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数据中心供电架构进化论—基于位置选择的演进?

2015-08-27 09:48来源:C114中国通信网关键词:供电系统备电系统不间断电源收藏点赞

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小结:

备电系统的位置来看,随着电池组一步步向后端延伸,供电架构也从完全的集中式过渡到完全的分布式(数据中心->微模块->机柜->服务器),单个服务器本身的可用性也逐步提高。

通过对各种定制服务器架构的分析可以发现:

BAT天蝎:定制化程度最低,对现有架构的变化最小,服务器电源从各自分散变成了集中到整机柜中(目的是提升供电效率与部署速度),定制服务器仅保留原来的单板、CPU等核心部件;也正因为如此,相比更早开展的OCP项目,天蝎项目反而进展更快。

其次是facebook:需要对服务器电源进行定制(可支持48VDC),而储能系统则可以利用现有的通信电源(铅酸电池成熟度更高),对服务器改动较小,仅需要更换部分服务器电源模块;笔者认为,facebook的这种架构其实对通信运营商非常适合,尤其是现网存在大量传统CT设备的时候(采用48VDC供电),更适合ICT设备融合改造的场景。

然后是微软的LES电源:其本质是把锂电池与服务器电源集成到一个模块里面,而其定制服务器本质上与天蝎服务器一致;LES定制化程度稍高,优点是备电系统与供电系统结合,随负载灵活扩容,可保持固定的备电时间。(换句话说,想增加备电时间必须同时增加电源模块)

最后是google:其服务器定制化程度最高,是彻底的分布式架构,相当于每台服务器都自带UPS,结构最简单;但IT设备使用寿命有限,设备更换后电池无法利旧,造成浪费(网上资料不多,笔者猜测,也可能可以通过拆除电池来利旧)。而为了降低成本不可能配置高容量电池,因此备电时间有限(只有几分钟),对油机切的换速度要求较高。

组合方式:市电最高效,但提升效率并非唯一目的

通过供电方式与备电方式(不同服务器电源架构)的自由组合,就形成了不同的数据中心供电架构,简单来说可以分为三类:

传统的UPS/HVDC系统

传统的UPS系统为保证供电可靠性,普遍会采用2N、N+1的供电架构(这种架构大家应该都非常熟悉,这里不做过多解释)。如果再配合前端的双路市电引入,后端的双路供电服务器,理论上说几乎不存在业务中断的可能。但可靠性提升的同时也带来了投资的增长,所以除了只看重可靠性的金融行业之外,国内的数据中心很少会采用最高规格的Tier4系统。而随着云计算、虚拟化等技术的普及,如两地三中心、同城双活等灾备方案也大幅提升了业务的连续性,单个数据中心的IT设备本身对供电可靠性的要求也有所降低。另外互联网产品对业务中断的抵抗力也较强,也是大家敢于不断尝试新架构的原因之一。比如上半年的携程、支付宝故障也只是让大家感觉不方便而已,并未导致重大的损失(相比金融、通信、交通等行业)。

正是在这种大环境下,互联网企业才出现了越来越多的新的供电架构。但对于其他行业,以UPS为主的供电架构仍然是当前的主流方案。

原标题:数据中心供电架构进化论—基于位置选择的演进?
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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