隨著數據信息日益成為許多企業組織背后最為強大的驅動力，數據中心現在業已成為了企業業務成功運營的基礎。在這種環境下，峰值期間的工作效率和可靠性無疑是數據中心的必需品;如果數據中心癱瘓，企業業務必將受到影響。因此，這些需求正在改變企業設計和運營數據中心的方式。

數據中心越來越需要對內部所運行的每一臺耗電設備實施監控，并且是以高精度和細粒度進行監控。對于企業和多租戶的數據中心一樣，保持其數據中心的正常運行需要借助先進的機架配電單元(PDU)，以便能夠精確的監視電源的每個方面，并實現良好的配電管理。如果沒有先進的機架配電技術，數據中心可能就無法跟上不斷擴展的業務需求。在本文中，我們將與廣大讀者諸君共同討論關于塑造當今數據中心的力量，并將為廣大企業用戶介紹在選擇PDU的功能時所應該注意的相關事宜。

影響今天的數據中心的因素

現代數據中心在許多方面面臨著巨大的壓力。雖然現如今的信息對各行各業的企業組織而言越來越重要——正如我們目前所看到的數據量呈現指數級的增長——但數據中心的運營預算并沒有跟上其步伐。鑒于更多的數據處理需求以及預算增長停滯的現狀，數據中心必須更有效地運行。在這種環境下，數據中心面臨著提升能源效率并盡可能減少停機中斷的雙重任務。

與此同時，虛擬化技術則承諾提供更好的利用率，其正推動著整個數據中心業界對于更高的靈活敏捷性的需求。由于基于云的解決方案和托管數據中心的廣泛使用，使得這種敏捷性的任務進一步加強，這反過來又進一步推動了對更高精度的計費的需求，通常降低到機架中的單一插座的級別。此外，數據中心業界也在開始越來越多地部署融合基礎設施環境——通過虛擬化實現的集成存儲，服務器和網絡技術池。借助融合基礎設施環境，數據中心能夠滿足當今企業的按需計算的挑戰，前提是他們可以管理波動的電源分配需求，以應對這些挑戰?？偠灾羞@些需求都推動了當前的數據中心需要密切地管理其運營過程中的每一個方面，以確保效率。在一個高級別的層次上，數據中心可以部署環境技術，例如氣流管理解決方案，包括通道安全門和天花板，消隱面板和用于安全分區的數據中心機柜。數據中心也在部署UPS解決方案，以提高效率和降低電力成本，而不損害保護。提供多種插入式配置的總線可以使數據中心能夠靈活地將電源連接到服務器機柜，以滿足高功率需求。

通過使用電纜和配件，以提供插座和部分的電流信息，可以進一步增強配電，從而可以同時改善管理和故障排除。借助額外的電源管理軟件，數據中心可以細化到插座級別的運行監控，進一步優化運營效率。結合硬件和軟件解決方案，數據中心可以通過利用全面的服務，包括專為改善成本、正常運行、可靠性和電源質量以及擴展的24x7網絡支持而設計的所有產品的技術專長，使運營高效運行。

下一代機架PDU的質量

事實上，現代數據中心的功能非常類似于一處公共供電服務機構，提供計算能力，以響應不斷變化的需求。當然，其需要高層次的功率分配策略以滿足峰值效率，但數據中心必須超越一個大的操作運營視圖。數據中心所應對的各種壓力包括以相當的細粒度水平保持對于配電的密切關注。新一代先進的機架PDU——具備監控和管理功能的設備——能夠提供數據中心的綜合功能，以解決他們最迫切的業務需求。

讓我們從冷卻成本開始吧，今天，隨著密度的增加，許多的數據中心都被要求降低功耗。許多數據中心已經部署實現的現代化的熱空氣密封遏制解決方案需要更高的機架PDU操作溫度。因此，機架PDU具備可以在較高的操作溫度(60°C)UL和CE額定值條件下工作的能力，進而得以幫助數據中心降低總體成本。增加溫度監控還可以幫助數據中心通過準確識別數據中心內部操作環境的熱度和濕度，從而允許操作員做出相應的響應，進而保持冷卻成本。這種環境監測特別適合于容器或網絡機柜，其中多余的熱量可能引發可靠性的問題。此外，由于數據中心利用外部空氣冷卻來降低成本，因此越來越需要監測操作環境的溫度，以減輕熱度和濕度問題。操作環境監控還包括開關閉合監測，以連接門的開關或水的傳感器。

