如何解決數(shù)據(jù)中心電源路徑問題

電源對數(shù)據(jù)中心的重要性就好比心臟對人類的重要程度，雖然數(shù)據(jù)中心設(shè)計時可以選擇不同的級別和冗余水平，但從來沒有人希望數(shù)據(jù)中心掉電。不管是只有單一UPS的小型數(shù)據(jù)中心，還是具有完全冗余能力的大型數(shù)據(jù)中心，停電是不可避免的。下面是一些可以減輕電源路徑問題的辦法。

電源路徑：成本vs.可接受的風(fēng)險

數(shù)據(jù)中心設(shè)計通常是由成本和可接受的風(fēng)險因素推動的，Uptime協(xié)會的1-4層要求無需再做解釋，它也遠遠超出了電源話題，但最基本的電源路徑是簡單的N設(shè)計(或1級)，即沒有冗余，電源路徑中的每個組件都是一個單點故障點(SPOF)。

電源路徑從發(fā)電站和它的高壓輸電線路開始，然后進入變電站或本地變壓器并交給客戶，電力依次通過設(shè)施的主配電板和后續(xù)的子配電板，每個配電板都帶有一個斷路器或熔斷器。

假設(shè)有一臺發(fā)電機，電力必須通過自動轉(zhuǎn)換開關(guān)(ATS)，再到為UPS供電的主電源面板，電力將會通過一個維護旁路面板(MBP)，主電源面板也要給其它設(shè)備供電，如制冷系統(tǒng)。從那里開始，電力從UPS(或MBP)輸送到配電墻面板或地面級配電單元(PDU)。然后再到機架型配電盤附近的電源插座，有時這里也會配有斷路器或熔斷器，最后，電力進入到IT設(shè)備的電源線，這些電源線通常是可拆卸的。

像這樣配置的數(shù)據(jù)中心不出現(xiàn)電源問題實在是令人吃驚。但事實證明，這樣的小型數(shù)據(jù)中心是相當(dāng)可靠的，許多小型N型數(shù)據(jù)中心可以無事故地運行多年。

提高可用性：N+1電源路徑

要改進N電源系統(tǒng)的缺點并不需要完全冗余的4層S+S配置，N的下一級是N+1。在電源路徑中，它通常指的是UPS和發(fā)電機組，在N+1中，一般有三個或更多UPS并連，N+1設(shè)計允許UPS陣列中單個UPS故障下線而不影響供電。

還可以有一個冗余的A-B型電力分配，電源位于UPS的下游，機柜電源由單個UPS或一個N+1 UPS陣列供電，這樣不用完全冗余的2N UPS系統(tǒng)的成本就改進了電力分配冗余問題。

最后，在一個完整的2N A-B型系統(tǒng)中，每個電源路徑是獨立維持整個關(guān)鍵負(fù)載的，2N A-B型通常是4層設(shè)計，每個組件都有重復(fù)設(shè)計，兩個發(fā)電站，兩套發(fā)電機和相關(guān)的ATS設(shè)備。每個N+1 UPS陣列都是自治的，向每個機架提供獨立的A-B型電力分配，即真正的S+S電源系統(tǒng)。

理論上，這種設(shè)計允許任意組件失效，冗余組件會自動接管失效的組件，但在3層和4層設(shè)計中，兩個系統(tǒng)之間的多個交點允許一方將電力移交給另一方，以便執(zhí)行維護工作，這些連接點通常存在潛在的故障，因為一旦交叉，單邊系統(tǒng)就無法實現(xiàn)完全自治了。

如果因人為錯誤或電氣設(shè)備故障引起了問題，可能會導(dǎo)致整個數(shù)據(jù)中心斷電。最后，電源路徑本身的復(fù)雜性和補充開關(guān)設(shè)備可能會減少整體可靠性。