TW201630524A - 集裝箱式數據中心 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
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Abstract
一種集裝箱式數據中心,包含長形箱體以及設置在長形箱體內的機櫃縱列,長形箱體具有側壁,機櫃縱列沿長形箱體之縱向排列,且機櫃縱列之二側分別與長形箱體之各側壁之間圍設成冷通道以及熱通道且機櫃縱列圍設成連通冷通道與熱通道的單連通走道,機櫃縱列包含有伺服器機櫃以及空調機櫃。藉由連通走道供人員往返冷通道與熱通道之間而避免人員進出致使氣流循環受到外界環境影響。
Description
本發明係有關於集裝箱式數據中心,尤指一種其內設有連通冷通道與熱通道的單一連通走道的集裝箱式數據中心。
現有的集裝箱式數據中心大致有三種不同的形式:單列縱列式、雙列縱列式以及多列橫列式。其中雙列縱列式的集裝箱式數據中其集裝箱內沿集裝箱的二側壁排設機櫃,在二列機櫃之間圍設成冷通道且各列機櫃與各側壁之間分別圍設成一熱通道,因其需要較大的空間,故大多無法適用標準的集裝箱。
單列縱列式以及多列橫列式大多可以適用標準的集裝箱。唯其缺點在於冷通道與熱通道相互隔離,因此各冷通道或熱通道皆需要設置維修門以供維修人員進出,維修人員頻繁進出維修門會使得外界環境影響集裝箱內的溫度、濕度及空氣流場。
有鑑於此,本發明人遂針對上述現有技術,特潛心研究並配合學理的運用,盡力解決上述之問題點,即成為本發明人改良之目標。
本發明提供一種能夠藉由外氣循環冷卻的節能機櫃式數據中心。
本發明提供一種機櫃式數據中心,其包含一櫃體一列伺服器主機以及一空調模組。櫃體內形成有一主機室以及一空調室,空調室設有一主進風門以及一排風門,主機室與空調室之間設有一進氣風扇。伺服器主機設置在主機室之內且伺服器主機在主機室之內圍設成相互隔離的一冷通道以及一熱通道,進氣風扇對應冷通道配置。空調模組包含有設置在空調室內的一盤管,主進風門介於盤管及進氣風扇之間。排風門供熱通道內的空氣通過而排出櫃體。
本發明的集裝箱式數據中心之中,進氣風扇引入氣流至冷通道時,能夠通過主進風門引入自然氣流而不通過盤管,因而達到節能之效。
10‧‧‧阻隔流場
100‧‧‧長形箱體
101‧‧‧冷通道
102‧‧‧熱通道
103‧‧‧連通走道
104‧‧‧維修走道
110‧‧‧底盤
120‧‧‧側壁
130‧‧‧阻隔結構
140‧‧‧維修門
200‧‧‧機櫃縱列
210‧‧‧伺服器機櫃
220‧‧‧空調機櫃
230‧‧‧附屬設備機櫃
231‧‧‧供電模組
232‧‧‧配電模組
233‧‧‧消防模組
234‧‧‧監控模組
300‧‧‧機櫃橫列
400‧‧‧隔間
圖1係本發明第一實施例之集裝箱式數據中心之配置示意圖。
圖2係本發明第二實施例之集裝箱式數據中心之配置示意圖。
圖3係本發明第三實施例之集裝箱式數據中心之配置示意圖。
圖4係本發明第四實施例之集裝箱式數據中心之配置示意圖。
參閱圖1,本發明之第一實施例提供一種集裝箱式數據中心,其包含一長形箱體100以及設置在長形箱體100內的單一機櫃縱列200。
於本實施例中,長形箱體100較佳地為標準尺寸之集裝箱,但其也可以依據使用需求而局部異動,本發明不以此為限。長形箱體100包含一底盤110以及一對側壁120。底盤110為金屬製,其為矩形且呈扁平狀,底盤110水平配置以承載機櫃縱列200。各側壁120分別為矩形金屬板體,且各側壁120分別直立配置在底盤110的各長邊而使側壁120相互平行間隔並列。長形箱體100的頂部封閉且長形箱體100的二端可以藉由金屬板或是櫃門封閉,發明不限於此。
