論UPS在集裝箱數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用現(xiàn)狀

龔俊

摘 要:隨著信息技術(shù)的發(fā)展,對于數(shù)據(jù)的儲存越來越多的使用了計算機(jī)。將UPS電源運用到集裝箱數(shù)據(jù)中心,可以很好的解決突發(fā)性斷電、電壓不穩(wěn)、高頻干擾等引發(fā)的問題。UPS供電方案直接決定了集裝箱數(shù)據(jù)中心是否能正常的運行。在集裝箱數(shù)據(jù)中心運用UPS,既節(jié)約了成本,也保證了數(shù)據(jù)庫的安全、可靠。本文將著重探討UPS在集裝箱數(shù)據(jù)中心的運用。

關(guān)鍵詞:UPS電源集裝箱數(shù)據(jù)中心不間斷供電應(yīng)用設(shè)計

中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0022-01

1集裝箱數(shù)據(jù)中心的介紹

集裝箱數(shù)據(jù)中心是指將數(shù)據(jù)中心設(shè)在集裝箱內(nèi),周圍配備網(wǎng)絡(luò)和電源。集裝箱內(nèi)采用水冷制冷,集裝箱內(nèi)包括動力電源和機(jī)架,較大的節(jié)省了空間。

集裝箱數(shù)據(jù)中心具備高密度、低PUE(Power Usage Effectiveness的簡寫,評價數(shù)據(jù)中心能源效率的指標(biāo))、快速部署和一站式服務(wù)的特點。集裝箱數(shù)據(jù)中心的高密度指的是集裝箱內(nèi)涵蓋了高密度的計算設(shè)備,它基本上可以承載傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心6倍以上的機(jī)柜數(shù)量。低PUE指的是集裝箱內(nèi)冷熱通道分離且全封閉,這樣減少了冷空氣消耗的電力?？焖俨渴鹬傅氖羌b箱數(shù)據(jù)中心不需要企業(yè)投放土地、機(jī)房建設(shè)以及硬件配備,這節(jié)約了企業(yè)建設(shè)數(shù)據(jù)中心的周期。其一站式專業(yè)服務(wù)指的是,企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)有著良好的運營保障,滿足不同類型消費者的需求。

集裝箱數(shù)據(jù)中心是一個易運輸、易搭建、周期短、易擴(kuò)展、高能源效率、適合云計算、不苛求環(huán)境的一體化數(shù)據(jù)中心,滿足現(xiàn)代企業(yè)數(shù)據(jù)中心快速、靈活的需求。

2集裝箱數(shù)據(jù)中心的建設(shè)情況

美國Sun公司最先推出集裝箱數(shù)據(jù)中心,2007年10月9日推出了Sun BlackBox(黑盒)。它是全球首款集裝箱數(shù)據(jù)中心,SUN當(dāng)時的想法是將構(gòu)成數(shù)據(jù)中心的一些基本原件,包括計算機(jī)硬件、供電和冷卻設(shè)備等全部塞到一個20英尺長、8英尺寬、8英尺高的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱中。設(shè)計理念是:易搬運、成本低、建速快,無場地限制,工期短的建成數(shù)據(jù)中心。

2009年,思科以推出UCS(統(tǒng)一計算系統(tǒng))為契機(jī)進(jìn)入數(shù)據(jù)中心市場,特點是將所有數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)業(yè)務(wù)中的服務(wù)器,包括所有必要的數(shù)據(jù)路由等打包成一個整體的解決方案。

微軟的集裝箱名為IT-PAC,即“pre-assembled compnent”。它基于更廣泛轉(zhuǎn)向模塊化、組件化設(shè)計的基礎(chǔ),大大的降低了成本。

富士康和英特爾聯(lián)合推出了名為"Patent Cloud"的集裝箱數(shù)據(jù)中心。2011年4月12日,富士康集裝箱數(shù)據(jù)中心成為首個對外亮相的集裝箱數(shù)據(jù)中心。

