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标题: 为您的数据中心环境选择最合适的机架配电装置的最佳方案 [打印本页]

作者: xman 时间: 2016-12-8 06:21
标题: 为您的数据中心环境选择最合适的机架配电装置的最佳方案

　　随着数据信息日益成为许多企业组织背后最为强大的驱动力，数据中心现在业已成为了企业业务成功运营的基础。在这种环境下，峰值期间的工作效率和可靠性无疑是数据中心的必需品;如果数据中心瘫痪，企业业务必将受到影响。因此，这些需求正在改变企业设计和运营数据中心的方式。

　　数据中心越来越需要对内部所运行的每一台耗电设备实施监控，并且是以高精度和细粒度进行监控。对于企业和多租户的数据中心一样，保持其数据中心的正常运行需要借助先进的机架配电单元(PDU)，以便能够精确的监视电源的每个方面，并实现良好的配电管理。如果没有先进的机架配电技术，数据中心可能就无法跟上不断扩展的业务需求。在本文中，我们将与广大读者诸君共同讨论关于塑造当今数据中心的力量，并将为广大企业用户介绍在选择PDU的功能时所应该注意的相关事宜。
　　影响今天的数据中心的因素
　　现代数据中心在许多方面面临着巨大的压力。虽然现如今的信息对各行各业的企业组织而言越来越重要正如我们目前所看到的数据量呈现指数级的增长但数据中心的运营预算并没有跟上其步伐。鉴于更多的数据处理需求以及预算增长停滞的现状，数据中心必须更有效地运行。在这种环境下，数据中心面临着提升能源效率并尽可能减少停机中断的双重任务。
　　与此同时，虚拟化技术则承诺提供更好的利用率，其正推动着整个数据中心业界对于更高的灵活敏捷性的需求。由于基于云的解决方案和托管数据中心的广泛使用，使得这种敏捷性的任务进一步加强，这反过来又进一步推动了对更高精度的计费的需求，通常降低到机架中的单一插座的级别。此外，数据中心业界也在开始越来越多地部署融合基础设施环境通过虚拟化实现的集成存储，服务器和网络技术池。借助融合基础设施环境，数据中心能够满足当今企业的按需计算的挑战，前提是他们可以管理波动的电源分配需求，以应对这些挑战。总而言之，所有这些需求都推动了当前的数据中心需要密切地管理其运营过程中的每一个方面，以确保效率。在一个高级别的层次上，数据中心可以部署环境技术，例如气流管理解决方案，包括通道安全门和天花板，消隐面板和用于安全分区的数据中心机柜。数据中心也在部署UPS解决方案，以提高效率和降低电力成本，而不损害保护。提供多种插入式配置的总线可以使数据中心能够灵活地将电源连接到服务器机柜，以满足高功率需求。
　　通过使用电缆和配件，以提供插座和部分的电流信息，可以进一步增强配电，从而可以同时改善管理和故障排除。借助额外的电源管理软件，数据中心可以细化到插座级别的运行监控，进一步优化运营效率。结合硬件和软件解决方案，数据中心可以通过利用全面的服务，包括专为改善成本、正常运行、可靠性和电源质量以及扩展的24x7网络支持而设计的所有产品的技术专长，使运营高效运行。
　　下一代机架PDU的质量
　　事实上，现代数据中心的功能非常类似于一处公共供电服务机构，提供计算能力，以响应不断变化的需求。当然，其需要高层次的功率分配策略以满足峰值效率，但数据中心必须超越一个大的操作运营视图。数据中心所应对的各种压力包括以相当的细粒度水平保持对于配电的密切关注。新一代先进的机架PDU具备监控和管理功能的设备能够提供数据中心的综合功能，以解决他们最迫切的业务需求。
　　让我们从冷却成本开始吧，今天，随着密度的增加，许多的数据中心都被要求降低功耗。许多数据中心已经部署实现的现代化的热空气密封遏制解决方案需要更高的机架PDU操作温度。因此，机架PDU具备可以在较高的操作温度(60C)UL和CE额定值条件下工作的能力，进而得以帮助数据中心降低总体成本。增加温度监控还可以帮助数据中心通过准确识别数据中心内部操作环境的热度和湿度，从而允许操作员做出相应的响应，进而保持冷却成本。这种环境监测特别适合于容器或网络机柜，其中多余的热量可能引发可靠性的问题。此外，由于数据中心利用外部空气冷却来降低成本，因此越来越需要监测操作环境的温度，以减轻热度和湿度问题。操作环境监控还包括开关闭合监测，以连接门的开关或水的传感器。
　　降低管理成本费用
　　鉴于当前的许多数据中心都面临的预算和资源方面的限制，故而管理成本方面的开销费用无疑是另一个需要不断控制的关键领域。随着数据中心的操作人员们的工作已经几近不堪重负，机架PDU的设计就是旨在通过创建高效运行的数据中心，以减少关键组件管理开销。机架PDU可以支持大规模的配置和更新功能，从而将数据中心操作员工从这些繁杂的工作中解脱出来，并使他们得以能够专注于更具战略性的任务。此外，具有分支电路彩色编码的机架PDU与相应的彩色编码的插座部分相匹配，可以使数据中心工作人员很容易的知道哪个分支断路器连接到哪些特定插座。这可以减少排除问题来源的时间，并且还可以简化负载平衡。
　　可以有助于降低管理成本的其他功能包括一个半高(low-profile，LP)的形式因素。查找带有半高断路器或侧面安装宽度优化的机架PDU。这可以防止干扰可阻挡热插拔风扇和电源的导轨，从而最大限度地缩短在发生组件故障时维护机架所需的时间。
　　轻松的安装
　　易于安装所指的不仅仅是方便和节省时间;易于安装的机架PDU还有助于节省启动和配置成本。为机架PDU考虑免工具的按钮安装选项，开箱即用的特点可以最小化安装时间。该解决方案需要一台机架具有锁孔(免工具)的安装功能。采用相同的供应商的产品用于机架PDU和机架机箱是确保兼容性的一种方法，另一种方法是确保机架PDU具备设计用于安装的灵活性。一种理想的解决方案是在PDU上安装无工具按钮，能够容纳机架金属的厚度，并具备安装在PDU侧面的灵活性以90度安装在机架中。可能还需要其他安装选项，因此如果机架PDU具有支架安装功能，例如夹脚支架，则可以获得进一步的灵活性。具有轻量铝底盘(比钢等效物轻30%)的机架PDU也易于安装，甚至可以降低运输成本，同时有助于更好地散热，并提供更好的电气接地导电性。
　　提高灵活敏捷性
　　提高灵活敏捷性的最好的方法：确保您企业的供应商可以同时提供机架和PDU。兼容性在很大程度上确保了易用性和优化这两款组件在一起协同工作的方式。

