如何為云計算提供商和批發(fā)數(shù)據(jù)中心帶來電源的靈活性

寇涵映

根據(jù)房地產(chǎn)投資商Hoya Capital公司調(diào)查，全球排名前五的數(shù)據(jù)中心房地產(chǎn)投資信托基金（REIT）的總市值接近1 000億美元，而全球排名前10的數(shù)據(jù)中心運營商的年總收入約為180億美元。

該公司將批發(fā)數(shù)據(jù)中心定義為租賃期5 ～15年的為大型客戶提供服務(wù)的數(shù)據(jù)中心，并指出，這些數(shù)據(jù)中心投資信托基金擁有美國三分之一的大型數(shù)據(jù)中心，在全球各地?fù)碛?0 %的大型數(shù)據(jù)中心。

大型企業(yè)和REIT通常擁有并運營Tier III級以上的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，從而在正常運行時間和安全性方面獲得更好的聲譽。這些數(shù)據(jù)中心通常采用2N或“N + 1”冗余的UPS電源，“N + 1”或2臺備用發(fā)電機，以及雙路電源作為供電標(biāo)準(zhǔn)。從電源方面來說，冗余性是最重要的事項。

在競爭日益激烈的市場中，需要大量的資本支出來維持市場份額，超大規(guī)模、批發(fā)和托管數(shù)據(jù)中心運營商需要盡可能地壓縮運營成本，并提高收入。解決這一問題的一個方法是解決電力基礎(chǔ)設(shè)施缺乏靈活性的問題。

批發(fā)和托管數(shù)據(jù)中心行業(yè)的市場增長證明，這些廠商在確保和部署數(shù)據(jù)中心的電力容量方面做得非常出色。但是，在部署更多電力容量之后，數(shù)據(jù)中心所有者應(yīng)該突破傳統(tǒng)的靜態(tài)電源拓?fù)涞南拗?，這些拓?fù)湎拗屏怂麄儗﹄娫吹氖褂?，從而浪費了成本高昂的電力容量，并讓客戶承擔(dān)了更多成本。

成本和服務(wù)問題

自適應(yīng)冗余電源（ARP）可以解決數(shù)據(jù)中心部門面臨的關(guān)鍵問題，包括：

數(shù)據(jù)中心所有者是否會被迫尋求提高利潤和增加收入的方法？

他們是否最大限度地利用了可用電力？

當(dāng)前的模式是客戶為容量支付費用，而無論其是否可持續(xù)使用，或者是否需要改變？

不靈活的電源基礎(chǔ)設(shè)施是否阻礙了數(shù)據(jù)中心的運營？

未使用的閑置容量是否會推高電價并成為業(yè)務(wù)成本？

當(dāng)工作負(fù)載不斷變化時，數(shù)據(jù)中心運營商是否有能力使電源服務(wù)等級協(xié)議（SLA）與IT業(yè)務(wù)保持一致？

是否能通過按使用付費的方式滿足客戶的短期電力需求？

為了應(yīng)對來自云計算服務(wù)提供商的日益激烈的競爭，是否有可能在不產(chǎn)生額外費用的情況下減少停機的要求？

數(shù)據(jù)中心所有者如何應(yīng)對市場變化？

批發(fā)數(shù)據(jù)中心供應(yīng)商的大型客戶可以通過支付更多費用購買大量空間和專用電力容量。他們龐大的規(guī)模無疑可以在價格方面進(jìn)行談判。對于數(shù)據(jù)中心服務(wù)提供商而言，提高電源效率并降低成本至關(guān)重要。

而對于那些規(guī)模較小的客戶（從共享基礎(chǔ)設(shè)施中獲取的電能不到1 MW）來說，只是希望獲得具有保障的電力，為了保持盈利能力，數(shù)據(jù)中心所有者可以超額認(rèn)購其電力容量。但這是有風(fēng)險的，因為來自客戶（如托管服務(wù)提供商和零售托管提供商）的需求是不可預(yù)測的。

靈活性

數(shù)據(jù)中心運營商可能需要靈活性，但就電源而言，數(shù)據(jù)中心電源部門與其他部門一樣受到限制。在過去的20年中，容錯、塊冗余、分布式冗余和隔離并行這4個主要的電源拓?fù)湟恢睕]有發(fā)生變化。

其決策過程也沒有太大變化———開發(fā)人員咨詢工程師后，對電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、安裝和測試。而在電源設(shè)備開機運營之后很少被改變。這些案例的共同點是，在這些數(shù)據(jù)中心的電源拓?fù)渲校瑤缀醪淮嬖诨蚋緵]有采用自動化技術(shù)。

一旦投入運行，電源拓?fù)錄]有進(jìn)行更改的主要原因是成本費用和改造難度。就配電和組件而言，將2N系統(tǒng)更改為“N+1”系統(tǒng)非常復(fù)雜，并且進(jìn)行更改可能需要計劃內(nèi)的停機，這不可避免地增加了風(fēng)險。

自適應(yīng)冗余電源

ARP是一種用于思考如何在利用閑置電源、靈活地配置電源并快速做出響應(yīng)的新方法，從而節(jié)省成本。

ARP有4種工作模式：自適應(yīng)冗余、固有冗余、自適應(yīng)固有冗余和IT負(fù)載優(yōu)先級。不同的模式提供互補的功能。自適應(yīng)冗余電源可以在正常情況下訪問未使用的電源容量。它為IT負(fù)載提供了預(yù)定的冗余級別，其中IT負(fù)載來自未使用的電源容量。通過IT負(fù)載優(yōu)先級劃分，ARP可以在計劃外斷電的情況下為不同層次的應(yīng)用需求提供服務(wù)。

在大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)中，機械、電氣和管道（MEP）通常占總資本支出（不包括IT）的70 %。而電力基礎(chǔ)設(shè)施在這70 %的資本支出中占到40 %左右，而在運營成本中約占13 %。因此需要企業(yè)進(jìn)行大量的投資。

對于那些希望提供更好服務(wù)并提高長期部署資本回報率和運營收入的公司來說，自適應(yīng)冗余電源可能是一個很好的選擇。