機櫃縱列200設置於長形箱體100的底盤110且沿長形箱體100之縱向呈一列排設。機櫃縱列200之二端分別延伸至長形箱體100之各端,機櫃縱列200之二側分別與長形箱體100之各側壁120間隔配置,藉此在機櫃縱列200之二側與長形箱體100之各側壁120之間分別圍設成一冷通道101以及一熱通道102。機櫃縱列200的中段圍設成單一連通走道103,冷通道101與熱通道102為相互分隔,並且僅藉由連通走道103相互連通。機櫃縱列200之頂部可以延伸至長形箱體100的頂部,機櫃縱列200頂部與長形箱體100的頂部具有間距之處可以設置阻隔結構130,藉此分隔冷通道101內的空氣與熱通道102內的空氣,其阻隔結構130較佳地為隔簾,但本發明不限於隔簾,例如也可以是隔板。
機櫃縱列200包含有至少一伺服器機櫃210以及至少一空調機櫃220,於本實施例中機櫃縱列200包含複數伺服器機櫃210以及與伺服器機櫃210穿插排列的複數空調機櫃220。各伺服器機櫃210內分別設有散熱風扇(圖中未示),其用以自伺服器機櫃210之前側引入氣流而冷卻伺服器機櫃210,並將受熱之氣流通過伺服器機櫃210之後側排出。伺服器機櫃210之前側皆位於冷通道101之內且伺服器機櫃210之後側皆位於熱通道102之內。空調機櫃220用以自熱通道102吸入伺服器機櫃210排出之熱空氣並且將熱空氣冷卻為冷空氣之後排入至冷通道101供伺服器機櫃210吸入而冷卻伺服器機櫃210。
於本實施例中,長形箱體100內相對最鄰近連通走道103的空調機櫃220將冷空氣排入至冷通道101並且通過連通走道103回流至熱通道102且再度被吸入此空調機櫃220而形成一阻隔流場10。阻隔流場10分隔冷通道101內的冷空氣與熱通道102內的熱空氣,藉此避免冷通道101內的冷空氣與熱通道102內的熱空氣直接接觸進行熱交換,故能夠維持冷通道101與熱通道102之間的氣流循環。為了避免長形箱體100內產生循環死角,空調機櫃220之位置必需依據長形箱體100內的整體散熱需求佈設,當連通走道103因此無法鄰近空調機櫃220設置時,可以在連通走道103中設置一阻隔結構130,藉由阻隔結構130分隔冷通道101內的冷空氣與熱通道102內的熱空氣。阻隔結構130可以位於連通走道103與熱通道102之交界處,也可以位於連通走道103與冷通道101之交界處,於本實施例中阻隔結構130可以為一隔簾,但本發明不以此為限。
於本實施例中,機櫃縱列200包含有二個附屬設備機櫃230,其中一個附屬設備機櫃230設有一供電模組231以及一配電模組232,另一個附屬設備機櫃230內則設有一消防模組233以及一監控模組234。供電模組231用以提供機櫃縱列200所需用電;配電模組232用則以依據機櫃縱列200之用電需求分配供電模組231之供電;監控模組234用以監控伺服器機櫃210之運作狀態;消防模組233則當長形箱體100內發生緊急狀況時提供警及消防措施。
由於伺服器機櫃210多是經由其前側操作,因此於本實施例中,長形箱體100設有連通冷通道101的一維修門140以便於維修人員進出長形箱體100操作伺服器機櫃210。
參閱圖2,本發明之第二實施例提供一種集裝箱式數據中心,其包含一長形箱體100以及設置在長形箱體100內的一列機櫃縱列200。
於本實施例中,長形箱體100較佳地為標準尺寸之集裝箱,但其也可以依據使用需求而局部異動,本發明不以此為限。長形箱體100包含一底盤110以及一對側壁120。底盤110為金屬製,其為矩形且呈扁平狀,底盤110水平配置以承載機櫃縱列200。各側壁120分別為矩形金屬板體,且各側壁120分別直立配置在底盤110的各長邊而使側壁120相互平行間隔並列。長形箱體100的頂部封閉且長形箱體100的二端可以藉由金屬板或是櫃門封閉,發明不限於此。
