曾幾何時，為了能夠積極主動地管理不斷上漲的電力成本，使得數據中心內的配電系統儼然成為了數據中心運營商們的一大主要的關注領域。更具體地說，其是為了幫助操作運營人員們實時的識別運行過程中的電力消耗的潛在問題，并杜絕浪費。而隨著越來越多的具備未來思維的企業組織開始廣泛的分享他們在設施和IT管理過程中所總結的知識和經驗，使得這種基于機架的電力基礎設施中推動了更加的智能化已然變成了更高的機架功率密度的當務之急。事實上，在企業數據中心內的分配鏈中的所有階段實施積極主動DE 電源管理已經成為效率研究和數據中心基礎設施管理(DCIM)風格優化倡議的要求。

現代數據中心

多年來，數據中心運營管理人員們所唯一高度關注的問題便確保數據中心服務的持續正常運行。企業數據中心內部的IT部門幾乎很少關注電力資源消耗和冷卻方面的議題，因為這些資源似乎是無限的，并且往往被認為是基礎設施團隊的負責范圍。IT專業人士只知道電力資源是可用的。數據中心業界的所有人都關心SLA和正常運行時間的問題。 “實現5個9的可用性”，是一個常見的需求，而幾乎不用擔心成本，電力使用或效率。基礎設施服務的設計和管理僅僅只是關于冗余，而且電源和冷卻系統的過度配置已然成為了標準的做法。長期以來，企業組織僅僅只是簡單地將預算分配給數據中心業務部門，但卻并沒有詳細掌握這些資金到底是如何使用的。IT就像是一個黑盒子和一張空白支票。隨著業務需求、密度和計算需求的增加，這種運維已然被證明是不可持續的，且必須改變。

幾年前，我們就已經注意到，幾乎很少有企業組織不關注于效率、監控、電力成本或“綠色環保”方面的話題討論。市場的競爭壓力、政府部門的干預和一定的常識驅使企業組織為了生存，需要完全了解其每款IT設備所被部署的具體位置、提供的服務、以及每瓦特的功率到底被消耗到了哪些地方。有了這一組目標，下一步通常便是進一步分析市場上廣泛的DCIM解決方案中的其中之一。

在過去的三年中，整個業界通過加強整合和建立更高密度的數據中心，進一步收緊了數據中心的電源預算。曾經42U 5kW的機柜是業界的普遍標準，而許多更新的數據中心現在采用的則是45U-52U 17kW的機柜。此外，這些數據中心正在以高度模塊化的方式構建，同時人們也理解了需求的增長可以是快速和不可預測的。

PDU作為一款系統

配電的系統方面是什么?其開始于能夠將大量的PDU(配電單元)設備作為單個系統處理。單個智能PDU，就像數據中心內的其他設備一樣，必須借助操作系統更新、功能/安全補丁以及配置詳細信息實施維護。當將電源分配看作一款單一的系統時，必須消除對單個系統的這種要求;然而，系統還應該保持對來自各個組件設備自身的所有高度智能化功能特征的訪問。這可能包括高精確度的功耗報告，遠程訪問指標和功率狀態的功能，以及在許多情況下在設備級別開關電源的高度安全的手段。

對于一款完整智能化的、能夠提供簡單的配置、多功能報告、容量規劃和無縫集成的能源監控系統的需求，是任何大規模數據中心電源解決方案的關鍵性要求。每臺機架內的電源分配設備是通向IT設備負載的電力鏈中的最終鏈路，故而機架PDU是用于精確測量諸如綠色網格組織所推薦的PUE值或最新的DCeP指標的最佳位置。隨著數據中心的效率工作團隊持續的能耗測量工作的開展，同時業界的相關機構也在持續不斷的發表以數據中心以能源議題為中心的白皮書，如綠色網格組織的《數據中心PUE測量建議》和ASHRAE的《數據處理環境——熱處理指南》 ，使得企業組織積極主動的管理能源消耗，并通過諸如PUE和DCeP等關鍵績效指標獲得對于其能耗測量結果的相關基準支持得到了越來越多的支持。

