隨著數(shù)據(jù)信息日益成為許多企業(yè)組織背后最為強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力，數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在業(yè)已成為了企業(yè)業(yè)務(wù)成功運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)。在這種環(huán)境下，峰值期間的工作效率和可靠性無(wú)疑是數(shù)據(jù)中心的必需品;如果數(shù)據(jù)中心癱瘓，企業(yè)業(yè)務(wù)必將受到影響。因此，這些需求正在改變企業(yè)設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心的方式。

數(shù)據(jù)中心越來(lái)越需要對(duì)內(nèi)部所運(yùn)行的每一臺(tái)耗電設(shè)備實(shí)施監(jiān)控，并且是以高精度和細(xì)粒度進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)于企業(yè)和多租戶的數(shù)據(jù)中心一樣，保持其數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行需要借助先進(jìn)的機(jī)架配電單元(PDU)，以便能夠精確的監(jiān)視電源的每個(gè)方面，并實(shí)現(xiàn)良好的配電管理。如果沒(méi)有先進(jìn)的機(jī)架配電技術(shù)，數(shù)據(jù)中心可能就無(wú)法跟上不斷擴(kuò)展的業(yè)務(wù)需求。在本文中，我們將與廣大讀者諸君共同討論關(guān)于塑造當(dāng)今數(shù)據(jù)中心的力量，并將為廣大企業(yè)用戶介紹在選擇PDU的功能時(shí)所應(yīng)該注意的相關(guān)事宜。

影響今天的數(shù)據(jù)中心的因素

現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心在許多方面面臨著巨大的壓力。雖然現(xiàn)如今的信息對(duì)各行各業(yè)的企業(yè)組織而言越來(lái)越重要——正如我們目前所看到的數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)——但數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)預(yù)算并沒(méi)有跟上其步伐。鑒于更多的數(shù)據(jù)處理需求以及預(yù)算增長(zhǎng)停滯的現(xiàn)狀，數(shù)據(jù)中心必須更有效地運(yùn)行。在這種環(huán)境下，數(shù)據(jù)中心面臨著提升能源效率并盡可能減少停機(jī)中斷的雙重任務(wù)。

與此同時(shí)，虛擬化技術(shù)則承諾提供更好的利用率，其正推動(dòng)著整個(gè)數(shù)據(jù)中心業(yè)界對(duì)于更高的靈活敏捷性的需求。由于基于云的解決方案和托管數(shù)據(jù)中心的廣泛使用，使得這種敏捷性的任務(wù)進(jìn)一步加強(qiáng)，這反過(guò)來(lái)又進(jìn)一步推動(dòng)了對(duì)更高精度的計(jì)費(fèi)的需求，通常降低到機(jī)架中的單一插座的級(jí)別。此外，數(shù)據(jù)中心業(yè)界也在開(kāi)始越來(lái)越多地部署融合基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境——通過(guò)虛擬化實(shí)現(xiàn)的集成存儲(chǔ)，服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)池。借助融合基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，數(shù)據(jù)中心能夠滿足當(dāng)今企業(yè)的按需計(jì)算的挑戰(zhàn)，前提是他們可以管理波動(dòng)的電源分配需求，以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。總而言之，所有這些需求都推動(dòng)了當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心需要密切地管理其運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的每一個(gè)方面，以確保效率。在一個(gè)高級(jí)別的層次上，數(shù)據(jù)中心可以部署環(huán)境技術(shù)，例如氣流管理解決方案，包括通道安全門(mén)和天花板，消隱面板和用于安全分區(qū)的數(shù)據(jù)中心機(jī)柜。數(shù)據(jù)中心也在部署UPS解決方案，以提高效率和降低電力成本，而不損害保護(hù)。提供多種插入式配置的總線可以使數(shù)據(jù)中心能夠靈活地將電源連接到服務(wù)器機(jī)柜，以滿足高功率需求。

通過(guò)使用電纜和配件，以提供插座和部分的電流信息，可以進(jìn)一步增強(qiáng)配電，從而可以同時(shí)改善管理和故障排除。借助額外的電源管理軟件，數(shù)據(jù)中心可以細(xì)化到插座級(jí)別的運(yùn)行監(jiān)控，進(jìn)一步優(yōu)化運(yùn)營(yíng)效率。結(jié)合硬件和軟件解決方案，數(shù)據(jù)中心可以通過(guò)利用全面的服務(wù)，包括專為改善成本、正常運(yùn)行、可靠性和電源質(zhì)量以及擴(kuò)展的24x7網(wǎng)絡(luò)支持而設(shè)計(jì)的所有產(chǎn)品的技術(shù)專長(zhǎng)，使運(yùn)營(yíng)高效運(yùn)行。