機櫃縱列200容納在長形箱體100內,其設置於長形箱體100的底盤110且沿長形箱體100之縱向呈一列排設。機櫃縱列200之二側分別與長形箱體100之各側壁120間隔配置,藉此在機櫃縱列200之二側與長形箱體100之各側壁120之間分別圍設成一冷通道101以及一熱通道102。機櫃縱列200的一端延伸至長形箱體100的一端,機櫃縱列200的另一端則與長形箱體100的另一端之間圍設成單一連通走道103,冷通道101與熱通道102為相互分隔,並且僅藉由連通走道103相互連通。機櫃縱列200之頂部可以延伸至長形箱體100的頂部,機櫃縱列200頂部與長形箱體100的頂部具有間距之處可以設置阻隔結構130,藉此分隔冷通道101內的空氣與熱通道102內的空氣,其阻隔結構130較佳地為隔簾,但本發明不限於隔簾,例如也可以是隔板。
機櫃縱列200包含有至少一伺服器機櫃210以及至少一空調機櫃220,於本實施例中機櫃縱列200包含複數伺服器機櫃210以及與伺服器機櫃210穿插排列的複數空調機櫃220。各伺服器機櫃210內分別設有散熱風扇(圖中未示),其用以自伺服器機櫃210之前側引入氣流而冷卻伺服器機櫃210,並將受熱之氣流通過伺服器機櫃210之後側排出。伺服器機櫃210之前側皆位於冷通道101之內且伺服器機櫃210之後側皆位於熱通道102之內。空調機櫃220用以自熱通道102吸入伺服器機櫃210排出之熱空氣並且將熱空氣冷卻為冷空氣之後排入至冷通道101供伺服器機櫃210吸入而冷卻伺服器機櫃210。
於本實施例中,長形箱體100內相對最鄰近連通走道103的空調機櫃220將冷空氣排入至冷通道101,部份冷空氣被伺服器機櫃210吸入,另一部份的冷空氣則通過連通走道103回流至熱通道102,與伺服器機櫃210排出之熱空氣一起被吸入此空調機櫃220而形成一阻隔流場10。阻隔流場10分隔冷通道101內的冷空氣與熱通道102內的熱空氣,藉此避免冷通道101內的冷空氣與熱通道102內的熱空氣直接接觸進行熱交換。
於本實施例中,長形箱體100內於機櫃縱列200之外另外設有一供電模組231、一配電模組232、一消防模組233以及一監控模組234。供電模組231用以提供機櫃縱列200所需用電;配電模組232用則以依據機櫃縱列200之用電需求分配供電模組231之供電;監控模組234用以監控伺服器機櫃210之運作狀態;消防模組233則當長形箱體100內發生緊急狀況時提供警及消防措施。
由於冷通道101內的充滿經由空調機櫃220冷卻的冷空氣,因此於本實施例中,長形箱體100設有連通熱通道102的一維修門140以便於維修人員進出長形箱體100,藉此避免維修人員進出長形箱體100時造成冷空氣外洩而增加空調機櫃220之工作負荷。
參閱圖3,本發明之第三實施例提供一種集裝箱式數據中心,其包含一長形箱體100以及設置在長形箱體100內的一機櫃縱列200及二機櫃橫列300。
於本實施例中,長形箱體100較佳地為標準尺寸之集裝箱,但其也可以依據使用需求而局部異動,本發明不以此為限。長形箱體100包含一底盤110以及一對側壁120。底盤110為金屬製,其為矩形且呈扁平狀,底盤110水平配置以承載機櫃縱列200以及機櫃橫列300。各側壁120分別為矩形金屬板體,且各側壁120分別直立配置在底盤110的各長邊而使側壁120相互平行間隔並列。長形箱體100的頂部封閉且長形箱體100的二端可以藉由金屬板或是櫃門封閉,發明不限於此。
機櫃縱列200及機櫃橫列300可以依據功率不同而分區管理以增進冷卻效率,機櫃縱列200及機櫃橫列300設置於長形箱體100的底盤110,機櫃縱列200沿長形箱體100之縱向呈一列排設,機櫃橫列300則沿長形箱體100之橫向的二列並列配置在長形箱體100的一端,且機櫃橫列300與長形箱體100之間圍設成至少一維修走道104以供維修人員維修橫列機櫃縱列200。機櫃縱列200之二側分別與長形箱體100之各側壁120間隔配置,藉此在機櫃縱列200之二側與長形箱體100之各側壁120之間分別圍設成一冷通道101以及一熱通道102。機櫃縱列200的一端延伸至長形箱體100的另一端,機櫃縱列200的另一端則與最鄰近的機櫃橫列300之間圍設成單一連通走道103,冷通道101與熱通道102為相互分隔,並且僅藉由連通走道103相互連通。機櫃縱列200之頂部可以延伸至長形箱體100的頂部,機櫃縱列200頂部與長形箱體100的頂部具有間距之處可以設置阻隔結構130,藉此分隔冷通道101內的空氣與熱通道102內的空氣,其阻隔結構130較佳地為隔簾,但本發明不限於隔簾,例如也可以是隔板。
