系统150可以被配置有紧急流动设置，以在液冷系统152或另一强制风冷系统150发生故障时，以高流速引入空气并且防止热失控或将热失控最小化。例如，数据中心室可以包括诸如气流调节器或百叶窗的设备，其被配置为响应于紧急设置而排放基线以上的任何过量空气。在一些示例中，每个强制风冷系统150可以被配置有补偿流动设置，从而以可变的流速引入空气，以补偿与机架110有关的设备(诸如用于单独机架110的冷却连接或设备)的操作缺陷。

在一些示例中，数据中心机架系统100可以包括数据传输系统154，数据传输系统154被配置为促进数据往返于机架区102的机架110中的计算设备的传输。在一些示例中，数据传输系统154可以被配置为在不同机架区102中的机架110中的计算设备之间传输数据。例如，数据传输系统154可以提供连接(诸如，物理互连或网络连接)，以在第一租户所拥有的第一机架区102中的第一机架110和第二租户所拥有的第二机架区102中的第二机架110之间传输数据。

在一些示例中，数据中心机架系统100可以包括被配置为向数据中心机架系统100的组件(诸如，机架区102的机架110、强制风冷系统150、液冷系统152和/或数据传输系统154)提供电力的电力系统156。在一些示例中，电力系统156可以包括模块化可扩展的电力存储装置。例如，电力系统156可以被配置为在借助诸如电池的电力存储装置发生电力损失的情况下继续提供电力。在这些示例中，电力系统156可以包括根据单独机架区102或机架区102的分组的电力需求而可扩展的电力存储装置。

图2A是图示了根据本公开的一个或多个方面的示例数据中心机架200的前透视图的概念图，而图2B是图示了根据本公开的一个或多个方面的图2A的示例数据中心机架200的后透视图的概念图。机架200可以对应于图1A至图1D的机架110。每个机架200可以包括框架202。框架202限定了机架体。框架202可以被配置为容纳一个或多个计算设备201。

在一些示例中，每个机架200包括被配置为耦接到框架202的推车203。推车203可以被配置为向机架200提供各种功能，诸如运输(例如，经由运输机构)、引导(例如，经由引导机构)、锚固(例如，经由锚固机构)、安全性或可以与机架200和机架站(例如，机架站108)之间的接口相关联的其他功能。在一些示例中，推车203可以被配置为模块化的和/或通用的。例如，推车203可以固定到标准化尺寸、形状或其他规格的框架202。在一些示例中，推车203可以具有相对低的轮廓(例如，完全配合在机架200下方和/或机架站的占位内)。

在一些示例中，每个机架200包括耦接到框架202的运输机构。运输机构可以包括被配置为允许机架200移动的任何运输机构。在图2A和图2B的示例中，运输机构包括一组轮子204；然而，运输机构可以包括任何合适的机构，包括诸如轮子和辊柱的滚动机构；诸如轨道和高架连接器的传送机构；或能够响应于旨在移动机架200的作用力而允许机架200移动的任何其他机构。

每个机架200包括耦接到框架202的引导机构。引导机构可以包括被配置为将通道导轨106和相应站导轨112接合的任何引导机构。可以使用的引导机构包括但不限于诸如轨道和轨的突起；诸如凹槽和腔的凹陷等。在图2A和图2B的示例中，引导机构包括一组轮子204。例如，在通道导轨106和/或站导轨112包括凸起的突起的示例中，轮子204可以被间隔开，以配合在突起之间或周围。作为另一示例，在其中通道导轨106和/或站导轨112包括凹陷的示例中，轮子204可以被配置为配合在凹陷内。在图2A和图2B的示例中，轮子204也可以用作运输机构；然而，在其他示例中，运输机构可以与引导机构分离。

每个机架200包括耦接到框架202的锚固机构。锚固机构可以包括被配置为将机架200锚固在相应机架站108处的任何锚固机构。在图2A和图2B的示例中，锚固机构包括轮锁206，轮锁206被配置为锁定轮子204以限制机架200的移动；然而，锚固机构可以包括任何合适的机构，包括与机架200的运输机构对接的机构(诸如轮锁)；与相应机架站108的引导机构对接的机构(诸如，站导轨112中的第二下部凹陷)；与位于相应机架站108处的支撑件对接的机构(诸如，图1B的锚固机构118)或者能够限制机架200移动的任何其他机构。