　　图1、采用来自同一供应商的机架和机架PDU有助于确保兼容性，从而有助于实现数据中心的灵活性。
　　机架PDU本身的功能可进一步增强灵活敏捷性。能够设置IP地址、如果PDU颠倒安装到总线通道，能够旋转显示，并且具备高级像素LCD显示和交互式菜单系统的机架PDU具备本地读取警报的所有功能。对于具有菊花链 (Daisy Chain)功能的机架PDU，菜单显示还使数据中心工作人员能够从单个IP地址快速配置多个机架PDU和网络端口，通过单一接口方便的对不同的电源供应商进行管理。建立菊花链可以将物理基础设施安装成本降低75%通过降低网络端口的数量使得成本能够降低175至450欧元不等。这种网络端口数量的减少节省了费用并简化了管理，额这两种因素都可以提高灵活敏捷性。

　　图2、在一款具备一种高像素的液晶屏的机架PDU上，其下拉式的交互式菜单选项
　　当然，如果企业对于是否会发生持续性的停机中断事故仍然是一个较高的关注事项的话，那么即使最具灵活敏捷性的环境也将会受到影响。
　　同样，下一代先进的机架PDU也将产生重大的影响。影响可靠性的一大主要的阻力便是IEC插头的问题。插头在机架中出现松动，并导致服务器关闭的情况并不罕见。具有IEC插头固定的机架PDU能够防止插头的意外松动，并可大大提高可靠性。有几种方法来固定插头，但是整合到插座中的解决方案是较为理想的，以避免大量的外部夹子或电缆托盘。同样重要的是，避免需要采用专用电源线解决方案的解决方案，这会涉及到增加20-50%的额外费用。另一方面，集成整合的IEC插座夹还降低了总拥有成本，并提高了可靠性。