許多其他方面議題的白皮書也不斷發表，議滿足數據中心的效率目標，這些議題包括配電策略、功率鏈配置、設備規格、冷卻方法、以及監控這些參數的軟件工具。但往往被忽視的一點則是：沒有以一種連貫的方式將大量類似的組件作為一個單一的實體來實施監視、管理和控制。

本文中，我們將為廣大讀者們介紹如何借助簡單的配置將幾十、幾百或甚至幾千臺機架PDU作為一個單個連續層進行管理。正是這個電源層通過多功能報告提供了關于數據中心內的IT負載的能源使用信息，然后用于PUE、DCeP及其他指標。本文還將為您展示如何部署和配置一款適當的能源管理系統，以便在高密度數據中心消除容量規劃監測能力方面所需涉及的大量的時間和壓力，并提供了被絕大多數全球性的跨國企業所計劃和實施的與持續DCIM無縫集成的額外的方法。

電源層的挑戰

當前，數據中心行業所面臨的挑戰可以說是昨天的挑戰的延伸。機架PDU電源層被視為現代數據中心最重要的組件之一，并且，一些新的解決方案在幾大關鍵領域正在被評估：

● 適用于大量機架式PDU的系統方法

● 在更高操作溫度環境下的可靠性

● 整個數據中心的功率和設備密度的提升

● 機架/機柜內的設備級電源監控

● 能量度量指標的準確性和深度

● 安全狀態控制

● 環保意識

● 版本控制/設備管理和配置

● 對DCIM的支持

● 整體價值

系統方法

如前所述，為監控和管理電源層設備增加智能化以加強對能源使用、效率和成本的了解，為管理這些設備創造了額外的責任。對于機架PDU而言，有必要找到進行硬件更新和配置的有效手段，以及如何從該硬件獲得大量測量數據的有效手段。

可靠性

即使業界目前開始關注起效率問題了，但正常運行時間和硬件可靠性的目標將繼續成為任何依賴于其數據中心運營的企業組織的首要任務。配電鏈的任何部分，包括機架式PDU，必須在面對所有壓力的情況下保持預期的長期質量和可靠性，以充分考慮在數據中心所花費的每一分錢。好的數據中心設計師和運營人員們都知道這一點，并都在尋求這樣的高質量設備。隨著整個業界開始要為更高的密度要求(每臺機架/機柜高達20kW)和更高溫度的“熱通道”(60攝氏度或更高)做好準備，這一點變得更加重要了。

功率和設備密度的提升

“以更少的付出換得更多的收益。(Getting more for less)”已然成為許多領先的以“大數據”驅動的數據中心的口頭禪。他們正在將更多的設備打包到更少的數據中心操作運營空間中，并且利用更多的功率，而不管單款設備的效率如何。這種高密度的數據中心模型需要一種模塊化方法來延遲資本支出，直到絕對需要。在這種情況下，至關重要的是要精確地了解功率在功率分配鏈中的各個級別的使用情況，并嘗試預測好時間以增加容量。

設備級電源的監控

為了獲得數據中心中最詳細的功耗信息，管理人員必須從使用點獲取相關的指標。從PUE / DCeP的角度來看，這最好是在IT設備的輸入處完成。具有出口級測量的機架PDU允許企業組織實現此目標。憑借有關設備的實際使用的信息，數據中心/ IT管理人員可以做出更好的決策，而不僅僅是使用哪些設備，而且還要考慮何時使用特定的應用程序。從長遠來看，對這些信息的分析有助于充分優化電力和IT基礎設施的利用率。

能量度量的準確性和深度

所選擇的PDU的可用的度量指標的準確性和細粒度是非常重要的。雖然先前幾代的PDU很少或幾乎沒有功率監測功能，但是獲得高度細粒度和精確的測量要求對于持續的優化是至關重要的。雖然許多早期的智能化PDU可能包括安培數作為唯一的度量指標，但是最先進的功率處理設備包括能量感知的整個范圍：在PDU內的多個位置的安培、電壓、瓦數、功率因數、能量(kWh)等。這些都是非常重要的，有助于幫助企業數據中心管理人員理解在何處、何時、以及如何有效地利用電力資源;并根據數據中心所支持的業務需求的變更、改進和增長做出相應的決策。