在一些示例中，机架200包括耦接到框架202的连接板208。连接板208可以被配置为在相应机架站108处接收相应连接器114。在图2A和图2B的示例中，连接板208包括电连接、冷却流体入口214A和冷却流体出口214B。

在一些示例中，机架200包括被配置为对机架200进行冷却的一个或多个冷却机构。例如，机架200可以包括后门210，后门210被配置为容纳冷却设备并远离通道104开口，用于对冷却设备进行维护。在一些示例中，每个后门210可以包括被配置为接收冷却流体的一个或多个热交换器216A和/或被配置为借助热交换器216A来将空气汲取到机架体中的一个或多个风扇216B。在这样的示例中，连接板208可以被配置为使用冷却流体入口214A来将冷却流体接收到热交换器216A中并且使用冷却流体出口214B来从热交换器216A释放冷却流体。风扇216B可以被配置为使得空气流过热交换器216A来将经冷却的空气提供给机架200的计算设备。在一些示例中，机架200可以提供比机架级冷却更局部的液冷，诸如芯片级冷却或服务器级冷却。可以使用各种液冷系统，包括但不限于单相冷却系统、两相冷却系统、基于水的冷却系统、基于电介质的冷却系统或者可以向机架200或计算设备201中的任一个提供局部液冷的任何其他冷却系统。

在一些示例中，机架200的控制器(未示出)可以被配置用于不同的冷却配置。例如，在第一模式中，控制器可以被配置为控制热交换器216A处于“关断”状态(例如，控制控制阀以防止冷却流体流过热交换器216A)并且控制风扇216B处于“关断”状态(例如，控制开关以防止风扇216B的操作)，使得从诸如图1D的强制风冷系统150的强制风冷系统向机架200提供冷却。在第二模式中，控制器可以被配置为控制热交换器216A控制“关断”状态并且控制风扇216B处于“导通”状态，使得从强制风冷系统和风扇216B向机架200提供增加的冷却。在第三模式中，控制器可以被配置为控制热交换器216A处于“导通”状态并且控制风扇216B处于“导通”状态，使得从强制风冷系统、风扇216B和热交换器216A向机架200提供进一步增加的冷却。

本文讨论的数据中心机架系统可以被配置为使用专用计算设备(诸如，控制器)来冷却机架。图3A是图示了示例控制器300的框图，控制器300被配置为控制机架区内的机架(诸如机架区102内的机架110)的冷却。控制器202可以包括服务器或其他计算设备，服务器或其他计算设备包括用于执行机架区冷却控制应用322和机架冷却控制应用324的一个或多个处理器802，但是控制器300也可以在数据中心机架系统100中用于其他目的。尽管为了示例的目的，在图3A中示出为独立控制器300，但是计算设备可以是包括用于执行软件指令的一个或多个处理器或其他合适计算环境的任何组件或系统。

如图3A所示，控制器300包括一个或多个处理器302、一个或多个输入设备304、一个或多个通信单元306、一个或多个输出设备312、一个或多个存储设备308、一个或多个用户接口(UI)设备310和通信单元306。控制器300包括可由控制器300执行的一个或多个应用322、机架区冷却控制应用322、机架冷却控制应用324和操作系统316。组件302、304、306、308、310和312中的每个组件可操作地耦接来用于组件间通信。在一些示例中，通信通道314可以包括系统总线、网络连接、进程间通信数据结构或用于通信数据的任何其他方法。通信可以经由一个或多个通信协议，包括ModBus、BacNET、专有DDC或PLC制造商协议、PCI或开放协议。控制器300可以位于数据中心机架系统100的数据中心内并且例如在数据中心机架系统100的数据中心内执行或在另一位置处执行。

处理器302可以被配置为实现用于在控制器300内执行的功能和/或进程指令，诸如存储设备308中存储的指令。处理器302的示例可以包括微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或等效的离散或集成逻辑电路中的任一个或多个。