降低管理成本費用

鑒于當前的許多數據中心都面臨的預算和資源方面的限制，故而管理成本方面的開銷費用無疑是另一個需要不斷控制的關鍵領域。隨著數據中心的操作人員們的工作已經幾近不堪重負，機架PDU的設計就是旨在通過創建高效運行的數據中心，以減少關鍵組件管理開銷。機架PDU可以支持大規模的配置和更新功能，從而將數據中心操作員工從這些繁雜的工作中解脫出來，并使他們得以能夠專注于更具戰略性的任務。此外，具有分支電路彩色編碼的機架PDU與相應的彩色編碼的插座部分相匹配，可以使數據中心工作人員很容易的知道哪個分支斷路器連接到哪些特定插座。這可以減少排除問題來源的時間，并且還可以簡化負載平衡。

可以有助于降低管理成本的其他功能包括一個半高(low-profile，LP)的形式因素。查找帶有半高斷路器或側面安裝寬度優化的機架PDU。這可以防止干擾可阻擋熱插拔風扇和電源的導軌，從而最大限度地縮短在發生組件故障時維護機架所需的時間。

輕松的安裝

易于安裝所指的不僅僅是方便和節省時間;易于安裝的機架PDU還有助于節省啟動和配置成本。為機架PDU考慮免工具的按鈕安裝選項，開箱即用的特點可以最小化安裝時間。該解決方案需要一臺機架具有鎖孔(免工具)的安裝功能。采用相同的供應商的產品用于機架PDU和機架機箱是確保兼容性的一種方法，另一種方法是確保機架PDU具備設計用于安裝的靈活性。一種理想的解決方案是在PDU上安裝無工具按鈕，能夠容納機架金屬的厚度，并具備安裝在PDU側面的靈活性 ——以90度安裝在機架中?？赡苓€需要其他安裝選項，因此如果機架PDU具有支架安裝功能，例如夾腳支架，則可以獲得進一步的靈活性。具有輕量鋁底盤(比鋼等效物輕30%)的機架PDU也易于安裝，甚至可以降低運輸成本，同時有助于更好地散熱，并提供更好的電氣接地導電性。

提高靈活敏捷性

提高靈活敏捷性的最好的方法：確保您企業的供應商可以同時提供機架和PDU。兼容性在很大程度上確保了易用性和優化這兩款組件在一起協同工作的方式。

圖1、采用來自同一供應商的機架和機架PDU有助于確保兼容性，從而有助于實現數據中心的靈活性。

機架PDU本身的功能可進一步增強靈活敏捷性。能夠設置IP地址、如果PDU顛倒安裝到總線通道，能夠旋轉顯示，并且具備高級像素LCD顯示和交互式菜單系統的機架PDU具備本地讀取警報的所有功能。對于具有菊花鏈 (Daisy Chain)功能的機架PDU，菜單顯示還使數據中心工作人員能夠從單個IP地址快速配置多個機架PDU和網絡端口，通過單一接口方便的對不同的電源供應商進行管理。建立菊花鏈可以將物理基礎設施安裝成本降低75%——通過降低網絡端口的數量使得成本能夠降低175至450歐元不等。這種網絡端口數量的減少節省了費用并簡化了管理，額這兩種因素都可以提高靈活敏捷性。

　　圖2、在一款具備一種高像素的液晶屏的機架PDU上，其下拉式的交互式菜單選項

當然，如果企業對于是否會發生持續性的停機中斷事故仍然是一個較高的關注事項的話，那么即使最具靈活敏捷性的環境也將會受到影響。 同樣，下一代先進的機架PDU也將產生重大的影響。影響可靠性的一大主要的阻力便是IEC插頭的問題。插頭在機架中出現松動，并導致服務器關閉的情況并不罕見。具有IEC插頭固定的機架PDU能夠防止插頭的意外松動，并可大大提高可靠性。有幾種方法來固定插頭，但是整合到插座中的解決方案是較為理想的，以避免大量的外部夾子或電纜托盤。同樣重要的是，避免需要采用專用電源線解決方案的解決方案，這會涉及到增加20-50%的額外費用。另一方面，集成整合的IEC插座夾還降低了總擁有成本，并提高了可靠性。

