現代資料中心對UPS系統的要求

當前，資訊與通訊技術深刻改變著人類生產與生活的方式。以移動寬頻、雲端計算、大資料、物聯網為顯著特徵的ICT技術，正在重塑世界，成為引領人類社會下一輪可持續發展的新浪潮。今天的ICT技術，已經由過去以提高效率為特徵的支撐系統，轉變為驅動價值創造的生產系統。

資料中心是資訊社會的關鍵基礎設施，是ICT技術的核心載體。ICT技術發展帶來的個人資訊消費的增加與企業及各種機構的資訊化建設與改造催生了巨量的資料中心建設需求。據ICT research預測，2012年至2020年間，中國資料中心的數量將從4萬個增至8萬個，從1000萬m2增長至3000萬m2。建設資料中心是一個複雜的系統工程，涉及建築、製冷、供電等多個專業及不同的施工單位，建設週期長，投資巨大(僅基礎設施部分即達到每平方米3-5萬元)。但其作用非常關鍵，關係著未來十年企業資訊系統的可靠執行。因此規劃建設一個合理、經濟、回報率高的資料中心非常重要。基礎設施是整個資料中心的基礎，而供電系統則是基礎設施中最關鍵系統之一。筆者將從資料中心需求的角度分享自己關於供電系統建設與UPS電源選型的一些體會。

1. 易擴容性

資料中心的生命週期一般在十年左右，包括供電在內的各子系統容量在全生命週期內如何靈活彈性地匹配業務需求是資料中心建設中的重要難題。事實上，隨著企業全流程與全業務向資訊化平臺遷移及資料爆炸帶來大量資料儲存與分析需求，資料中心的規模增長往往超出預期。傳統資料中心因為架構問題難以實現按需擴容，而一次性建設一個嚴重超出初期需求的資料中心，將導致投資激增，各系統執行在低負載低效率狀態，造成資源浪費與高運營成本。這種困境對資料中心繫統實現在全層面、全顆粒度地根據業務需求彈性擴充套件提出了必然要求。

傳統UPS是一個典型的無法按需擴容的系統。對於傳統UPS 系統如果規劃容量過小，無法滿足業務增長時，需要進行擴容。但UPS系統擴容有較大的風險。擴容可能涉及上下游佈線結構的更改，為了避免影響業務一般在閒時施工，擴容週期長;而複雜的施工過程使其對人員技能的依賴非常明顯，增大誤操作等帶來的斷電風險。為了規避這些問題，在傳統大型資料中心建設中，一般會結合當前的業務需求與未來3-5年的業務發展綜合考慮規劃供電系統。這種方式又導致了另一種極端的出現，即系統剛投入執行初期UPS負載率非常低，甚至低於10%，導致巨大的能源浪費和資源浪費。因此能夠彈性適配業務需求、按需部署、無擴容風險的的UPS供電解決方案勢在必行。

1. 可用性

業務連續是資料中心的最基本最關鍵訴求之一。可用性是衡量業務處於可用狀態即保障業務連續的基本指標，也是資料中心建設中一直關注的因素。可用性不同於可靠性，是一個綜合可靠性與可維護性的概念，可更全面反應資料中心的真實需求。關於資料中心建設的重要標準TIA-942《資料中心電信基礎設施標準》、《電子資訊系統機房設計規範》GB50174-2008及Uptime Institute的白皮書均對資料中心的可用性做出了明確規定。傳統資料中心IT系統一般通過使用高度穩定可靠的大型機及“兩地三中心”架構確保IT系統的可用性， 基礎設施則採用N+X冗餘、2N甚至2( N+1)冗餘的方式提升可用性，以確保單裝置或單路故障不影響業務執行。

雲端計算技術的出現使IT設施的可用性有了極大的改善。當前基於X86等通用伺服器的雲端計算資料中心中，虛擬化使儲存、伺服器等IT物理設施資源池化，業務在虛擬機器上執行，而不再與某個具體裝置繫結(煙囪式架構)。這樣做帶來兩個優勢，一是容錯性明顯改善，單個物理硬體的故障之後，業務可以遷移至其他虛擬機器執行，不會因單個硬體故障導致業務中斷，二是使IT硬體更易標準化、廉價化，IT硬體故障之後只需更換故障硬體即可，使IT硬體維護難度及其對維護人員的技能需求大幅降低，維護效率有效改善，降低運維成本。

與之形成反差的是，供電系統的核心UPS系統尤其是傳統UPS系統，一旦出現故障必須由廠家專業人員進行維護，維護週期長，費用高。在維護期間，系統處於無冗餘的狀態，一旦再出故障，業務則會因無供電而中斷。為了能更好地匹配現代資料中心的可用度需求，保障客戶資料零中斷，UPS系統必須在保障可靠性的同時，提高易維護性，以改善UPS系統的可用性。