一个或多个存储设备308可以被配置为在操作期间在控制器300内存储信息。在一些示例中，存储设备308被描述为(非暂时性)计算机可读存储介质。在一些示例中，存储设备308是临时存储器，这意味着存储设备308的主要目的不是长期存储。在一些示例中，存储设备308包括易失性存储器，这意味着当计算机被关断时，存储设备308不保持所存储的内容。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)以及本领域已知的其他形式的易失性存储器。在一些示例中，存储设备308被用于存储待由处理器302执行的程序指令。在一个示例中，存储设备308由控制器302上运行的软件或应用来使用，以在程序执行期间临时存储信息。存储设备308可以进一步被配置用于信息的长期存储。在一些示例中，存储设备308包括非易失性存储元件。这样的非易失性存储元件的示例包括磁性硬盘、光盘、软盘、闪存、或电可编程存储器(EPROM)或电可擦除可编程(EEPROM)存储器的形式。

在一些示例中，控制器300还包括一个或多个通信单元306。在一个示例中，控制器300利用通信单元306、经由一个或多个网络(诸如，一个或多个有线/无线/移动网络)来与外部设备通信。通信单元306可以包括网络接口卡，诸如以太网卡、光学收发器、射频收发器或可以发送和接收信息的任何其他类型的设备。这样的网络接口的其他示例可以包括3G、4G和Wi-Fi无线电。

在一些示例中，控制器300可以使用通信单元306来与数据中心机架系统100中被配置为向数据中心机架系统100的机架110提供冷却的一个或多个设备通信。例如，通信单元306可以被通信地耦接到机架110、连接器114、强制风冷系统150和/或液冷系统152，并且被配置为从数据中心机架系统100的组件接收测量值并且向数据中心机架系统100的组件发送控制信号。例如，通信单元306可以从机架110和/或强制风冷系统150接收空气温度和/或流速测量值；从连接器114和/或液冷系统152接收液体温度和/或流速测量值等。作为另一示例，通信单元306可以向液冷控制阀发送控制信号来控制对机架110进行液冷的流量；向机架110的风扇216A发送控制信号来控制通过热交换器216A的空气的流量；向风冷系统150的风扇发送控制信号来控制冷却空气进入机架区102的流量等。

在一些示例中，控制器300可以使用通信单元306来与外部设备(诸如，用于强制风冷系统150、液冷系统152、数据传输系统154和/或电力系统156的控制器)通信。在一些示例中，(多个)通信单元306和(多个)输入设备304可以被可操作地耦接到控制器300。例如，控制器300可以从模拟输入设备接收指示输入设备处的安培数、电压或其他信号的通信。根据实现方式，数字信号技术、模拟信号技术或其任意组合可以由控制器300使用来控制对根据本公开的数据中心机架系统100的一个或多个机架110进行冷却的冷却空气或液体的流速。

控制器300可以包括一个或多个用户接口设备310。用户接口设备310可以被配置为借助触觉、音频或视频反馈来从用户接收输入。(多个)用户接口设备310的示例包括存在灵敏型显示器、鼠标、键盘、语音响应系统、摄像机、麦克风或用于检测来自用户的命令的任何其他类型的设备。在一些示例中，存在灵敏型显示器包括触敏屏幕。

一个或多个输出设备312还可以被包括在控制器202中。在一些示例中，输出设备312被配置为使用触觉、音频或视频刺激来向用户提供输出。在一个示例中，输出设备312包括存在灵敏型显示器、声卡、视频图形适配器卡或用于将信号转换为人类或机器可理解的适当形式的任何其他类型的设备。输出设备312的附加示例包括扬声器、液晶显示器(LCD)或可以向用户生成可理解输出的任何其他类型的设备。

控制器300可以包括操作系统316。在一些示例中，操作系统316控制控制器300的组件的操作。例如，在一个示例中，操作系统316促进一个或多个应用320、机架区冷却控制应用822和机架冷却控制应用824与处理器302、通信单元306、存储设备308、输入设备304、用户接口设备310和输出设备312的通信。