下一代機(jī)架PDU的質(zhì)量

事實(shí)上，現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的功能非常類似于一處公共供電服務(wù)機(jī)構(gòu)，提供計(jì)算能力，以響應(yīng)不斷變化的需求。當(dāng)然，其需要高層次的功率分配策略以滿足峰值效率，但數(shù)據(jù)中心必須超越一個(gè)大的操作運(yùn)營(yíng)視圖。數(shù)據(jù)中心所應(yīng)對(duì)的各種壓力包括以相當(dāng)?shù)募?xì)粒度水平保持對(duì)于配電的密切關(guān)注。新一代先進(jìn)的機(jī)架PDU——具備監(jiān)控和管理功能的設(shè)備——能夠提供數(shù)據(jù)中心的綜合功能，以解決他們最迫切的業(yè)務(wù)需求。

讓我們從冷卻成本開(kāi)始吧，今天，隨著密度的增加，許多的數(shù)據(jù)中心都被要求降低功耗。許多數(shù)據(jù)中心已經(jīng)部署實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)代化的熱空氣密封遏制解決方案需要更高的機(jī)架PDU操作溫度。因此，機(jī)架PDU具備可以在較高的操作溫度(60°C)UL和CE額定值條件下工作的能力，進(jìn)而得以幫助數(shù)據(jù)中心降低總體成本。增加溫度監(jiān)控還可以幫助數(shù)據(jù)中心通過(guò)準(zhǔn)確識(shí)別數(shù)據(jù)中心內(nèi)部操作環(huán)境的熱度和濕度，從而允許操作員做出相應(yīng)的響應(yīng)，進(jìn)而保持冷卻成本。這種環(huán)境監(jiān)測(cè)特別適合于容器或網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜，其中多余的熱量可能引發(fā)可靠性的問(wèn)題。此外，由于數(shù)據(jù)中心利用外部空氣冷卻來(lái)降低成本，因此越來(lái)越需要監(jiān)測(cè)操作環(huán)境的溫度，以減輕熱度和濕度問(wèn)題。操作環(huán)境監(jiān)控還包括開(kāi)關(guān)閉合監(jiān)測(cè)，以連接門(mén)的開(kāi)關(guān)或水的傳感器。

降低管理成本費(fèi)用

鑒于當(dāng)前的許多數(shù)據(jù)中心都面臨的預(yù)算和資源方面的限制，故而管理成本方面的開(kāi)銷費(fèi)用無(wú)疑是另一個(gè)需要不斷控制的關(guān)鍵領(lǐng)域。隨著數(shù)據(jù)中心的操作人員們的工作已經(jīng)幾近不堪重負(fù)，機(jī)架PDU的設(shè)計(jì)就是旨在通過(guò)創(chuàng)建高效運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心，以減少關(guān)鍵組件管理開(kāi)銷。機(jī)架PDU可以支持大規(guī)模的配置和更新功能，從而將數(shù)據(jù)中心操作員工從這些繁雜的工作中解脫出來(lái)，并使他們得以能夠?qū)Ｗ⒂诟邞?zhàn)略性的任務(wù)。此外，具有分支電路彩色編碼的機(jī)架PDU與相應(yīng)的彩色編碼的插座部分相匹配，可以使數(shù)據(jù)中心工作人員很容易的知道哪個(gè)分支斷路器連接到哪些特定插座。這可以減少排除問(wèn)題來(lái)源的時(shí)間，并且還可以簡(jiǎn)化負(fù)載平衡。

可以有助于降低管理成本的其他功能包括一個(gè)半高(low-profile，LP)的形式因素。查找?guī)в邪敫邤嗦菲骰騻?cè)面安裝寬度優(yōu)化的機(jī)架PDU。這可以防止干擾可阻擋熱插拔風(fēng)扇和電源的導(dǎo)軌，從而最大限度地縮短在發(fā)生組件故障時(shí)維護(hù)機(jī)架所需的時(shí)間。

輕松的安裝

易于安裝所指的不僅僅是方便和節(jié)省時(shí)間;易于安裝的機(jī)架PDU還有助于節(jié)省啟動(dòng)和配置成本。為機(jī)架PDU考慮免工具的按鈕安裝選項(xiàng)，開(kāi)箱即用的特點(diǎn)可以最小化安裝時(shí)間。該解決方案需要一臺(tái)機(jī)架具有鎖孔(免工具)的安裝功能。采用相同的供應(yīng)商的產(chǎn)品用于機(jī)架PDU和機(jī)架機(jī)箱是確保兼容性的一種方法，另一種方法是確保機(jī)架PDU具備設(shè)計(jì)用于安裝的靈活性。一種理想的解決方案是在PDU上安裝無(wú)工具按鈕，能夠容納機(jī)架金屬的厚度，并具備安裝在PDU側(cè)面的靈活性 ——以90度安裝在機(jī)架中?？赡苓€需要其他安裝選項(xiàng)，因此如果機(jī)架PDU具有支架安裝功能，例如夾腳支架，則可以獲得進(jìn)一步的靈活性。具有輕量鋁底盤(pán)(比鋼等效物輕30%)的機(jī)架PDU也易于安裝，甚至可以降低運(yùn)輸成本，同時(shí)有助于更好地散熱，并提供更好的電氣接地導(dǎo)電性。