3集裝箱數(shù)據(jù)中心UPS的選型要求

UPS系統(tǒng)可以分為后備式、互動式和雙變換在線式。后備式UPS成本低、可靠性高、電路簡單。互動式UPS對穩(wěn)態(tài)的市電異常補償精確,電路和控制系統(tǒng)復(fù)雜,工況眾多,可靠性一般。雙變換在線式UPS可以完美的消除電壓波動、波形畸變、頻率波動及干擾對數(shù)據(jù)中心的影響,是目前數(shù)據(jù)中心中應(yīng)用最為廣泛的UPS類型。

UPS產(chǎn)品出現(xiàn)在集裝箱數(shù)據(jù)中心主要是為了保障IT設(shè)備和業(yè)務(wù)連續(xù)性。在選擇UPS的時候,首先要考慮到市電之間或市電與油機(jī)切換所需的最長時間。在目前很多數(shù)據(jù)中心中,這個時間是小于等于15s的。所以針對UPS選型的方法論就是,只要后備時間在15s以上的產(chǎn)品都可以考慮。然后從所有滿足可靠性需求的產(chǎn)品里,選擇TCO(Total cost of ownership是一種公司經(jīng)常采用的技術(shù)評價標(biāo)準(zhǔn),核心思想是在一定時間范圍內(nèi)所擁有的包括置業(yè)成本(acquisition cost)和每年總成本在內(nèi)的總體成本。)最低,能效最高,維護(hù)工作量最小的。

4集裝箱數(shù)據(jù)中心內(nèi)部UPS設(shè)計

在集裝箱數(shù)據(jù)中心,一般采用如下方案:采用輸入配電柜供給UPS市電輸入,再經(jīng)過UPS系統(tǒng)給輸出配電柜供電,重要關(guān)鍵負(fù)載(服務(wù)器、交換機(jī))由UPS輸出配電柜供電,次要負(fù)載(照明、空調(diào)、消防設(shè)備)由輸入配電柜供電。UPS市電輸入獨立的兩路供電系統(tǒng),即使其中一路出現(xiàn)了故障,另一路也可以保證供電。同時,在UPS系統(tǒng)中應(yīng)配置手動維修旁路開關(guān),可以保證對UPS的在線維修,在維修UPS時不影響到用戶的供電。

另外,在設(shè)計中我們必須注意以下幾點。

(1)集裝箱中空間狹小,散熱困難,屬于高熱密度解決方案。在使用中,需利用空調(diào)來調(diào)節(jié)集裝箱內(nèi)部溫度,確保UPS和服務(wù)器開啟的前提是空調(diào)已經(jīng)正常運行。停電時,當(dāng)空調(diào)停止運行,UPS也必須停止供電,否則UPS會過熱損壞。針對此需求,提出如下方案:使用環(huán)境實時監(jiān)控系統(tǒng),設(shè)備實時監(jiān)控系統(tǒng)和自動保護(hù)系統(tǒng),以及遙控關(guān)機(jī)系統(tǒng)。

(2)對于集裝箱數(shù)據(jù)中心,UPS和配套電池均安裝在集裝箱內(nèi)部。在鉛酸電池使用過程中,會有輕微漏氣(氫氣),當(dāng)設(shè)備長期運行之后,積聚的氫氣濃度增加,會引發(fā)爆炸危險。因此,要解決好電池組的通風(fēng)問題。

（3）由于蓄電池在充放電過程中會產(chǎn)生大量的熱。如果環(huán)境溫度很高,電池內(nèi)部積累的熱量就難以散發(fā)出去,容易產(chǎn)生惡性循環(huán),發(fā)展為熱失控,導(dǎo)致蓄電池受到嚴(yán)重?fù)p傷。所以,集裝箱數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部環(huán)境溫度必須進(jìn)行實時恒溫控制。

5結(jié)語

近年來,集裝箱數(shù)據(jù)中心越來越多的進(jìn)入了各大廠商及公司視線,而UPS設(shè)備作為供電核心的作用也越發(fā)重要。因此,我們有必要掌握UPS電源系統(tǒng)的理論及使用管理,使其在集裝箱數(shù)據(jù)中心里得到合理的運用。

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