圖3、IEC插座夾提供了插頭固定，并且消除了對侵入性電纜管理的需要，而這種電纜管理通常會阻塞氣流，降低了可用性

最大限度地減少停機中斷的另一個優點是一個熱插拔網絡儀表卡。一款可用的機架PDU可以容納一個熱插拔模塊，具備儀表顯示、網絡端口、LCD接口和CPU，數據中心的工作人員可以在不損失連接到PDU的服務器的電源的情況下對所有這些進行更換。這有利于現場服務的干預，而無需相關的停機中斷。這種可維護性概念類似于機架式服務器中的熱插拔風扇和電源，旨在防止停機中斷。

　　圖4、熱插拔網絡儀表卡最大限度地減少了機架PDU的停機中斷

新一代機架PDU儀表的精度已提高到實際值的±1%的范圍，被稱為計費級精度。這是對傳統模型的顯著的改進，其主要用于負載平衡的計量表。有了這樣高的準確性，數據中心能夠有效地測量所有插座的電源使用情況，實現了對各個部門電費消耗情況的計費以及跟蹤本地公用供電機構供電的使用情況。計費等級準確性對于共同協作的數據中心可能尤其重要，其可以使用這些測量用于租戶消耗電力情況的計費。

此外，新一代機架PDU上的儀表仍然可以用于負載平衡，并幫助數據中心操作員識別開源容量能力。

機架PDU的選擇標準

企業用戶選擇一款機架PDU的過程應該從了解和把握PDU的額定功率和數據中心的技術需求開始。在設計數據中心時，運營商通常會考慮到機架的計劃容量來計算功率和冷卻 需求。機架的容量是用來為機架PDU選擇適當的輸入插頭。數據中心通常需要能夠承載全功率負載以及適應擴展可能性的PDU，從而允許額外的容量能力。當進行這種面向未來的處理時，可以通過實現更大容量的PDU來無縫地處理正在提供的任何過剩容量。

一旦考慮了PDU的額定功率，數據中心在選擇PDU時要進一步評估技術。通常情況下，機架PDU有三類：基本分布、定量分配、管理或交換的分布。將堆棧從基本層轉移到計量層將允許數據中心具備本地測量電流和負載平衡的能力——更不用說遠程監控分支電路并推動容量規劃的能力。通過借助先進的儀表，數據中心可以獲得在插座級別計量功率的能力 ——精確的3級PUE計算所需的高級功能。插座級別的計量還提供了具有細粒度水平的功率使用報告，通常這對于共同協作的數據中心的多租戶機架是需要的。此外，管理的PDU有助于端口交換，這對于在熄燈的情況下的數據中心或需要對機架中遠程循環功率進行快速響應的情況下是理想的能力。 使用插座開關，數據中心也可以在不使用時關閉插座，從而防止機架PDU意外過載。最后，插座開關使數據中心能夠順序開啟，并執行負載卸除——這可以是全面的電源戰略的重要因素的高級功能。

結論

隨著計算需求不斷增加，數據中心不能夠再單獨的在高水平上檢查功率分布了。由于有了虛擬化技術和融合基礎設施，計算能力是動態的 ——工作負載、應用程序和存儲需求會根據業務需求的變化而在數據中心內部和數據中心之間遷移。 考慮到現代業務需求，確保最高的運行效率絕對是相當必要的，故而數據中心必須在粒度級別上實施監控和管理配電。先進的機架PDU具有相應的功能特性和可靠性，當今的數據中心需要維護自己的操作，但更重要的是支持業務的變化和加速的需求。 通過了解當前機架環境和工作負載需求，然后選擇優化的機架PDU，使用支持虛擬化管理軟件的UPS備份系統，開發他們的電源策略將是數據中心運營商的明智之舉。

關于作者

本文作者Joe Skorjanec在配電和數據中心市場的應用程序設計和產品開發方面有超過15年的經驗。他擁有圣保羅學院的電子技術學士學位和達科他州立大學管理信息系統學士學位。他擁有轉換開關和插座保持技術的專利，目前是伊頓公司的一名產品經理，負責IT和數據中心應用程序的機柜配電。