提高靈活敏捷性

提高靈活敏捷性的最好的方法：確保您企業(yè)的供應(yīng)商可以同時(shí)提供機(jī)架和PDU。兼容性在很大程度上確保了易用性和優(yōu)化這兩款組件在一起協(xié)同工作的方式。

圖1、采用來(lái)自同一供應(yīng)商的機(jī)架和機(jī)架PDU有助于確保兼容性，從而有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的靈活性。

機(jī)架PDU本身的功能可進(jìn)一步增強(qiáng)靈活敏捷性。能夠設(shè)置IP地址、如果PDU顛倒安裝到總線通道，能夠旋轉(zhuǎn)顯示，并且具備高級(jí)像素LCD顯示和交互式菜單系統(tǒng)的機(jī)架PDU具備本地讀取警報(bào)的所有功能。對(duì)于具有菊花鏈 (Daisy Chain)功能的機(jī)架PDU，菜單顯示還使數(shù)據(jù)中心工作人員能夠從單個(gè)IP地址快速配置多個(gè)機(jī)架PDU和網(wǎng)絡(luò)端口，通過(guò)單一接口方便的對(duì)不同的電源供應(yīng)商進(jìn)行管理。建立菊花鏈可以將物理基礎(chǔ)設(shè)施安裝成本降低75%——通過(guò)降低網(wǎng)絡(luò)端口的數(shù)量使得成本能夠降低175至450歐元不等。這種網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)量的減少節(jié)省了費(fèi)用并簡(jiǎn)化了管理，額這兩種因素都可以提高靈活敏捷性。

　　圖2、在一款具備一種高像素的液晶屏的機(jī)架PDU上，其下拉式的交互式菜單選項(xiàng)

當(dāng)然，如果企業(yè)對(duì)于是否會(huì)發(fā)生持續(xù)性的停機(jī)中斷事故仍然是一個(gè)較高的關(guān)注事項(xiàng)的話，那么即使最具靈活敏捷性的環(huán)境也將會(huì)受到影響。 同樣，下一代先進(jìn)的機(jī)架PDU也將產(chǎn)生重大的影響。影響可靠性的一大主要的阻力便是IEC插頭的問(wèn)題。插頭在機(jī)架中出現(xiàn)松動(dòng)，并導(dǎo)致服務(wù)器關(guān)閉的情況并不罕見(jiàn)。具有IEC插頭固定的機(jī)架PDU能夠防止插頭的意外松動(dòng)，并可大大提高可靠性。有幾種方法來(lái)固定插頭，但是整合到插座中的解決方案是較為理想的，以避免大量的外部夾子或電纜托盤(pán)。同樣重要的是，避免需要采用專用電源線解決方案的解決方案，這會(huì)涉及到增加20-50%的額外費(fèi)用。另一方面，集成整合的IEC插座夾還降低了總擁有成本，并提高了可靠性。

圖3、IEC插座夾提供了插頭固定，并且消除了對(duì)侵入性電纜管理的需要，而這種電纜管理通常會(huì)阻塞氣流，降低了可用性

最大限度地減少停機(jī)中斷的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是一個(gè)熱插拔網(wǎng)絡(luò)儀表卡。一款可用的機(jī)架PDU可以容納一個(gè)熱插拔模塊，具備儀表顯示、網(wǎng)絡(luò)端口、LCD接口和CPU，數(shù)據(jù)中心的工作人員可以在不損失連接到PDU的服務(wù)器的電源的情況下對(duì)所有這些進(jìn)行更換。這有利于現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)的干預(yù)，而無(wú)需相關(guān)的停機(jī)中斷。這種可維護(hù)性概念類似于機(jī)架式服務(wù)器中的熱插拔風(fēng)扇和電源，旨在防止停機(jī)中斷。

　　圖4、熱插拔網(wǎng)絡(luò)儀表卡最大限度地減少了機(jī)架PDU的停機(jī)中斷

新一代機(jī)架PDU儀表的精度已提高到實(shí)際值的±1%的范圍，被稱為計(jì)費(fèi)級(jí)精度。這是對(duì)傳統(tǒng)模型的顯著的改進(jìn)，其主要用于負(fù)載平衡的計(jì)量表。有了這樣高的準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)中心能夠有效地測(cè)量所有插座的電源使用情況，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各個(gè)部門(mén)電費(fèi)消耗情況的計(jì)費(fèi)以及跟蹤本地公用供電機(jī)構(gòu)供電的使用情況。計(jì)費(fèi)等級(jí)準(zhǔn)確性對(duì)于共同協(xié)作的數(shù)據(jù)中心可能尤其重要，其可以使用這些測(cè)量用于租戶消耗電力情況的計(jì)費(fèi)。