安全狀態的控制

在數據中心內控制對所有設備的安全訪問的手段是相當重要的。具有可切換插座的機架式PDU可以解決這一挑戰，并允許設備重新啟動，插座鎖定，固件重新加載等。對于許多企業客戶而言，插座級控制是數據中心管理員們常常關注的問題。需要安排恰當的人員在恰當的時間獲得訪問權限 ——而沒有例外。在這些控制點只應考慮最高級別的安全。

環境意識

了解數據中心機架/機柜內的環境條件，特別是隨著功率密度的增加，也是數據中心管理人員們所關注的一大問題。支持環境傳感器的輕松部署，而不必消耗大量的硬件、線纜或成本是與機柜內的配電設備天然適合的。傳感器可以提供關于相關聯的功率如何轉換成熱量的直接反饋，以及其中的哪部分被轉換成浪費的熱量的間接反饋。

版本控制/設備管理和配置

機架PDU上的智能監控和管理通常來自嵌入式固件。這樣的固件，就像你企業的通用計算機軟件那樣，通過版本的修訂添加功能或修復錯誤。至關重要的是，其是以受控的方式進行管理的，以保持其可靠性和安全性等重要因素達到相應的標準。由于PDU存在于跨企業部署的每臺機架中，因此必須維護或更新的附加設備的數量變得相當驚人。故而企業組織所選擇的能量管理系統應該允許能夠簡單方便地維護整個PDU。

DCIM支持

智能化的機架PDU與功能強大的能源管理系統相結合，是企業組織在計劃未來幾年的任何形式的DCIM工作的要求。 DCIM本身便是一個快速增長的細分市場，其依賴于電源層的智能化創造出大量的價值。對于一些企業組織而言，完整的DCIM解決方案是一次性的需求;但對于其他企業組織來說，成本和時間的初始支出導致他們需要縮減到更易于管理的能源管理系統解決方案。對于選擇慢啟動的企業組織來說，選擇一款能夠輕松集成到完整的DCIM解決方案中的能源管理系統是非常重要的。

整體價值

選擇具有所有所需功能的機架PDU是一回事;而配置、安裝和部署這些機架PDU，以便實現電源監控和管理的目標則又是另一回事。易于設置和日常使用信息流已經成為數據中心中的主要關注點。缺乏相應的計劃和恰當的工具，會很容易在這些監測任務中落后。故而這就是選擇準確、可靠、易于使用的PDU和能源管理系統所能夠發揮其用武之地的時候了。掌握必要的數據以便在數據中心做出決策，用最少的資本投資和時間投入，提升整體價值。數據中心能耗智能化考慮到上文中所列出的一系列的挑戰，很明顯，當您部署一看智能化的配電系統與設計良好的能源管理系統協作時，肯定會帶來巨大的價值。您數據中心將獲得了巨大的能源意識水平，而正是這種能源意識直接為所有正在進行的DCIM計劃做出了貢獻。您可以在機架級別了解和管理數據中心電源的所有方面，而不會招致不合理的新的管理開銷。如果這些事情被明智地選擇，您可以獲得輕松的配置，多功能的報告，容量規劃和無縫集成以及許多其他有價值的工具。

簡單的配置

除了設置閾值之外，基于測量點的警報只有當電力系統的部分被正確命名時才有意義。為此，基本的資產管理通常被內置在能源管理系統中。此外，一些系統允許用于設備的固件版本控制、通信鏈路控制和訪問控制的更詳細的配置管理。

多功能報告

僅僅是偶爾對數據中心中的功率使用情況進行測量，就聲稱對其有了了解是不夠的。采用綠色網格組織所推薦的PUE和DCeP指標來對IT設備負載進行持續的測量，對于真正理解數據中心所使用的容量以及了解功率鏈中每一步的功率使用趨勢是非常重要的。精心設計的能源管理系統將提供數據輸出，以減少每日，每周和每月任務的工作負載，而不會增加繁瑣的維護任務。

容量規劃

實施能源管理系統的常見原因之一是容量規劃，特別是在高密度模塊化的數據中心。不僅要了解有多少功率可用，而且還需要確切地了解哪些電路可用，這對于優化數據中心基礎設施的使用是非常重要的。機架式PDU的監控是理解整個數據中心的電源使用細分的最佳位置。不僅可以使用在機架/機柜處的測量來理解分支電路的容量開銷，而且，通過適當地聚合匯總，可以對上游各階段所分配的安培數進行預估。

