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  • 電源基礎設施在數據中心中的重要作用

    2020-04-28 18:25:25

    電力基礎設施的維護對于減少數據中心意外停電造成的損害至關重要。UPS電源和發電機的維護以及災難規劃應該作為數據中心常規操作的一部分。
      
      突然斷電會使數據中心的運營陷入癱瘓。電力中斷對IT系統有害,因為會導致數據丟失、文件損壞和設備損壞。內部部署數據中心需要直接集成到電力基礎設施中的一個備份電源系統,以確保關鍵系統保持在線運營。
      
      數據中心電源基礎設施應該支持兩種運行模式:常規運行和緊急運行。在常規運行模式下,數據中心接入一家或多家公用事業公司的電力線路,而一些企業可能使用柴油發電機來滿足其電力需求。
      
      但是,柴油發電機通常在電力基礎設施中具有另一個重要作用:在緊急情況下提供備用電源。在緊急情況下,企業采用一臺或多臺柴油發電機為數據中心供電,并以交流電(AC)的形式提供能量。
      
      UPS電源的重要性
      
      數據中心通常會部署一個或多個自動轉換開關,以便在市電和備用電源之間進行切換。如果市電中斷或發生故障,轉換開關向連接的備用柴油發電機發送啟動命令,然后開始發電時提供電力。一旦市電恢復,轉換開關切換到市電供電,并向柴油發電機發送停機命令。
      
      數據中心的電源基礎設施包括一個或多個UPS電源。UPS電源具有兩個關鍵用途:保護IT設備免受尖峰電壓的影響,并在斷電時提供短期電力。
      
      另一個常見的電源基礎設施組件是配電單元(PDU),它是一種高級電源插座,可從UPS電源獲得電力,然后將其分配給IT系統。配電單元(PDU)不會產生電源尖峰,這就是為什么配電單元(PDU)通常與UPS電源一起使用的原因。
      
      其功率調節和路由通過開關柜或主要配電板以及變壓器完成。這樣可以確保電源電壓和電流正常輸出。其設備配置取決于數據中心的規模、IT系統的數量和類型。
      
      確保連續運行
      
      數據中心電力基礎設施必須為數據中心設施其他設備提供電力,如照明、警報、傳感器、火災監測器、冷卻裝置和除濕器。其電力基礎設施還必須為IT系統(如服務器、存儲設備和網絡組件)提供電力,這樣即使斷電,它們也可以不間斷地運行。
      
      在正常運行期間,以IT系統為目標的電源將連續不斷地通過UPS電源運行。UPS電源確保連接的電池充滿電,并隨時準備支持緊急操作。電池可提供足夠的電力,以使IT系統在短時間內運行,其具體取決于電池的數量和類型。
      
      有些UPS電源采用飛輪或超級電容器而不是電池。飛輪采用加速轉子來存儲可轉化為電力的動能。超級電容器根據需要利用靜電荷存儲電能。
      
      UPS電源分為離線式、在線互動式、在線式三種。如果市電中斷,UPS電源將切換為供電狀態,將其轉換為交流電并將其發送到PDU。在線互動式UPS的工作原理大致相同,只不過它在市電為設備供電時對其進行調節,以防止電壓尖峰。
      
      在線UPS將交流電轉換為直流電并為電池充電。剩余的電能都會被調節并轉換回交流電以供PDU輸出。運行關鍵工作負載的大型數據中心通常會部署在線UPS電源,因為它們可以提供最高級別的保護,盡管會增加運營成本。
      
      無論使用哪種UPS,或者組織如何配置備用電源,其目標都是相同的:提供足夠的時間關閉IT系統或讓備用發電機啟動發電。在理想情況下,在檢測到故障不到一分鐘之后,備用柴油發電機將會啟動,從而使UPS電源恢復正常運行。
      
      大多數數據中心的備用發電機都有足夠的燃料,可以運行24至48小時。備用發電機的數量和所需的總電壓取決于數據中心的特定功率要求。
      
      組織必須確保其發電機安全運行,符合適用的環境法規,并讓管理員監測一氧化碳或一氧化氮等廢氣。
      
      主動計劃停電
      
      每個數據中心都應該制定一個災難恢復計劃,該計劃概述了在停電時應采取的步驟以及每個設備應扮演的角色;在停機期間遵循這個計劃至關重要。
      
      這意味著要按規定的順序關閉IT系統,確保備用發電機運轉并適當通風,監測溫度以防止過熱,并驗證應急系統(例如抽水設備)是否正常運行。
      
      一旦恢復供電,也必須有恢復計劃。IT系統應按照規定的順序重新校準,并進行測試,確認一切按預期運行。應該關閉應急設備,為下次危機做好準備。最重要的是,參與者應在停電期間和之后保持適當的通信,從而使受電源中斷影響的工作人員都能獲得基礎設施狀態的最新信息。
      
      數據中心電源基礎設施也需要定期的設備維護和測試。如果電力中斷,維護不當的UPS電源或柴油發電機可能影響數據中心的運營,這可能會影響其故障排除時間。

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