应用322、机架区冷却控制应用322和机架冷却控制应用324还可以包括可由控制器300执行的程序指令和/或数据。机架区冷却控制应用322和机架冷却控制应用324可以包括指令，用于使专用计算设备执行本公开中关于控制器300描述的一个或多个操作和动作。

作为一个示例，机架区冷却控制应用322可以包括使得控制器300的(多个)处理器302(等同于控制器300本身)对机架区102的机架110的冷却进行控制的指令。例如，机架区冷却控制应用322可以被配置为控制强制风冷系统150以控制到机架区102的冷却空气的温度和/或流速。机架区冷却控制应用322可以被配置为从机架区102的机架110接收温度测量值或者与温度或冷却程度相关的变量的测量值，并且控制冷却空气的流动以将机架110的个体温度或平均温度维持在阈值以下。

作为另一示例，机架冷却控制应用324可以包括使得控制器300的(多个)处理器302(等同于控制器300本身)控制对机架区102的单独机架110的冷却的指令。例如，机架冷却控制应用324可以被配置为控制流体耦接到液冷系统152的控制阀，以控制到相应机架110的冷却液的温度和/或流速。机架冷却控制应用324可以被配置为从机架区102的机架110接收温度测量值或与温度或冷却程度有关的变量的测量值，并且控制冷却液的流动以将每个机架110的个体温度保持在阈值以下。

控制器300可以被配置为将机架110或机架110的机架区102的温度维持在温度阈值以下。图3B是用于控制机架的冷却的示例技术的流程图。将关于图1A至图1D的数据中心机架系统100、图2A至图2B的机架200以及图3A的控制器来描述图3B；然而，在其他示例中，其他数据中心机架系统、机架和控制器可以被用来实现图3B的技术。控制器300可以接收针对相应机架110的温度测量值(330)。例如，控制器300可以从机架110中的温度传感器接收温度测量值。控制器300可以确定机架110的温度测量值是否超过阈值(332)。例如，阈值可以表示相应机架110所允许的最大温度。响应于确定温度测量值不超过阈值(“否”)，控制器300可以继续监视相应机架110的温度。

响应于确定温度测量超过阈值(“是”)，控制器300可以确定空气冷却的流速是否处于阈值(334)。例如，阈值可以表示由冷却空气系统150提供给机架区102的冷却空气的最大流速。响应于确定冷却空气的流速低于阈值(“否”)，控制器300可以增加冷却空气从强制风冷系统150到机架区102的流速来进一步冷却机架110并且降低相应机架110的温度(336)。例如，控制器300可以将控制信号发送到强制风冷系统150的风扇，以控制风扇增加流向机架区102的冷却空气的流速。

响应于确定冷却空气的流速等于或高于阈值(“是”)，控制器300可以增加冷却液从液冷系统152到相应机架110的流速和/或冷却空气(未示出)的流速来进一步冷却相应机架110并降低相应机架110的温度(338)。例如，控制器300可以将控制信号发送到液冷系统152的控制阀和/或相应连接器114的控制阀来控制冷却液到机架200的热交换器216B的流动和/或将控制信号发送到机架200的风扇216A的开关来控制通过机架200的热交换器216B的空气的流动。

在一些示例中，本文描述的数据中心机架系统可以与包括模块化单元的数据中心结合使用。图4A-图4E图示了由一个或多个模块化单元组装的示例数据中心。

图4A是图示了根据本公开的一个或多个方面的数据中心的示例模块化区400的俯视图的概念图。模块化区400包括两个数据厅基本模块402A和402B(被单独称为“数据厅基本模块402”并且统称为“数据厅基本模块402”)。每个数据厅基本模块402可以在结构和/或功能上类似于图1A至图1D中描述的机架区102。每个数据厅基本模块402包括20个机架；然而，根据y维度408、x维度410和数据厅基本模块402的功率密度、以及其他考虑等，在数据厅基本模块402中可以容纳更多或更少的机架。

