不論何種規(guī)模的數(shù)據(jù)中心,在準(zhǔn)備提高其環(huán)境容量前,都必須首先進(jìn)行需求評估。需求評估基本可以確定由IT 設(shè)備負(fù)責(zé)的業(yè)務(wù)應(yīng)用的可用性需求?梢詫r間不緊迫或分批處理性質(zhì)的業(yè)務(wù)流程的負(fù)載功率和空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置為“N”配置,沒有內(nèi)部冗余提高可用性。時間緊迫的工作可能需要關(guān)鍵組件系統(tǒng)中有某種程度的冗余,使用“N+1”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的配置。每個關(guān)鍵系統(tǒng)元件都有一個冗余設(shè)備,這樣如果某個單元出現(xiàn)故障,系統(tǒng)仍然 可以維持IT 關(guān)鍵負(fù)載的正常運(yùn)行。要求絕對可用性 (7x24) 的最關(guān)鍵數(shù)據(jù)中心應(yīng)用環(huán)境應(yīng)使用 2N 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 這樣關(guān)鍵系統(tǒng)就擁有完全冗余。雖然某個關(guān)鍵系統(tǒng)會出故障,但是另一系統(tǒng)會保持負(fù)載的正常運(yùn)行。這也提供 了某種程度的可同步維護(hù)性,可以在另一系統(tǒng)承擔(dān)負(fù)載時對該系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。
無論實際 UPS 系統(tǒng)設(shè)計是何種配置(N、N+1、2N),其核心問題都是如何為關(guān)鍵負(fù)載提供充足電力并對其進(jìn)行冷卻,必須得到很好解決。對所需容量估計不足可能會導(dǎo)致將來被迫中斷電力以增加容量,而估計過高則會導(dǎo)致額外的初始安裝成本以及高額的運(yùn)行維護(hù)費用。
確定支持?jǐn)?shù)據(jù)中心所需的電源功率容量
大多數(shù)數(shù)據(jù)中心都位于大型建筑物內(nèi)。建筑物的一部分會專門作為數(shù)據(jù)中心或數(shù)據(jù)機(jī)房,本文介紹的確定電源功率的步驟會有助于估計這部分建筑所需的電源功率。在計算功率容量需求時,穩(wěn)定狀態(tài)功率和峰值功率之間 的差值十分關(guān)鍵。有關(guān)電源功率變化原因的詳細(xì)信息,可登陸www.apcc.com/cn 參閱完整版 APC 第 43 號白皮書“數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)機(jī)房中的動態(tài)電源功率波動”。如果所安裝的空調(diào)系統(tǒng)、制冷機(jī)或備用發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵組件需要共用或需要為數(shù)據(jù)中心之外的設(shè)施提供負(fù)載,估算系統(tǒng)容量需要咨詢工程師進(jìn)行更為全面而復(fù)雜的分析。
關(guān)鍵負(fù)載
不論是單機(jī)架環(huán)境還是完整規(guī)模的數(shù)據(jù)中心,正確規(guī)劃數(shù)據(jù)中心的第一步就是確定要為其供電并提供保護(hù)的關(guān) 鍵負(fù)載大小。關(guān)鍵負(fù)載是指構(gòu)成 IT 業(yè)務(wù)架構(gòu)的所有 IT 硬件組件:服務(wù)器、路由器、計算機(jī)、存儲設(shè)備、通信 設(shè)備等等,還包括保護(hù)它們的安全系統(tǒng)、消防和監(jiān)控系統(tǒng)。這個過程首先需要列出所有這些設(shè)備,包括它們的銘牌額定功率、電壓要求以及是單相設(shè)備還是三相設(shè)備。