機櫃縱列200包含有至少一伺服器機櫃210以及至少一空調機櫃220,於本實施例中機櫃縱列200包含複數伺服器機櫃210以及與伺服器機櫃210穿插排列的複數空調機櫃220。各伺服器機櫃210內分別設有散熱風扇(圖中未示),其用以自伺服器機櫃210之前側引入氣流而冷卻伺服器機櫃210,並將受熱之氣流通過伺服器機櫃210之後側排出。伺服器機櫃210之前側皆位於冷通道101之內且伺服器機櫃210之後側皆位於熱通道102之內。空調機櫃220用以自熱通道102吸入伺服器機櫃210排出之熱空氣並且將熱空氣冷卻為冷空氣之後排入至冷通道101供伺服器機櫃210吸入而冷卻伺服器機櫃210。
於本實施例中,連通走道103中設置一阻隔結構130,藉由阻隔結構130分隔冷通道101內的冷空氣與熱通道102內的熱空氣。阻隔結構130可以位於連通走道103與熱通道102之交界處,也可以位於連通走道103與冷通道101之交界處,於本實施例中阻隔結構130可以為一隔間門,但本發明不以此為限。,藉此避免冷通道101內的冷空氣與熱通道102內的熱空氣直接接觸進行熱交換,故能夠維持冷通道101與熱通道102之間的氣流循環。
於本實施例中,長形箱體100內於機櫃縱列200之外另外設有一供電模組231、一配電模組232、一消防模組233以及一監控模組234。供電模組231用以提供機櫃縱列200及機櫃橫列300所需用電;配電模組232用則以依據機櫃縱列200及機櫃橫列300之用電需求分配供電模組231之供電;監控模組234用以監控伺服器機櫃210之運作狀態;消防模組233則當長形箱體100內發生緊急狀況時提供警及消防措施。
於本實施例中,長形箱體100設有連通維修走道104的一維修門140以便於維修人員進出長形箱體100,藉此避免維修人員進出長形箱體100影響冷通道101與熱通道102之間的氣流循環。
參閱圖4,本發明之第四實施例提供一種集裝箱式數據中心,其包含二長形箱體100、設置在其中一長形箱體100內的一列機櫃縱列200以及一隔間400。
於本實施例中,各長形箱體100較佳地為標準尺寸之集裝箱,但其也可以依據使用需求而局部異動,本發明不以此為限。各長形箱體100分別包含一底盤110以及一對側壁120。底盤110為金屬製,其為矩形且呈扁平狀,底盤110水平配置。各側壁120分別為矩形金屬板體,且各側壁120分別直立配置在底盤110的各長邊而使側壁120相互平行間隔並列。長形箱體100的頂部封閉且長形箱體100的二端可以藉由金屬板或是櫃門封閉,發明不限於此。
機櫃縱列200容納在其中一個長形箱體100內,其設置於此長形箱體100的底盤110且此沿長形箱體100之縱向呈一列排設。機櫃縱列200之二側分別與此長形箱體100之各側壁120間隔配置,藉此在機櫃縱列200之二側與此長形箱體100之各側壁120之間分別圍設成一冷通道101以及一熱通道102。機櫃縱列200的一端延伸至此長形箱體100的一端,機櫃縱列200的另一端則與此長形箱體100的另一端之間圍設成單一連通走道103,冷通道101與熱通道102為相互分隔,並且僅藉由連通走道103相互連通。機櫃縱列200之頂部可以延伸至長形箱體100的頂部,機櫃縱列200頂部與此長形箱體100的頂部具有間距之處可以設置阻隔結構130,藉此分隔冷通道101內的空氣與熱通道102內的空氣,其阻隔結構130較佳地為隔簾,但本發明不限於隔簾,例如也可以是隔板。