如关于机架区102所描述的，数据厅基本模块402可以表示模块化区400的模块化预制区。例如，每个数据厅基本模块402的尺寸可以基于数据中心站点的维度约束和/或运输模式来确定。数据厅基本模块402可以包括可以与如上所述的道路装运的维度限制相对应的x维度410和y维度408。在一些示例中，数据厅基本模块402的尺寸可以被确定为用于在装运集装箱中运输和/或用于装运集装箱的占位。例如，数据厅基本模块402可以具有小于或等于约40英尺的y维度408和小于或等于约14英尺的x维度410。这样尺寸的数据厅基本模块402可以使得数据厅基本模块402能够在海外以两个单位(例如，小于或等于20英尺的y维度和小于或等于14英尺的x维度)来制造和组装，在装运集装箱中被运输到数据中心站点并且与其他模块组装在一起来形成模块化区400。

模块化区400包括两个空气处理单元(AHU)模块404A和404B(被单独地称为“AHU模块404”并且统称为“AHU模块404”)和电力模块406。每个AHU模块404可以在结构上和/或功能上类似于在图1A至图1D中描述的强制风冷系统150。每个AHU模块404的尺寸可以被确定为向处于相对较高功率密度的相应数据厅基本模块402提供强制风冷。电力模块406可以在结构和/或功能上类似于图1D的电力系统156。电力模块406可以被配置为向处于相对较高密度的数据厅基本模块402A和402B提供电力。

AHU模块404和电力模块406中的每一个的尺寸可以基于相对于模块化区400中的其他模块402、404和406的标准来确定。例如，AHU模块404中的每一个可以具有250kW的容量并且电力模块406可以具有500kW的容量。这样的容量可以支持基本模块402的相对较高的功率密度。

在一些情况下，数据厅的模块化区可以被布置为适应较低的功率密度，同时维持诸如AHU模块404和电力模块406的支持模块的相对标准尺寸。图4B是图示了根据本公开的一个或多个方面的包括数据厅扩展模块的数据中心的示例模块化区420的俯视图的概念图。模块化区420可以包括与图4A的模块区400类似的模块化组件，模块化组件包括数据厅基本模块402A和402B、AHU模块404A和404B以及电力模块406。然而，模块化区420还可以包括数据厅扩展模块422A、422B、422C和422D(被单独称为“数据厅扩展模块422”并且统称为“数据厅扩展模块422”)。数据厅扩展模块422A和422B从数据厅基本模块402A延伸，而数据厅扩展模块422C和422D从数据厅基本模块402B延伸。AHU模块404A和404B可以向相应数据厅基本模块402和处于相对较低的功率密度的数据厅扩展模块422提供强制风冷。每个数据厅扩展模块422包括10个机架；然而，根据y维度424、x维度410和数据厅扩展模块422的功率密度、以及其他考虑等，在数据厅扩展模块422中可以容纳更多或更少的机架。

在一些示例中，数据厅扩展模块422可以被配置为对模块化区420的功率密度进行调节。例如，AHU模块404和电力模块406可以被配置为分别向模块化区420提供高达特定的冷却能力和电力。数据厅扩展模块422可以被配置为增加占位，并且在一些情况下，增加模块化区420中的机架数量，使得模块化区可以具有减小的面积功率密度、机架功率密度或两者。

在某些情况下(图4B中未图示)，数据厅扩展模块422可以减小面积功率密度(即，每单位面积的功率)。例如，数据厅扩展模块422可以增加模块化区420中的数据厅模块的占位，同时保持相同数量的机架，使得模块化区420的面积功率密度可以被减小。在这样的示例中，单独的数据厅基本模块402可以表示最高面积功率密度，而数据厅基本模块402和一个或多个数据厅扩展模块422的组合可以表示密度较小的面积功率密度。

在某些情况下，诸如图4B中所示，数据厅扩展模块422可以减小机架功率密度(即，每个机架的功率)。例如，数据厅扩展模块422可以增加模块化区420中的占位和机架的对应数量，同时保持来自电力模块406的电力量，使得模块化区420的机架功率密度可以被减小。例如，对于可能不用于高功率应用的机架，这样的较低机架功率密度可能就足够了，从而为模块化区420(以及对应的服务，诸如AHU模块404和电力模块406)启用了更多数量的单元。

