電對數(shù)據(jù)中心的重要性就像水對魚兒的重要性一樣,一旦數(shù)據(jù)中心發(fā)生斷電情況,若沒有很好的備份供電系統(tǒng),諸多設(shè)備承載的業(yè)務(wù)就會發(fā)生中斷,給數(shù)據(jù)中心帶來嚴重損失。下面我們就來說一說數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng),看看怎么樣才能讓您的數(shù)據(jù)中心永不斷電。
先來看一看如何去評價一個數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的好差的標準
數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)技術(shù)也在不斷進步,衡量一個數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)好差有一些公認的評價方法,總結(jié)起來主要有三個方面。
(1)供電系統(tǒng)的可靠性
對于數(shù)據(jù)中心至關(guān)重要。不難想象,無論數(shù)據(jù)中心設(shè)備多么先進、功能多么強大,可一旦斷電,再好的系統(tǒng)也無法運轉(zhuǎn),所以供電系統(tǒng)產(chǎn)生的故障對于數(shù)據(jù)中心往往是致命的,因為重要的數(shù)據(jù)中心往往對供電系統(tǒng)提出了很高的要求。數(shù)據(jù)中心供電的可靠性可以根據(jù)年宕機時間長短來衡量,一般分為五個級別,表1列出了數(shù)據(jù)中心供電安全可靠性的定義標準。隨著數(shù)據(jù)中心承載的業(yè)務(wù)越來越多,也越來越重要。大中型的數(shù)據(jù)中心都要求達到99.999%以上的供電可靠性。
(2)供電的可持續(xù)性
在數(shù)據(jù)中心建成以后,供電系統(tǒng)就很難再做調(diào)整了。所以在數(shù)據(jù)中心建設(shè)初期一定要對供電系統(tǒng)進行周密設(shè)計,并對數(shù)據(jù)中心的未來進行預(yù)估,做出預(yù)留。對部分已建數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的使用情況進行統(tǒng)計分析表明:在數(shù)據(jù)中心最初使用的幾年內(nèi),數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)的負荷率為30%左右,而設(shè)備容量卻基本為滿負荷。不過隨著數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的增加,一般數(shù)據(jù)中心都會進行擴容,供電系統(tǒng)往往會達到滿負荷工作狀態(tài),這時再去對供電系統(tǒng)進行擴容就很困難了。一是當初設(shè)計的供電線路承載的負載容量是固定的,如果要增加,就需要對供電線路、變電架、布線、變壓器等等部件進行更換,工程量大,價格也不菲。二是對供電線路進行施工,多半備用供電系統(tǒng)無法長時間供電,數(shù)據(jù)中心無法正常運行,業(yè)務(wù)帶來損失。三是當初和供電局或者是供電機構(gòu)協(xié)商的供電方式,如今要進行調(diào)整,這需要多個管理部門的審核和批準,這往往要耗費數(shù)據(jù)中心的大量人力和物力去跑這些手續(xù),大型數(shù)據(jù)中心的調(diào)整可能需要多輪的正式談判。所以,數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)在建設(shè)時一定要考慮可持續(xù)性。正是因為在建設(shè)初期沒有考慮到可持續(xù)性,有時甚至不得不再新建數(shù)據(jù)中心,因為更換供電系統(tǒng)無疑是一個相當復雜的工程,到不如新建一個全新的數(shù)據(jù)中心。
(3)維護管理的便捷性
現(xiàn)在擁有數(shù)萬臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心屢見不鮮,這樣的大型數(shù)據(jù)中心,其供電系統(tǒng)所配置的變壓器、柴油發(fā)電機組、UPS系統(tǒng)的數(shù)量動輒就是幾十套甚至數(shù)百套,后備蓄電池的數(shù)量更是可能多達上千套和上萬個,還有紛繁復雜的供電線路。如此眾多的系統(tǒng)和設(shè)備使得大型數(shù)據(jù)中心維護工作量非常繁重。因此,在設(shè)計建設(shè)數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)時,必須考慮后期使用維護的方便性。目前有不少數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的管理軟件,通過管理軟件對供電系統(tǒng)進行智能化管理,往往可以減少維護的工作量。
一個供電系統(tǒng)的好與差主要就是從可靠性、可持續(xù)性、可維護性三個方面來評判。當然,要想建設(shè)質(zhì)量高的供電系統(tǒng)不僅需要全面周全的設(shè)計和具有前瞻性的分析,更重要的是要有資金的投入。高可靠性的供電系統(tǒng)需要冗余供電的設(shè)備和線路,持續(xù)性好的供電系統(tǒng)需要建設(shè)初期就做好大量預(yù)留,可維護好的供電系統(tǒng)需要完善的智能化管理軟件,而這些都需要更多資金的投入,沒有資金一切免談。
接下來我們再看看數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)實現(xiàn)的幾種方式
現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心供電都要考慮冗余,根據(jù)冗余方式的不同,普遍存在三種設(shè)計方案。這三種方案適用于絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)中心,根據(jù)自身數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)重要程度,決定采用哪種供電方式。
這是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心普遍采用的供電方案,數(shù)據(jù)中心采用兩套供電輸入系統(tǒng),一套市電,一套備用電,備用電可以是蓄電池或柴油發(fā)電機組,市電是主用供電系統(tǒng),當市電故障時,通過ATS自動切換到備用電上,這樣斷電故障不會對后端設(shè)備產(chǎn)生影響。高精度的UPS供電切換時間可以在30MS以下,可以滿足絕大部分設(shè)備持續(xù)供電。
供電方案二
方案一只從輸入供電方面考慮備份,一旦ATS、UPS、配電框發(fā)生故障,還是會引起數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的全部中斷,所以方案二增加了這些部件的冗余,提升了供電系統(tǒng)的可靠性。具體如圖2所示:
方案二中對ATS、UPS、配電框等設(shè)備都做了冗余設(shè)計,同時引入兩路市電?,F(xiàn)在的市電比較穩(wěn)定,停電次數(shù)并不多,所以采用兩路市電可以增加供電的可靠性。因為一般的備用電無法長時間供電,蓄電池供電只能維持幾個小時,往往無法支撐長時間的斷電,而市電的線路故障修復有時可能需要數(shù)天,這對于數(shù)據(jù)中心是無法忍受的,所以通過引入兩路市電確保數(shù)據(jù)中心的長時間供電。
誠然,要做到數(shù)據(jù)中心永不斷電還有很多工作要做。本文著重介紹了衡量一個數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的標準以及供電系統(tǒng)常用的設(shè)計方案,這些技術(shù)資料可以用做新建數(shù)據(jù)中心以及準備進行數(shù)據(jù)中心優(yōu)化擴容時參考,設(shè)計一個合理、高效、可靠的供電系統(tǒng),對于數(shù)據(jù)中心非常重要,只有掌握了這些技術(shù)才能讓您的數(shù)據(jù)中心永不斷電。