機櫃縱列200包含有至少一伺服器機櫃210以及至少一空調機櫃220,於本實施例中機櫃縱列200包含複數伺服器機櫃210以及與伺服器機櫃210穿插排列的複數空調機櫃220。各伺服器機櫃210內分別設有散熱風扇(圖中未示),其用以自伺服器機櫃210之前側引入氣流而冷卻伺服器機櫃210,並將受熱之氣流通過伺服器機櫃210之後側排出。伺服器機櫃210之前側皆位於冷通道101之內且伺服器機櫃210之後側皆位於熱通道102之內。空調機櫃220用以自熱通道102吸入伺服器機櫃210排出之熱空氣並且將熱空氣冷卻為冷空氣之後排入至冷通道101供伺服器機櫃210吸入而冷卻伺服器機櫃210。
於本實施例中,長形箱體100內相對最鄰近連通走道103的空調機櫃220將冷空氣排入至冷通道101,部份冷空氣被伺服器機櫃210吸入,另一部份的冷空氣則通過連通走道103回流至熱通道102,與伺服器機櫃210排出之熱空氣一起被吸入此空調機櫃220而形成一阻隔流場10。阻隔流場10分隔冷通道101內的冷空氣與熱通道102內的熱空氣,藉此避免冷通道101內的冷空氣與熱通道102內的熱空氣直接接觸進行熱交換。
由於冷通道101內的充滿經由空調機櫃220冷卻的冷空氣,因此於本實施例中,此長形箱體100的一端設有連通連通走道103的一維修門140以便於維修人員進出長形箱體100,藉此避免維修人員進出長形箱體100影響冷通道101與熱通道102之間的氣流循環。
於本實施例中,另一長形箱體100的一端設有一維修門140且其內設有一供電模組231及一配電模組232。供電模組231用以提供機櫃縱列200所需用電;配電模組232用則以依據機櫃縱列200之用電需求分配供電模組231之供電。
本實施例中,二長形箱體100並排設置,二長形箱體100的一端被隔間400包圍且各長形箱體100的維修門140連通隔間400。隔間內設有一消防模組233以及一監控模組234,監控模組234用以監控伺服器機櫃210之運作狀態;消防模組233則當長形箱體100內發生緊急狀況時提供警及消防措施。
本發明的集裝箱式數據中心之中,其長形箱體100內藉由機櫃縱列200圍設成冷通道101、熱通道102以及連通冷通道101與熱通道102之間的連通走道103。維修人員可以經由連通走道103往返於冷通道101與熱通道102之間,藉此在維護過程中能夠減少長形箱體100的維修門140開啟頻率,因而避免冷通道101與熱通道102之間的氣流循環受到外界環境影響。
如前所述,本發明的集裝箱式數據中心藉由單列機櫃縱列200即能夠在長形箱體100內圍設成冷通道101、熱通道102以及連通冷通道101與熱通道102之間的連通走道103。因此能夠在長形箱體100內的有限空間作最有效率的空間規劃,藉此能達到較佳的散熱流場管控並且便於維護。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,非用以限定本發明之專利範圍,其他運用本發明之專利精神之等效變化,均應俱屬本發明之專利範圍。
10‧‧‧阻隔流場
100‧‧‧長形箱體
101‧‧‧冷通道
102‧‧‧熱通道
103‧‧‧連通走道
110‧‧‧底盤
120‧‧‧側壁
130‧‧‧阻隔結構
140‧‧‧維修門
200‧‧‧機櫃縱列
210‧‧‧伺服器機櫃
220‧‧‧空調機櫃
230‧‧‧附屬設備機櫃
231‧‧‧供電模組
232‧‧‧配電模組
233‧‧‧消防模組
234‧‧‧監控模組
Claims (20)
- 【第1項】一種集裝箱式數據中心,包含一長形箱體以及設置在該長形箱體內的單一機櫃縱列,該長形箱體具有一對側壁,該機櫃縱列沿該長形箱體之縱向排列,且該機櫃縱列之二側分別與該長形箱體之各側壁之間圍設成一冷通道以及一熱通道且該機櫃縱列圍設成連通該冷通道與該熱通道的單一連通走道,該機櫃縱列包含有至少一伺服器機櫃以及至少一空調機櫃。
- 【第2項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其該空調機櫃用以自該熱通道吸入空氣並且將空氣冷卻後排入至該冷通道。
