UPS系统的可适应性及可扩展性
2010-09-07 机房360
一、系统和部件的标准化与规范化问题
如何降低系统的设计风险,是当前在IT机房设计和实施过程中普遍思虑的问颧。目前大型WS用户的电力基础设施变得越来越复杂,多种品牌型号的UPS、输入输出开关装置、信号及动力电缆的布线等,导致了现场工程设计工作和设计方案的多样性,大大增加了用户或技术顾问公司、设计院的负担,顾问工程师会因为设计的复杂性和资源配置问题而承担极大的风险。因此,用户和顾问公司都希望有一种方案能够使得所有部件标准化、规范化,这不仅可降低设计和施工的工作量,还可以因为设计方案的标准化、规范化而降低设计和组建的风险。
二、不可预测的功率密度问题
用电设各的功率密度,即单位体积内或单位面积内负载消耗的电功率,在随着技术的发展而增大。举例说明,五六年前,一台典型的IT机柜内可以放5~8台服务器,功率密度大约为每个机柜I·0~1·5kW,而如今,随着刀片式服务器的面市,在极端情况下每个机柜内负载量甚至能够达到lOkW。对于未来功率密度的增大速率和程度,尽管每个用户都有自己的一套理论,但有一点是大家的共识,那就是功率密度在不断增大且无法准确预见。这种情况对于规模相对较大的数据中心来说会带来两方面的问题。一是在IT设备因业务增长而追加设备的过程中,不同区域或不同机柜内的功率密度会变得不均衡,这样会在数据中心内形成一些功率密度非常高的区域,从而会因大量热损耗而引起局部温升,即形成过热点,这必然要对散热设施提出更高的要求。二是功率密度的不均衡对设备的配电提出了挑战。一个机柜如果安装早期的服务器,也许只能容纳10台,即『需10个电源插座就够了,而现在,一个机柜能容纳40个1U的服务器,即至少需要40个电源插座,将来这个数目还可能增加。显然,对于UPS的配置也提出了更高的要求,所以用户会提出这样的疑虑:电力基础设施能否适应这种不断变化而又无法预测的功率密度带来的影响呢?
三、如何适应不断变化的其他需求
IT技术革新通常每隔1·5~3年就发生一次,数据中心也不例外。随着数据中心环境的变化,电力基础设施和其他基础设施都必须适应并满足这些要求。机柜内的设备升级更换时会导致许多其他问题,诸如新旧设备的重量密度不同、安装要求不同(如一个公司的服务器常常不能安装在其他公司的机柜上)、单电源设备与双电源设备对配电要求不同、交流设备与直流设备对配电要求也不同等。例如,某些服务器是双电源供电的,这样的服务器就不容易得到专为单电源服务器设计的基础设施的支持,反之亦然。除此之外,UPS容量的扩展也是用户十分关心的间颧。(卫5扩容时的问题主要有以下三个方面。第一是新旧叨?S系统的兼容问题。如果新增加的UPS与现有的UPS品牌不同甚至品牌相同而只是机型不同,都会增加额外的服务费用和服务难度,并可能影响原系统的可靠性和可用性指标。第二是新扩容的UPS与现场环境的匹配问题,用户担心万一最初设计时不够全面,那么在UPS扩容升级时会不会发生预留给新增UPS的空间不够,改动输入输出布线是否需要改变房屋结构等新的问题。第三是UPS扩容升级过程中会不会被迫中断现有业务。若干年前为设备扩容而停业半天的情况时有发生,而他们的用户似乎可以为常了。但是现在不同了,许多行业需要24h不间断运行的业务,无论什么原因,哪怕是设备升级,中断几分钟也将被视为重大事故,所以UPS用户非常希望有一种不停电扩容的解决方案
四、断路器数址增加以及断路器指标的离散性问题
在传统的集中式UPS设计中,UPS和关键负载之间安置了许多断路器,实际上每个断路器都是一个单路径故障点。许多用户己经开始认识到断路器这一单路径故障点对关键负载可靠性的重大影响,换句话说,每一个断路器都是影响输出业务的潜在隐患,所以断路器数量越多,关键负载可靠性就会越低。另外,指标相同而厂商不同的断路器,其运行过程中的实际动作稳定值和动作时间也存在着很大差异,例如一个标称2OA的断路器的动作电流是2OA,而另一个标称2OA的断路器的动作电流可能『有17A,还可能两个动作电流相同的断路器完成动作所需要的时间不同,这些都会影响数据中心整个系统的保护机制。情况最糟糕时,下游断路器可能不动作,却最终导致上游的断路器动作,结果发生大面积负载掉电的情况。用户希望能够减少UPS与负载之间的断路器的数目以及采用更加标准化的断路器。