　　图3、IEC插座夹提供了插头固定，并且消除了对侵入性电缆管理的需要，而这种电缆管理通常会阻塞气流，降低了可用性
　　最大限度地减少停机中断的另一个优点是一个热插拔网络仪表卡。一款可用的机架PDU可以容纳一个热插拔模块，具备仪表显示、网络端口、LCD接口和CPU，数据中心的工作人员可以在不损失连接到PDU的服务器的电源的情况下对所有这些进行更换。这有利于现场服务的干预，而无需相关的停机中断。这种可维护性概念类似于机架式服务器中的热插拔风扇和电源，旨在防止停机中断。

　　图4、热插拔网络仪表卡最大限度地减少了机架PDU的停机中断
　　新一代机架PDU仪表的精度已提高到实际值的1%的范围，被称为计费级精度。这是对传统模型的显著的改进，其主要用于负载平衡的计量表。有了这样高的准确性，数据中心能够有效地测量所有插座的电源使用情况，实现了对各个部门电费消耗情况的计费以及跟踪本地公用供电机构供电的使用情况。计费等级准确性对于共同协作的数据中心可能尤其重要，其可以使用这些测量用于租户消耗电力情况的计费。
　　此外，新一代机架PDU上的仪表仍然可以用于负载平衡，并帮助数据中心操作员识别开源容量能力。
　　机架PDU的选择标准
　　企业用户选择一款机架PDU的过程应该从了解和把握PDU的额定功率和数据中心的技术需求开始。在设计数据中心时，运营商通常会考虑到机架的计划容量来计算功率和冷却  需求。机架的容量是用来为机架PDU选择适当的输入插头。数据中心通常需要能够承载全功率负载以及适应扩展可能性的PDU，从而允许额外的容量能力。当进行这种面向未来的处理时，可以通过实现更大容量的PDU来无缝地处理正在提供的任何过剩容量。
　　一旦考虑了PDU的额定功率，数据中心在选择PDU时要进一步评估技术。通常情况下，机架PDU有三类：基本分布、定量分配、管理或交换的分布。将堆栈从基本层转移到计量层将允许数据中心具备本地测量电流和负载平衡的能力更不用说远程监控分支电路并推动容量规划的能力。通过借助先进的仪表，数据中心可以获得在插座级别计量功率的能力  精确的3级PUE计算所需的高级功能。插座级别的计量还提供了具有细粒度水平的功率使用报告，通常这对于共同协作的数据中心的多租户机架是需要的。此外，管理的PDU有助于端口交换，这对于在熄灯的情况下的数据中心或需要对机架中远程循环功率进行快速响应的情况下是理想的能力。
　　使用插座开关，数据中心也可以在不使用时关闭插座，从而防止机架PDU意外过载。最后，插座开关使数据中心能够顺序开启，并执行负载卸除这可以是全面的电源战略的重要因素的高级功能。
　　结论
　　随着计算需求不断增加，数据中心不能够再单独的在高水平上检查功率分布了。由于有了虚拟化技术和融合基础设施，计算能力是动态的  工作负载、应用程序和存储需求会根据业务需求的变化而在数据中心内部和数据中心之间迁移。
　　考虑到现代业务需求，确保最高的运行效率绝对是相当必要的，故而数据中心必须在粒度级别上实施监控和管理配电。先进的机架PDU具有相应的功能特性和可靠性，当今的数据中心需要维护自己的操作，但更重要的是支持业务的变化和加速的需求。
　　通过了解当前机架环境和工作负载需求，然后选择优化的机架PDU，使用支持虚拟化管理软件的UPS备份系统，开发他们的电源策略将是数据中心运营商的明智之举。

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