- 【第3項】如請求項2所述之集裝箱式數據中心,其中該空調機櫃在該長形箱體內相對地鄰近該連通走道配置,排入至冷通道的部份空氣通過連通走道回流至該熱通道且再度被吸入該空調機櫃而形成一阻隔流場,藉由該阻隔流場分隔該冷通道內的空氣與該熱通道內的空氣。
- 【第4項】如請求項2所述之集裝箱式數據中心,其中該空調機櫃在該長形箱體內相對地鄰近該連通走道配置,排入至冷通道的部份空氣通過連通走道回流至該熱通道,且與鄰近伺服器機櫃排出之熱空氣一起被吸入該空調機櫃而形成一阻隔流場,藉由該阻隔流場分隔該冷通道內的空氣與該熱通道內的空氣。
- 【第5項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其中該連通走道設有一阻隔結構,藉由該阻隔結構分隔該冷通道內的空氣與該熱通道內的空氣。
- 【第6項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其中該機櫃縱列的頂部與該長形箱體的頂部之間設有一阻隔結構,藉由該阻隔結構分隔該冷通道內的空氣與該熱通道內的空氣。
- 【第7項】如請求項5或6所述之集裝箱式數據中心,其中該阻隔結構為一隔簾。
- 【第8項】如請求項5所述之集裝箱式數據中心,其中該阻隔結構為一隔間門。
- 【第9項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其中該機櫃縱列包含有一附屬設備機櫃,該附屬設備機櫃設有供電模組,該供電模組用以提供該機櫃縱列所需用電。
- 【第10項】如請求項9所述之集裝箱式數據中心,其中該附屬設備機櫃設有一配電模組,該配電模組用以依據該機櫃縱列之用電需求分配該供電模組之供電。
- 【第11項】如請求項9所述之集裝箱式數據中心,其中該機櫃縱列包含設有一配電模組的另一附屬設備機櫃,該配電模組用以依據該機櫃縱列之用電需求分配該供電模組之供電。
- 【第12項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其中該機櫃縱列包含有一附屬設備機櫃,該附屬設備機櫃設有一監控模組。
- 【第13項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其中該機櫃縱列包含有一附屬設備機櫃,該附屬設備機櫃設有一消防模組。
- 【第14項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其中該長形箱體內另設有一機櫃橫列且該機櫃橫列與任一該側壁之間圍設成一維修走道。
- 【第15項】如請求項14所述之集裝箱式數據中心,其中該長形箱體設有連通該維修走道的一維修門以供進出該長形箱體。
- 【第16項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其中該長形箱體設有連通該冷通道的一維修門以供進出該長形箱體。
- 【第17項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其中該長形箱體設有連通該熱通道的一維修門以供進出該長形箱體。
- 【第18項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其中該長形箱體設有連通該連通走道的一維修門以供進出該長形箱體。
- 【第19項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其中該連通走道位於該機櫃縱列的一端。
- 【第20項】如請求項1所述之集裝箱式數據中心,其中該連通走道位於該機櫃縱列的中段。
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