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电源基础设施在数据中心中的重要应用作用

来源: 编辑: 时间:2020-05-12

  电力基础设施的维护对于减少数据中心意外停电造成的损害至关重要。UPS电源和发电机的维护以及灾难规划应该作为数据中心常规操作的一部分。

  突然断电会使数据中心的运营陷入瘫痪。电力中断对IT系统有害,因为会导致数据丢失、文件损坏和设备损坏。内部部署数据中心需要直接集成到电力基础设施中的一个备份电源系统,以确保关键系统保持在线运营。

  数据中心电源基础设施应该支持两种运行模式:常规运行和紧急运行。在常规运行模式下,数据中心接入一家或多家公用事业公司的电力线路,而一些企业可能使用柴油发电机来满足其电力需求。

  但是,柴油发电机通常在电力基础设施中具有另一个重要作用:在紧急情况下提供备用电源。在紧急情况下,企业采用一台或多台柴油发电机为数据中心供电,并以交流电(AC)的形式提供能量。

  UPS电源的重要性

  数据中心通常会部署一个或多个自动转换开关,以便在市电和备用电源之间进行切换。如果市电中断或发生故障,转换开关向连接的备用柴油发电机发送启动命令,然后开始发电时提供电力。一旦市电恢复,转换开关切换到市电供电,并向柴油发电机发送停机命令。

  数据中心的电源基础设施包括一个或多个UPS电源。UPS电源具有两个关键用途:保护IT设备免受尖峰电压的影响,并在断电时提供短期电力。

  另一个常见的电源基础设施组件是配电单元(PDU),它是一种高级电源插座,可从UPS电源获得电力,然后将其分配给IT系统。配电单元(PDU)不会产生电源尖峰,这就是为什么配电单元(PDU)通常与UPS电源一起使用的原因。

  其功率调节和路由通过开关柜或主要配电板以及变压器完成。这样可以确保电源电压和电流正常输出。其设备配置取决于数据中心的规模、IT系统的数量和类型。

  确保连续运行

  数据中心电力基础设施必须为数据中心设施其他设备提供电力,如照明、警报、传感器、火灾监测器、冷却装置和除湿器。其电力基础设施还必须为IT系统(如服务器、存储设备和网络组件)提供电力,这样即使断电,它们也可以不间断地运行。

  在正常运行期间,以IT系统为目标的电源将连续不断地通过UPS电源运行。UPS电源确保连接的电池充满电,并随时准备支持紧急操作。电池可提供足够的电力,以使IT系统在短时间内运行,其具体取决于电池的数量和类型。

  有些UPS电源采用飞轮或超级电容器而不是电池。飞轮采用加速转子来存储可转化为电力的动能。超级电容器根据需要利用静电荷存储电能。

  UPS电源分为离线式、在线互动式、在线式三种。如果市电中断,UPS电源将切换为供电状态,将其转换为交流电并将其发送到PDU。在线互动式UPS的工作原理大致相同,只不过它在市电为设备供电时对其进行调节,以防止电压尖峰。

  在线UPS将交流电转换为直流电并为电池充电。剩余的电能都会被调节并转换回交流电以供PDU输出。运行关键工作负载的大型数据中心通常会部署在线UPS电源,因为它们可以提供最高级别的保护,尽管会增加运营成本。

  无论使用哪种UPS,或者组织如何配置备用电源,其目标都是相同的:提供足够的时间关闭IT系统或让备用发电机启动发电。在理想情况下,在检测到故障不到一分钟之后,备用柴油发电机将会启动,从而使UPS电源恢复正常运行。

  大多数数据中心的备用发电机都有足够的燃料,可以运行24至48小时。备用发电机的数量和所需的总电压取决于数据中心的特定功率要求。

  组织必须确保其发电机安全运行,符合适用的环境法规,并让管理员监测一氧化碳或一氧化氮等废气。

  主动计划停电

  每个数据中心都应该制定一个灾难恢复计划,该计划概述了在停电时应采取的步骤以及每个设备应扮演的角色;在停机期间遵循这个计划至关重要。

  这意味着要按规定的顺序关闭IT系统,确保备用发电机运转并适当通风,监测温度以防止过热,并验证应急系统(例如抽水设备)是否正常运行。

  一旦恢复供电,也必须有恢复计划。IT系统应按照规定的顺序重新校准,并进行测试,确认一切按预期运行。应该关闭应急设备,为下次危机做好准备。最重要的是,参与者应在停电期间和之后保持适当的通信,从而使受电源中断影响的工作人员都能获得基础设施状态的最新信息。

  数据中心电源基础设施也需要定期的设备维护和测试。如果电力中断,维护不当的UPS电源或柴油发电机可能影响数据中心的运营,这可能会影响其故障排除时间。

  责任编辑:张华

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