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如何有效的提高數據中心電力容量的方法和途徑

來源:理士蓄電池 發布時間:2018-12-25 14:57:21 瀏覽次數: 次

 傳統的電源架構如今很難滿足大型數據中心在擴大規模、保持冗余和可用性方面的需求。以下對基于策略的電源管理和專用電源控制硬件的組合將如何幫助數據中心提高容量進行闡述。
  
  更加智能的冗余電源管理
  
  全球計算能力正在發生變化:受到運營成本模型、靈活性、無限增長空間的影響,各種規模的組織正在將工作負載從自己的基礎設施轉移到云平臺中。消費者也越來越多地使用云計算平臺(有時沒有意識到)存儲電子郵件、文檔、照片,以及健康數據等各種內容。
  
  隨著全球需求的增長,構成云計算龐大網絡的數據中心的容量正在被推向極限。許多運營商不斷地利用和擴展資源,以確保他們能夠滿足每個客戶的需求。
  
  云計算的電力挑戰
  
  通常,數據中心最稀缺的資源不是相對容易地購買的服務器或存儲容量,而是電源。增加數據中心的電力容量可能涉及復雜、昂貴、耗時的基礎設施升級。
  
  數據中心運營商正在尋求優化其使用電力的方式。例如,采用自然冷卻和水冷技術進行冷卻,而不是傳統的機械空調,并推出了更加高效的冷卻和濕度控制系統。現代服務器的效率更高、功耗更低。因此,大型數據中心現在可以實現低于1.2的能源使用效率(PUE)。
  
  在數據中心具有2N冗余架構的特定情況下,采用新方法可以從現有的電源拓撲中獲得更多功率,從而可靠地為更多的機架設備提供電力容量。為了理解這一點,以下簡單了解一下2N冗余技術。
  
  數據中心的2N冗余
  
  傳統的2N冗余數據中心使用兩臺配置相同的不間斷電源(UPS)。每臺UPS必須能夠自行為數據中心的所有工作負載供電。但是,在大多數情況下,兩臺UPS都在運行,這意味著兩臺的負載容量都不會超過50%。因此,在緊急情況下或在計劃維護期間,正常運行的那臺UPS將為所有負載供電。
  
  2N冗余還假設數據中心的所有內容都是關鍵任務,并且全天候運行。實際上,通常情況并非如此。例如,測試、開發和其他非生產環境通常不需要高可用性,甚至不需要持續運行。同樣,主要的業務系統可能在某些時候可以關閉。
  
  提供全面的2N電源冗余是一種更加可靠的方法,可以防止數據中心的大部分電源被用于其他地方。因此,即使數據中心還存在安裝服務器的物理空間,數據中心也可能無法為其供電。
  
  更加智能的電源管理
  
  采用開創性技術將智能軟件與專用電源控制硬件相結合,現在將電源轉換為可以在數據中心內動態匯集的資源。對于運營商來說,這非常重要。它們可以可靠地接入為了冗余目的而被鎖定的電力容量,從而為其他非關鍵工作負載提供更多的空間。至關重要的是,即使一臺電源不可用,也可以在不影響任務關鍵型2N工作負載可用性的情況下實現這一目標。
  
  軟件定義電源的工作原理
  
  軟件定義電源(SDP)的軟件從每個機架中的電源控制硬件收集數據。它使用預測分析和機器學習處理這些數據,并通過其對數據中心總體電源要求的整體視圖,為每個控制單元提供特定于設備的電源信息。
  
  這些策略每10秒發送一次控制硬件的信息,并包含有關UPS電源不可用時如何采取措施的說明。如果發生這種情況,電源控制硬件將自動執行以確保關鍵負載正常運行,并且關閉非關鍵負載。這種關閉可以是即時的,也可以是在預定義的保留期之后,以使工作負載能夠正確關閉或遷移。
  
  調節峰值和動態冗余是兩種強大的電源管理技術。
  
  (1)調節峰值
  
  調峰允許在電力需求低谷期間對電池充電,并利用它們在電力峰值需求時為負載供電。調節峰值可以在第一臺UPS電源停止運行時啟動第二臺UPS電源。調節峰值為IT系統提供額外的暫時電源,以便保持更長的運行時間。
  
  (2)動態冗余
  
  動態冗余通過區分關鍵(2N)和非關鍵工作負載來解決數據中心所有負載都需要高可用性的假設。通過動態冗余,當兩臺UPS電源都在運行時,可以將大部分冗余容量用于非關鍵負載。
  
  在這種情況下,只要一臺UPS不可用,電源控制硬件就會查看從控制軟件收到的最新策略,并確保2N工作負載保持正常運行狀態。
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