如何解決數據中心電源路徑問(wèn)題

電源對數據中心的重要性就好比心臟對人類(lèi)的重要程度，雖然數據中心設計時(shí)可以選擇不同的級別和冗余水平，但從來(lái)沒(méi)有人希望數據中心掉電。不管是只有單一UPS的小型數據中心，還是具有完全冗余能力的大型數據中心，停電是不可避免的。下面是一些可以減輕電源路徑問(wèn)題的辦法。

電源路徑：成本vs.可接受的風(fēng)險

數據中心設計通常是由成本和可接受的風(fēng)險因素推動(dòng)的，Uptime協(xié)會(huì )的1-4層要求無(wú)需再做解釋?zhuān)策h遠超出了電源話(huà)題，但最基本的電源路徑是簡(jiǎn)單的N設計(或1級)，即沒(méi)有冗余，電源路徑中的每個(gè)組件都是一個(gè)單點(diǎn)故障點(diǎn)(SPOF)。

電源路徑從發(fā)電站和它的高壓輸電線(xiàn)路開(kāi)始，然后進(jìn)入變電站或本地變壓器并交給客戶(hù)，電力依次通過(guò)設施的主配電板和后續的子配電板，每個(gè)配電板都帶有一個(gè)斷路器或熔斷器。

假設有一臺發(fā)電機，電力必須通過(guò)自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)(ATS)，再到為UPS供電的主電源面板，電力將會(huì )通過(guò)一個(gè)維護旁路面板(MBP)，主電源面板也要給其它設備供電，如制冷系統。從那里開(kāi)始，電力從UPS(或MBP)輸送到配電墻面板或地面級配電單元(PDU)。然后再到機架型配電盤(pán)附近的電源插座，有時(shí)這里也會(huì )配有斷路器或熔斷器，最后，電力進(jìn)入到IT設備的電源線(xiàn)，這些電源線(xiàn)通常是可拆卸的。

像這樣配置的數據中心不出現電源問(wèn)題實(shí)在是令人吃驚。但事實(shí)證明，這樣的小型數據中心是相當可靠的，許多小型N型數據中心可以無(wú)事故地運行多年。

提高可用性：N+1電源路徑

要改進(jìn)N電源系統的缺點(diǎn)并不需要完全冗余的4層S+S配置，N的下一級是N+1。在電源路徑中，它通常指的是UPS和發(fā)電機組，在N+1中，一般有三個(gè)或更多UPS并連，N+1設計允許UPS陣列中單個(gè)UPS故障下線(xiàn)而不影響供電。

還可以有一個(gè)冗余的A-B型電力分配，電源位于UPS的下游，機柜電源由單個(gè)UPS或一個(gè)N+1 UPS陣列供電，這樣不用完全冗余的2N UPS系統的成本就改進(jìn)了電力分配冗余問(wèn)題。

最后，在一個(gè)完整的2N A-B型系統中，每個(gè)電源路徑是獨立維持整個(gè)關(guān)鍵負載的，2N A-B型通常是4層設計，每個(gè)組件都有重復設計，兩個(gè)發(fā)電站，兩套發(fā)電機和相關(guān)的ATS設備。每個(gè)N+1 UPS陣列都是自治的，向每個(gè)機架提供獨立的A-B型電力分配，即真正的S+S電源系統。

理論上，這種設計允許任意組件失效，冗余組件會(huì )自動(dòng)接管失效的組件，但在3層和4層設計中，兩個(gè)系統之間的多個(gè)交點(diǎn)允許一方將電力移交給另一方，以便執行維護工作，這些連接點(diǎn)通常存在潛在的故障，因為一旦交叉，單邊系統就無(wú)法實(shí)現完全自治了。

如果因人為錯誤或電氣設備故障引起了問(wèn)題，可能會(huì )導致整個(gè)數據中心斷電。最后，電源路徑本身的復雜性和補充開(kāi)關(guān)設備可能會(huì )減少整體可靠性。