如关于数据厅基本模块402所述，数据厅扩展模块422可以表示模块化区420的模块化预制区。例如，每个数据厅扩展模块422的尺寸可以基于数据中心站点的维度约束和/或运输模式来确定。数据厅扩展模块422可以包括可以与如上所述的道路装运的至少一个维度极限相对应的x维度424和y维度410。例如，每个数据厅扩展模块422可以具有y维度424，y维度424是数据厅基本模块402的y维度408的一部分，使得模块区420可以递增地扩展。在一些示例中，每个数据厅扩展模块422的尺寸可以被确定用于在装运集装箱中运输和/或用于装运集装箱的占位。例如，数据厅扩展模块422可以具有小于或等于约20英尺的y维度424和小于或等于约14英尺的x维度408。这样尺寸的数据厅扩展模块422可以使得数据厅扩展模块422能够在海外制造和组装、在装运集装箱中运输到数据中心站点并且与其他模块组装来形成模块化区420。

在某些情况下，数据厅的模块化区可以进一步适应其他设计特征，这些设计特征允许更安全地分离和/或更容易访问模块化区内的机架。图4C是图示了根据本公开的一个或多个方面的数据厅的示例模块化区430的俯视图的概念图，模块化区430包括数据厅扩展模块和通道扩展模块。模块化区420可以包括与图4B的模块区420类似的模块化组件，模块化组件包括数据厅基本模块402A和402B、AHU模块404A和404B、电力模块406以及数据厅扩展模块422A、422B、422C和422D。然而，模块化区430还可以包括两个侧通道模块432A和432B(被单独称为“侧通道模块432”并且统称为“侧通道模块432”)和中央通道模块434。每个侧通道模块432可以被定位在沿相应数据厅基本模块402A或402B以及相应数据厅扩展模块422A和422B或422C和422D的外边缘，而中央通道模块434可以被定位在数据厅基本模块402A与数据厅扩展模块422A和422B之间以及数据厅基本模块402B与数据厅扩展模块422C和422D之间。虽然被描述为模块，但是侧通道模块432和中央通道模块434可以从相对标准的区在现场组装。

通道模块432和434可以被配置为允许访问数据厅基本模块402和数据厅扩展模块422内的机架的后部。图4D是图示了图4C的示例模块化区430的侧视宽度图的概念图，而图4E是图示了根据本公开的一个或多个方面的图4C的示例模块区430的侧视长度图的概念图。通道模块432和434包括在每个通道模块432和434的通路上方的高架支撑件438以及形成在通道模块432和434与数据厅基本模块402和数据厅扩展模块422之间的壁的面板440。支撑件438可以被配置为支撑面板440、允许访问和移除面板440、允许在数据厅模块402和422中的机架上方的开放体积(例如，通过将支撑件移动到通道模块432和434，而不是在数据厅模块402和422中)和/或允许数据厅模块402和422的连续扩展(例如，允许空气从AHU模块404流过数据厅模块402和422)。例如如图1B所示，面板440可以允许安全访问数据厅模块402和422内的特定机架的后部，使得可以提供相对例行的访问，作为对通过将机架重新定位来访问机架的补充。以此方式，模块化区430的机架既可以诸如借助上述机架系统来定位，又可以诸如借助面板移除而相对快速且安全地被访问。

本文描述的技术可以通过根据本公开的原理的方法、设备和系统来实现或者可以被实现为根据本公开的原理的方法、设备和系统中的任一个。附加地，本文中描述的技术可以以硬件、软件、固件或其任何组合来实现。被描述为模块、单元或组件的各种特征可以在集成逻辑设备中一起实现或者被单独实现为离散但可互操作的逻辑设备或其他硬件设备。在某些情况下，电子电路的各种特征可以被实现为一个或多个集成电路设备(诸如，集成电路芯片或芯片组)。