此外，新一代機(jī)架PDU上的儀表仍然可以用于負(fù)載平衡，并幫助數(shù)據(jù)中心操作員識(shí)別開(kāi)源容量能力。

機(jī)架PDU的選擇標(biāo)準(zhǔn)

企業(yè)用戶選擇一款機(jī)架PDU的過(guò)程應(yīng)該從了解和把握PDU的額定功率和數(shù)據(jù)中心的技術(shù)需求開(kāi)始。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心時(shí)，運(yùn)營(yíng)商通常會(huì)考慮到機(jī)架的計(jì)劃容量來(lái)計(jì)算功率和冷卻 需求。機(jī)架的容量是用來(lái)為機(jī)架PDU選擇適當(dāng)?shù)妮斎氩孱^。數(shù)據(jù)中心通常需要能夠承載全功率負(fù)載以及適應(yīng)擴(kuò)展可能性的PDU，從而允許額外的容量能力。當(dāng)進(jìn)行這種面向未來(lái)的處理時(shí)，可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)更大容量的PDU來(lái)無(wú)縫地處理正在提供的任何過(guò)剩容量。

一旦考慮了PDU的額定功率，數(shù)據(jù)中心在選擇PDU時(shí)要進(jìn)一步評(píng)估技術(shù)。通常情況下，機(jī)架PDU有三類：基本分布、定量分配、管理或交換的分布。將堆棧從基本層轉(zhuǎn)移到計(jì)量層將允許數(shù)據(jù)中心具備本地測(cè)量電流和負(fù)載平衡的能力——更不用說(shuō)遠(yuǎn)程監(jiān)控分支電路并推動(dòng)容量規(guī)劃的能力。通過(guò)借助先進(jìn)的儀表，數(shù)據(jù)中心可以獲得在插座級(jí)別計(jì)量功率的能力 ——精確的3級(jí)PUE計(jì)算所需的高級(jí)功能。插座級(jí)別的計(jì)量還提供了具有細(xì)粒度水平的功率使用報(bào)告，通常這對(duì)于共同協(xié)作的數(shù)據(jù)中心的多租戶機(jī)架是需要的。此外，管理的PDU有助于端口交換，這對(duì)于在熄燈的情況下的數(shù)據(jù)中心或需要對(duì)機(jī)架中遠(yuǎn)程循環(huán)功率進(jìn)行快速響應(yīng)的情況下是理想的能力。 使用插座開(kāi)關(guān)，數(shù)據(jù)中心也可以在不使用時(shí)關(guān)閉插座，從而防止機(jī)架PDU意外過(guò)載。最后，插座開(kāi)關(guān)使數(shù)據(jù)中心能夠順序開(kāi)啟，并執(zhí)行負(fù)載卸除——這可以是全面的電源戰(zhàn)略的重要因素的高級(jí)功能。

結(jié)論

隨著計(jì)算需求不斷增加，數(shù)據(jù)中心不能夠再單獨(dú)的在高水平上檢查功率分布了。由于有了虛擬化技術(shù)和融合基礎(chǔ)設(shè)施，計(jì)算能力是動(dòng)態(tài)的 ——工作負(fù)載、應(yīng)用程序和存儲(chǔ)需求會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)需求的變化而在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和數(shù)據(jù)中心之間遷移。 考慮到現(xiàn)代業(yè)務(wù)需求，確保最高的運(yùn)行效率絕對(duì)是相當(dāng)必要的，故而數(shù)據(jù)中心必須在粒度級(jí)別上實(shí)施監(jiān)控和管理配電。先進(jìn)的機(jī)架PDU具有相應(yīng)的功能特性和可靠性，當(dāng)今的數(shù)據(jù)中心需要維護(hù)自己的操作，但更重要的是支持業(yè)務(wù)的變化和加速的需求。 通過(guò)了解當(dāng)前機(jī)架環(huán)境和工作負(fù)載需求，然后選擇優(yōu)化的機(jī)架PDU，使用支持虛擬化管理軟件的UPS備份系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)他們的電源策略將是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商的明智之舉。

關(guān)于作者

本文作者Joe Skorjanec在配電和數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面有超過(guò)15年的經(jīng)驗(yàn)。他擁有圣保羅學(xué)院的電子技術(shù)學(xué)士學(xué)位和達(dá)科他州立大學(xué)管理信息系統(tǒng)學(xué)士學(xué)位。他擁有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和插座保持技術(shù)的專利，目前是伊頓公司的一名產(chǎn)品經(jīng)理，負(fù)責(zé)IT和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序的機(jī)柜配電。