APC提高機(jī)架安裝設(shè)備可用性的解決方案

1、.APC提高機(jī)架安裝設(shè)備可用性的解決方案配備冗余電源的設(shè)備也稱為雙路設(shè)備，具有冗余電源，每個(gè)電源使用自己的電源線。使用雙路設(shè)備是“最佳方案”，有助于保證 IT 設(shè)備達(dá)到最高的電源可用性，并提供必要的冗余，避免因?yàn)榕潆娤到y(tǒng)中的單點(diǎn)故障而造成停機(jī)。這種增加的冗余功能還便于進(jìn)行電源系統(tǒng)的維護(hù)。但是，當(dāng)今大多數(shù)任務(wù)關(guān)鍵環(huán)境都沒有完全享受到這種最佳方案帶來的好處。為機(jī)架配電的方法下面的插圖概述了可以提高機(jī)架安裝設(shè)備可用性的各種方法，這些方法也適用于單機(jī)設(shè)備。通常根據(jù)所需可用性級別的目標(biāo)選擇不同的方法，提供的可用性級別越高，成本可能也越高。圖1和2 顯示在當(dāng)今的數(shù)據(jù)中心機(jī)架中通常如何配電。 圖1

2、顯示在中小型數(shù)據(jù)中心和配電室使用的典型機(jī)架配電配置。此配置考慮了內(nèi)置備用 UPS 電池和電涌保護(hù)的便于移動的機(jī)架。在使用了數(shù)十個(gè)或數(shù)百個(gè)機(jī)架的數(shù)據(jù)中心中，象圖 2 中采用大型集中式 UPS 的配置更為常見。兩種情況下的機(jī)架配電都沒有電源冗余其它電氣架構(gòu)使用設(shè)備從主電源切換到備用電源。此類設(shè)備包括靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān) (STS) 和自動轉(zhuǎn)換開關(guān)(ATS)。這兩種設(shè)備的容量從大約 1kW 到 1MW 以上。這兩種開關(guān)如下所示。 圖3 和4 說明有時(shí)在大型任務(wù)關(guān)鍵設(shè)施中如何配電。在這兩種情況下，有兩個(gè)冗余線路通向STS，不過，為 UPS 供電的設(shè)備電源也許是冗余的，也許不是冗余的，這取決于公用事業(yè)

3、公司的成本和是否設(shè)有變電站等因素。兩種方案唯一的區(qū)別就是圖 3 在靜態(tài)開關(guān)的輸出端使用單變壓器，而圖4在靜態(tài)開關(guān)的輸入端使用冗余變壓器。不過，在兩種情況下，STS、輸出端分配電盤以及關(guān)聯(lián)的布線都是潛在的單故障點(diǎn)。這些方法提供一定的冗余，但是其它沒有冗余的部件存在出現(xiàn)故障的危險(xiǎn)，可能會造成維護(hù)困難。 圖3 和4 是對圖1 和2 中所示的數(shù)據(jù)中心配置的改進(jìn)，但是仍沒有為機(jī)架提供完全冗余。盡管增加了冗余的UPS 和變壓器，靜態(tài)開關(guān)、分配電盤以及關(guān)聯(lián)的布線都是單故障點(diǎn)。圖5解決了圖3和4中存在的單故障點(diǎn)的局限性，方法是對負(fù)載實(shí)現(xiàn)冗余。此解決方案去掉了STS，增加了一個(gè)分配電盤，因此，利用機(jī)架

4、式自動轉(zhuǎn)換開關(guān) (ATS) 使冗余帶來的好處更接近負(fù)載。機(jī)架式ATS輸入端的任何維護(hù)設(shè)備現(xiàn)在無須去除負(fù)載即可完成。盡管此方案比圖3和4中顯示的非冗余組件要少，機(jī)架式ATS仍是單故障點(diǎn)，設(shè)備自己的電源也是單故障點(diǎn)。 圖 6 顯示如何才能使用具有冗余電源的雙路設(shè)備實(shí)現(xiàn)負(fù)載的完全冗余。此方案與圖 5 相比有兩個(gè)重要的改變：去掉了機(jī)架式 ATS，使用了雙路設(shè)備?，F(xiàn)在，負(fù)載上直接實(shí)現(xiàn)完全冗余。還要注意，使用了機(jī)內(nèi)的雙 PDU 來保證冗余。與前面介紹的解決方案相比，此解決方案可用性高;不過，也是最昂貴的解決方案，只能與專門為此用途設(shè)計(jì)的雙路設(shè)備配合使用。  圖 7 中的架構(gòu)將

5、圖 5 和 6 的架構(gòu)組合在一起，介紹一種既包括單路負(fù)載又包括雙路負(fù)載的備選解決方案。此解決方案解決了以前介紹的設(shè)計(jì)。保證雙路計(jì)算機(jī)設(shè)備的完全電源冗余。對于單路設(shè)備，冗余可以保持到機(jī)架式ATS，不過，開關(guān)和設(shè)備電源現(xiàn)在還是單故障點(diǎn)。圖 7 還顯示了增加的物理分離。這種分離通常稱為“隔離”，其中配電和備用系統(tǒng)中的各種子系統(tǒng)在物理上是分離的。物理分離如果實(shí)施得當(dāng)，可以避免發(fā)生一條線路上的機(jī)械、電氣故障影響第二條線路(常見原因的故障)之類的嚴(yán)重事件。圖 3、4、5 和 7 中介紹的架構(gòu)包括轉(zhuǎn)換開關(guān)。對于較大的轉(zhuǎn)換開關(guān)，一個(gè)故障可能會使設(shè)備相當(dāng)大的一部分關(guān)閉，而較小的開關(guān)中的故障只會使一個(gè)機(jī)架關(guān)閉。對

6、于某些用戶，任何一個(gè)機(jī)架的故障與50個(gè)機(jī)架的故障給生意上帶來的后果是相當(dāng)?shù)?而對于其他用戶，隔離單個(gè)機(jī)架的故障就是一個(gè)優(yōu)勢。對于后一種類型的用戶，機(jī)架式 ATS 增強(qiáng)了故障隔離的可用性優(yōu)勢。另外一個(gè)要考慮的因素是修理這些開關(guān)所需的時(shí)間。小的轉(zhuǎn)換開關(guān)不是修理，而是更換，可以作為備件保留，以便可以很快的更換。此外，如果需要，可以快速地旁路。較大的開關(guān)則需要修理，根據(jù)所在位置的不同，維修人員需要幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間才能到位。診斷和修理系統(tǒng)還需要更長的時(shí)間，如果技術(shù)人員沒有所需的部件，甚至還需要更長的時(shí)間。因此，在評估某些較先進(jìn)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對各種問題進(jìn)行評估，做出最佳的決策。修理時(shí)間在下一節(jié)介紹的統(tǒng)計(jì)可用性模型中會考慮。通常，如果努力建立一個(gè)高可用性的任務(wù)關(guān)鍵環(huán)境，只有一路電源線的設(shè)備可能是一個(gè)重大缺點(diǎn)。這條原