如果以硬件来实现，则本公开可以针对诸如处理器的设备或诸如集成电路芯片或芯片组的集成电路设备。备选地或附加地，如果以软件或固件来实现，则技术可以至少部分地由包括指令的计算机可读数据存储介质来实现，指令在被执行时，使得处理器执行上述一个或多个方法。例如，计算机可读数据存储介质可以存储这样的指令来由处理器执行。

计算机可读介质可以形成计算机程序产品的一部分，计算机程序产品可以包括封装材料。计算机可读介质可以包括计算机数据存储介质，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、磁性或光学数据存储介质等。在一些示例中，制品可以包括一个或多个计算机可读存储介质。

在一些示例中，计算机可读存储介质可以包括非暂时性介质。术语“非暂时性”可以指示存储介质没有体现在载波或传播的信号中。在某些示例中，非暂时性存储介质可以存储可以随时间改变的数据(例如，在RAM或高速缓存中)。

代码或指令可以是由处理电路执行的软件和/或固件，处理电路包括一个或多个处理器，诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他等效的集成或离散逻辑电路。因此，如本文所使用的，术语“处理器”可以指代前述结构或适合于实现本文描述的技术的任何其他结构中的任一个。附加地，在一些方面，本公开中描述的功能可以在软件模块或硬件模块内提供。

已描述了各种实施例。这些实施例和其他实施例在以下示例的范围内。

Claims (27)

1.一种数据中心机架系统，包括：

通道，包括直线配置的通道导轨，所述通道导轨限定通道轴线；

与所述通道相邻的多个机架站；以及

多个机架，

其中所述多个机架站包括在所述通道的第一侧的第一多个机架站和在所述通道的第二侧的第二多个机架站，

其中所述多个机架站中的每个机架站包括站导轨，所述站导轨限定站轴线并且被配置为从所述通道导轨接收所述多个机架中的机架，其中所述通道轴线与所述站轴线之间形成小于90度的机架角，所述机架以所述机架角被定位在相应机架站中，并且其中所述相应机架站中的所述机架被定位为与相邻机架站间隔开，以允许冷却空气在所述机架和所述多个机架中的任意相邻机架之间流动，

其中所述通道导轨和每个站导轨包括被配置为与所述多个机架中的机架物理对接的物理结构，

其中所述多个机架中的每个机架包括被配置为与所述通道导轨和相应站导轨接合的引导机构，

其中所述每个机架站或每个机架中的至少一项包括被配置为将相应机架固定在相应机架站的锚固机构，以及

其中每个站轴线表示当相应机架被定位在相应机架站内时的该相应机架的定向方向。

2.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，其中所述多个机架站中的每个机架站还包括连接器，所述连接器被配置为耦接到所述机架中的计算设备并且向所述计算设备提供电力，所述机架被定位在所述多个机架站中的所述相应机架站中。

3.根据权利要求2所述的数据中心机架系统，其中所述连接器还被配置为向被定位在所述多个机架站中的所述相应机架站中的所述机架提供冷却流体。

4.根据权利要求3所述的数据中心机架系统，其中所述连接器还包括控制阀组件，所述控制阀组件被配置为从被定位在所述相应机架站中的所述机架接收温度信号，并且基于所述温度信号来控制所述冷却流体到所述相应机架站的流动。

5.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，还包括冷却系统，所述冷却系统被配置为向所述多个机架站提供所述冷却空气。

6.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，

其中所述第一多个机架站的相邻机架站之间以及所述第二多个机架站的相邻机架站之间的最小间隔距离为至少一英寸。

7.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，

其中所述第一多个机架站中的每个机架站与所述第二多个机架站中的每个机架站之间的最小间隔距离为至少30英寸。

8.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，其中所述通道导轨被配置为：

从所述站导轨接收所述机架；以及

将所述机架沿所述通道轴线定位。

9.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，其中所述通道导轨和所述多个机架站的每个站导轨包括具有30英寸的分隔距离的两个轨道。

10.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，其中所述机架角在约45度至约65度之间。

11.根据权利要求2所述的数据中心机架系统，其中所述连接器被配置为耦接到所述机架的顶部。

12.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，其中所述数据中心机架系统具有y维度和x维度，所述y维度平行于所述通道轴线并且小于或等于约20英尺，所述x维度垂直于所述通道轴线并且小于或等于约12英尺。

