| 導讀 | 傳統的電源架構如今很難滿足大型數據中心在擴大規模、保持冗餘和可用性方面的需求。以下對基於策略的電源管理和專用電源控制硬件的組合將如何幫助數據中心提高容量進行闡述。 |
更加智能的冗餘電源管理
全球計算能力正在發生變化：受到運營成本模型、靈活性、無限增長空間的影響，各種規模的組織正在將工作負載從自己的基礎設施轉移到雲平臺中。消費者也越來越多地使用雲計算平臺(有時沒有意識到)存儲電子郵件、文檔、照片，以及健康數據等各種內容。
隨着全球需求的增長，構成雲計算龐大網絡的數據中心的容量正在被推向極限。許多運營商不斷地利用和擴展資源，以確保他們能夠滿足每個客戶的需求。
雲計算的電力挑戰
通常，數據中心最稀缺的資源不是相對容易地購買的服務器或存儲容量，而是電源。增加數據中心的電力容量可能涉及複雜、昂貴、耗時的基礎設施升級。
數據中心運營商正在尋求優化其使用電力的方式。例如，採用自然冷卻和水冷技術進行冷卻，而不是傳統的機械空調，並推出了更加高效的冷卻和溼度控制系統。現代服務器的效率更高、功耗更低。因此，大型數據中心現在可以實現低於1.2的能源使用效率(PUE)。
在數據中心具有2N冗餘架構的特定情況下，採用新方法可以從現有的電源拓撲中獲得更多功率，從而可靠地爲更多的機架設備提供電力容量。爲了理解這一點，以下簡單瞭解一下2N冗餘技術。
數據中心的2N冗餘
傳統的2N冗餘數據中心使用兩臺配置相同的不間斷電源(UPS)。每臺UPS必須能夠自行爲數據中心的所有工作負載供電。但是，在大多數情況下，兩臺UPS都在運行，這意味着兩臺UPS的負載容量都不會超過50%。因此，在緊急情況下或在計劃維護期間，正常運行的那臺UPS將爲所有負載供電。
2N冗餘還假設數據中心的所有內容都是關鍵任務，並且全天候運行。實際上，通常情況並非如此。例如，測試、開發和其他非生產環境通常不需要高可用性，甚至不需要持續運行。同樣，主要的業務系統可能在某些時候可以關閉。
提供全面的2N電源冗餘是一種更加可靠的方法，可以防止數據中心的大部分電源被用於其他地方。因此，即使數據中心還存在安裝服務器的物理空間，數據中心也可能無法爲其供電。
更加智能的電源管理
採用開創性技術將智能軟件與專用電源控制硬件相結合，現在將電源轉換爲可以在數據中心內動態彙集的資源。對於運營商來說，這非常重要。它們可以可靠地接入爲了冗餘目的而被鎖定的電力容量，從而爲其他非關鍵工作負載提供更多的空間。至關重要的是，即使一臺UPS電源不可用，也可以在不影響任務關鍵型2N工作負載可用性的情況下實現這一目標。
軟件定義電源的工作原理
軟件定義電源(SDP)的軟件從每個機架中的電源控制硬件收集數據。它使用預測分析和機器學習處理這些數據，並通過其對數據中心總體電源要求的整體視圖，爲每個控制單元提供特定於設備的電源信息。
這些策略每10秒發送一次控制硬件的信息，幷包含有關UPS電源不可用時如何採取措施的說明。如果發生這種情況，電源控制硬件將自動執行以確保關鍵負載正常運行，並且關閉非關鍵負載。這種關閉可以是即時的，也可以是在預定義的保留期之後，以使工作負載能夠正確關閉或遷移。
調節峯值和動態冗餘是兩種強大的電源管理技術。
1. 調節峯值
調峯允許在電力需求低谷期間對電池充電，並利用它們在電力峯值需求時爲負載供電。調節峯值可以在第一臺UPS電源停止運行時啓動第二臺UPS電源。調節峯值爲IT系統提供額外的暫時電源，以便保持更長的運行時間。
2. 動態冗餘
動態冗餘通過區分關鍵(2N)和非關鍵工作負載來解決數據中心所有負載都需要高可用性的假設。通過動態冗餘，當兩臺UPS電源都在運行時，可以將大部分冗餘容量用於非關鍵負載。
在這種情況下，只要一臺UPS不可用，電源控制硬件就會查看從控制軟件收到的最新策略，並確保2N工作負載保持正常運行狀態。