無縫集成

雖然對于許多企業組織來說，對于能夠將數據中心內的所有設備的監視和管理納入到一款單系統的渴望還在繼續，但是對于許多企業組織而言，當今可用的專用工具已經以最好的價格提供了既定的的值這一事實已經是變得非常清楚的了。這些工具可以集中在諸如機架配電層、網絡層、服務器利用層或冷卻控制層之類的任何一層上。這些專業工具的最重要的方面是，當需求出現時，他們能夠很容易集成到那些更大的DCIM或BMS系統中。

電源管理

控制數據中心中插座的電源狀態的功能在一些行業中是有爭議的，而在其他另一些行業中則是非常重要的。無論是重新啟動鎖定的服務器還是遠程位置的交換機，關閉未使用的插座，以避免數據中心中的電路意外過載，或在實驗室應用程序中提供計劃的插座使用，切換插座均有其用武之地并且肯定具有其價值。憑借高級別的安全性和用戶身份驗證，一些機架式PDU符合這一挑戰，并結合了安全的插座狀態控制功能。選擇一款具備基本資產管理的能量管理系統可以允許實現單個插座的方便的開/關/重新啟動命令，群組插座代表了一款單個設備，集群插座則代表了一組設備。電源鏈的完整性和冗余性

能夠監視從PDU到服務器的電力鏈中的每個設備是所有數據中心的共同的目標。然而，當涉及到部署實施時，成本問題將成為一大因素。如果數據中心只能在一個地方進行測量，則在機架/機柜中使用智能PDU進行測量是獲取最多信息的最佳方式。

一款能源管理系統應該能夠提供在機柜/機柜的功率測量的適當的聚合。這可以幫助證明在機架/機柜以及在配電鏈中的上游點的冗余。

警報管理

如果閾值警報管理不當，就無法實現很好的電源監控。一種簡單的，實現大規模的多架PDU配置閾值的方法是很有價值的。此外，其通常需要類似設備的所有報警可在一個位置訪問。一些能源管理系統有這種功能和能力，顯示報警條件，并轉發到其他系統。故障排除

相當多的情況下，數據中心的運營維護工作主要都是“救火”。當緊急情況通過報警顯示時，第一時間了解導致報警的緊急情況的進展變得非常重要。高電流、斷路器、設備——這些對于試圖最大限度地維持數據中心的正常運行時間的人員是至關重要的。快速的響應報警是非常重要的，但最好是在一開始就能夠防止這些條件發生。只有通過持續的監控，才能學會如何防止電力系統故障的復發。

總結鑒于當今的市場的壓力，使得數據中心的管理人員們在試圖應對電力挑戰方面產生了巨大的緊迫性。識別包括最高質量和可靠硬件的數據中心內的電力分配系統，以及將以及這些系統連接在一起的能量管理系統顯然是關鍵的第一步。當選擇這種電力系統時，必須考慮戰術和戰略方面的要求。SPM提供了一種易于管理的系統，不管涉及的具體拓撲或規模如何，在機架級提供高度精確和細粒度的監控指標，允許進行高度安全的狀態控制，報告在PDU附近的相關環境信息，并允許實現跨企業組織所部署的數百或數千個設備的簡單和持續的配置和固件版本控制。

雖然來自能源管理系統的豐富信息本身將是有價值的，但是對于數據中心電源的最有能力的系統將專門設計用于為正在進行的數據中心管理任務提供ITSM和DCIM解決方案。最后，在數據中心的所有業務需求方面發生的快速變化要求電力系統必須能夠立即開始構建智能化，因為今天的任何收購都將是跨動態計算，DCIM和未來數據中心的大部分愿景的時間框架的。

數據中心電源管理器從根本上設計成為行業內最具吸引力的能源管理系統，具體能夠支持各個組件的持續管理，以及提供最準確和詳細的功率指標 。其將有助于您企業規劃，實施和改進任何類型和任何規模的配電基礎設施。