全球計(jì)算能力正在發(fā)生變化：受到運(yùn)營(yíng)成本模型、靈活性、無限增長(zhǎng)空間的影響，各種規(guī)模的組織正在將工作負(fù)載從自己的基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)移到云平臺(tái)中。消費(fèi)者也越來越多地使用云計(jì)算平臺(tái)(有時(shí)沒有意識(shí)到)存儲(chǔ)電子郵件、文檔、照片，以及健康數(shù)據(jù)等各種內(nèi)容。

 

隨著全球需求的增長(zhǎng)，構(gòu)成云計(jì)算龐大網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心的容量正在被推向極限。許多運(yùn)營(yíng)商不斷地利用和擴(kuò)展資源，以確保他們能夠滿足每個(gè)客戶的需求。

 

 

通常，數(shù)據(jù)中心最稀缺的資源不是相對(duì)容易地購(gòu)買的服務(wù)器或存儲(chǔ)容量，而是電源。增加數(shù)據(jù)中心的電力容量可能涉及復(fù)雜、昂貴、耗時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)。

 

數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商正在尋求優(yōu)化其使用電力的方式。例如，采用自然冷卻和水冷技術(shù)進(jìn)行冷卻，而不是傳統(tǒng)的機(jī)械空調(diào)，并推出了更加高效的冷卻和濕度控制系統(tǒng)。現(xiàn)代服務(wù)器的效率更高、功耗更低。因此，大型數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)低于1.2的能源使用效率(PUE)。

 

在數(shù)據(jù)中心具有2N冗余架構(gòu)的特定情況下，采用新方法可以從現(xiàn)有的電源拓?fù)渲蝎@得更多功率，從而可靠地為更多的機(jī)架設(shè)備提供電力容量。為了理解這一點(diǎn)，以下簡(jiǎn)單了解一下2N冗余技術(shù)。

 

 

傳統(tǒng)的2N冗余數(shù)據(jù)中心使用兩臺(tái)配置相同的不間斷電源(UPS)。每臺(tái)UPS必須能夠自行為數(shù)據(jù)中心的所有工作負(fù)載供電。但是，在大多數(shù)情況下，兩臺(tái)UPS都在運(yùn)行，這意味著兩臺(tái)UPS的負(fù)載容量都不會(huì)超過50%。因此，在緊急情況下或在計(jì)劃維護(hù)期間，正常運(yùn)行的那臺(tái)UPS將為所有負(fù)載供電。

 

2N冗余還假設(shè)數(shù)據(jù)中心的所有內(nèi)容都是關(guān)鍵任務(wù)，并且全天候運(yùn)行。實(shí)際上，通常情況并非如此。例如，測(cè)試、開發(fā)和其他非生產(chǎn)環(huán)境通常不需要高可用性，甚至不需要持續(xù)運(yùn)行。同樣，主要的業(yè)務(wù)系統(tǒng)可能在某些時(shí)候可以關(guān)閉。

 

提供全面的2N電源冗余是一種更加可靠的方法，可以防止數(shù)據(jù)中心的大部分電源被用于其他地方。因此，即使數(shù)據(jù)中心還存在安裝服務(wù)器的物理空間，數(shù)據(jù)中心也可能無法為其供電。

 

 

采用開創(chuàng)性技術(shù)將智能軟件與專用電源控制硬件相結(jié)合，現(xiàn)在將電源轉(zhuǎn)換為可以在數(shù)據(jù)中心內(nèi)動(dòng)態(tài)匯集的資源。對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來說，這非常重要。它們可以可靠地接入為了冗余目的而被鎖定的電力容量，從而為其他非關(guān)鍵工作負(fù)載提供更多的空間。至關(guān)重要的是，即使一臺(tái)UPS電源不可用，也可以在不影響任務(wù)關(guān)鍵型2N工作負(fù)載可用性的情況下實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

 

 

軟件定義電源(SDP)的軟件從每個(gè)機(jī)架中的電源控制硬件收集數(shù)據(jù)。它使用預(yù)測(cè)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)處理這些數(shù)據(jù)，并通過其對(duì)數(shù)據(jù)中心總體電源要求的整體視圖，為每個(gè)控制單元提供特定于設(shè)備的電源信息。

 

這些策略每10秒發(fā)送一次控制硬件的信息，并包含有關(guān)UPS電源不可用時(shí)如何采取措施的說明。如果發(fā)生這種情況，電源控制硬件將自動(dòng)執(zhí)行以確保關(guān)鍵負(fù)載正常運(yùn)行，并且關(guān)閉非關(guān)鍵負(fù)載。這種關(guān)閉可以是即時(shí)的，也可以是在預(yù)定義的保留期之后，以使工作負(fù)載能夠正確關(guān)閉或遷移。

 

調(diào)節(jié)峰值和動(dòng)態(tài)冗余是兩種強(qiáng)大的電源管理技術(shù)。

 

(1)調(diào)節(jié)峰值

 

調(diào)峰允許在電力需求低谷期間對(duì)電池充電，并利用它們?cè)陔娏Ψ逯敌枨髸r(shí)為負(fù)載供電。調(diào)節(jié)峰值可以在第一臺(tái)UPS電源停止運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)第二臺(tái)UPS電源。調(diào)節(jié)峰值為IT系統(tǒng)提供額外的暫時(shí)電源，以便保持更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間。

 

(2)動(dòng)態(tài)冗余

 

動(dòng)態(tài)冗余通過區(qū)分關(guān)鍵(2N)和非關(guān)鍵工作負(fù)載來解決數(shù)據(jù)中心所有負(fù)載都需要高可用性的假設(shè)。通過動(dòng)態(tài)冗余，當(dāng)兩臺(tái)UPS電源都在運(yùn)行時(shí)，可以將大部分冗余容量用于非關(guān)鍵負(fù)載。

 

在這種情況下，只要一臺(tái)UPS不可用，電源控制硬件就會(huì)查看從控制軟件收到的最新策略，并確保2N工作負(fù)載保持正常運(yùn)行狀態(tài)。

 

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