然后必須調(diào)整銘牌信息以反映預(yù)期的真實負(fù)載。銘牌功率需求是指該產(chǎn)品在美國新產(chǎn)品承諾實驗室 (Underwriter’s Laboratory) 要求的最壞情況下的功率消耗數(shù)值,在絕大多數(shù)情況下,該值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于預(yù)期的運(yùn)行功率水平。著名工程咨詢公司和電源制造商的研究顯示,大多數(shù)IT 設(shè)備的銘牌額定值至少超出實際運(yùn)行負(fù)載 33%。美國國家電氣標(biāo)準(zhǔn) (NEC) 和類似的國際規(guī)范組織都 已認(rèn)識到這一事實,允許電氣系統(tǒng)設(shè)計者累加預(yù)期負(fù)載的銘牌數(shù)據(jù),再乘以不同的系數(shù),來估計并非所有設(shè)備都滿負(fù)荷運(yùn)行的情況。另外,還可以使用高級估算器(可以在下面的網(wǎng)址中找到)。諸如此類的計算器收集了各家制造商的功率消耗數(shù)據(jù),并進(jìn)一步指定不同的設(shè)備配置。
在APC官方網(wǎng)站上,IT 專業(yè)人員可以根據(jù)“品牌”配置服務(wù)器的典型機(jī)架構(gòu)造。該工具在后臺運(yùn)行,可以累加給定服務(wù)器配置內(nèi)每個組件的已知功率需求。例如,如果用戶指定某臺服務(wù)器,就會要求在此框內(nèi)記錄 CPU 的數(shù)量和其他詳細(xì)信息。用戶輸入信息后,UPS 選擇器會計算機(jī)架所需的總功率。工具還包括了有關(guān)制造商推薦的輸入電壓和電源插頭的重要信息。
有了組成關(guān)鍵負(fù)載的預(yù)期組件列表,通過使用估算計算器就可以得到基本負(fù)載。對于計算器中沒有列出來的IT 設(shè)備以及消防、安全和監(jiān)控系統(tǒng)的功率需求,應(yīng)使用下列步驟:
A. 累加預(yù)期負(fù)載的銘牌功率。如果設(shè)備上沒有列出功率,可以將電流(安培)和設(shè)備電壓相乘得到 VA值,該值近似等于設(shè)備消耗的功率。
B. 將預(yù)期的 VA 數(shù)乘以 0.67 以估計關(guān)鍵負(fù)載的實際功率(以瓦計)。
C. 將這個數(shù)字除以 1000 就得到預(yù)期關(guān)鍵負(fù)載的千瓦級 (kW) 負(fù)載數(shù)值。
關(guān)于APC:
施耐德電氣旗下的APC, 作為全球領(lǐng)先的關(guān)鍵電源與制冷服務(wù)提供商,為家庭用戶、辦公場所、數(shù)據(jù)中心以及生產(chǎn)制造應(yīng)用環(huán)境提供業(yè)內(nèi)先進(jìn)的產(chǎn)品、軟件及系統(tǒng)。憑借其雄厚的實力、經(jīng)驗以及廣泛的施耐德關(guān)鍵電源與制冷服務(wù)網(wǎng)絡(luò)APC 提供貫穿整個服務(wù)生命周期的周全的計劃、無縫安裝以及維護(hù)整體解決方案。 通過其獨有的不懈創(chuàng)新, APC為關(guān)鍵技術(shù)和工業(yè)應(yīng)用提供開創(chuàng)性的能效解決方案。
在2007年, APC被施耐德電氣收購,并與其旗下的M
GE UPS成功合并成為施耐德電氣旗下的子公司,提供關(guān)鍵電源與制冷服務(wù)。 2008年APC收入達(dá)到26億歐元(含APC-MGE銷售額36億美元), 在全球擁有12,000名員工。APC解決方案包括不間斷電源(UPS)、精密制冷產(chǎn)品、機(jī)柜、物理安全以及規(guī)劃和管理軟件,其中也包括業(yè)界最為全面的整合了電源、制冷與管理的解決方案——APC InfraStruXure®架構(gòu)。施耐德電氣現(xiàn)擁有11萬4000名員工,業(yè)務(wù)遍及全球100個國家,2008年銷售額達(dá)183億歐元。