13.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，其中所述多个机架站中的每个机架站被配置为定位所述机架，所述机架具有约20英寸至约32英寸之间的宽度以及约40英寸至约60英寸之间的长度。

14.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，其中所述通道导轨和每个站导轨包括基板中的凹陷。

15.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，其中所述通道导轨和每个站导轨包括基板上的凸起轨道。

16.根据权利要求1所述的数据中心机架系统，其中所述多个机架站中的每个机架站还包括锚固机构，所述锚固机构被配置为将所述机架锚固在所述相应机架站处。

17.根据权利要求16所述的数据中心机架系统，其中所述锚固机构包括基板中的凹陷，所述凹陷被配置为接收对应机架的轮子。

18.根据权利要求2所述的数据中心机架系统，所述多个机架中的每个机架包括：

限定机架体的框架；以及

锚固机构，被耦接到所述框架并且被配置为将所述机架锚固在所述相应机架站处，

其中所述引导机构和所述锚固机构都被耦接到所述框架。

19.根据权利要求18所述的数据中心机架系统，其中所述引导机构包括一组轮子。

20.根据权利要求18所述的数据中心机架系统，其中所述多个机架中的每个机架还包括连接板，所述连接板被耦接到所述框架并且被配置为接收相应连接器。

21.根据权利要求18所述的数据中心机架系统，

其中所述连接器还被配置为向被定位在所述多个机架站中的所述相应机架站中的相应机架提供冷却流体，并且

其中所述多个机架中的每个机架包括后门，所述后门被配置为远离所述通道开口，每个后门包括被配置为接收所述冷却流体的热交换器。

22.根据权利要求21所述的数据中心机架系统，其中每个后门还包括至少一个风扇，所述至少一个风扇被配置为将空气排放经过所述热交换器到所述机架体中。

23.根据权利要求4所述的数据中心机架系统，还包括：

强制风冷系统，被配置以大量冷却基线水平向所述多个机架站供应所述冷却空气，

其中所述控制阀组件被配置为：响应于所述温度信号的值超过对应于所述大量冷却基线水平的温度阈值，控制所述冷却流体到所述相应机架站的所述流动。

24.一种数据中心机架系统，包括：

一个或多个机架区，其中每个机架区包括：

通道，包括直线配置的通道导轨，所述通道导轨限定通道轴线；

与所述通道相邻的多个机架站；以及

多个机架，

其中所述多个机架站包括在所述通道的第一侧的第一多个机架站以及在所述通道的第二侧的第二多个机架站，

其中所述多个机架站中的每个机架站包括站导轨，所述站导轨限定站轴线并且被配置为从所述通道导轨接收机架，其中所述通道轴线与所述站轴线之间形成小于90度的机架角，所述机架以所述机架角被定位在相应机架站中，并且其中所述相应机架站中的所述机架被定位为与相邻机架站间隔开，以允许冷却空气在所述机架和所述多个机架中的任意相邻机架之间流动，

其中所述通道导轨和每个站导轨包括被配置为与所述多个机架中的机架物理对接的物理结构，

其中所述多个机架中的每个机架包括被配置为与所述通道导轨和相应站导轨接合的引导机构，

其中所述每个机架站或每个机架中的至少一项包括被配置为将相应机架固定在相应机架站的锚固机构，以及

其中每个站轴线表示当相应机架被定位在相应机架站内时该相应机架的定向方向。

25.根据权利要求24所述的数据中心机架系统，其中每个机架区具有y维度和x维度，所述y维度平行于所述通道轴线并且小于或等于约20英尺，所述x维度垂直于所述通道轴线并且小于或等于约12英尺。

26.根据权利要求24所述的数据中心机架系统，其中所述多个机架站中的每个机架站被配置为定位机架，所述机架具有约20英寸至约32英寸之间的宽度以及约40英寸至约60英寸之间的长度。

27.根据权利要求24所述的数据中心机架系统，其中所述第一多个机架站和所述第二多个机架站均包括十个机架站。