联系我们

Contact
厦门唯友峰机电设备有限公司
电话:0592-2205670
传真:0592-2202290
营销部:18965130041  (王先生)
地址:厦门市软件园三期诚毅北大街51号302单元
邮箱:xmwyfjd@163.com

当前位置:首页> 新闻资讯

云数据中心电源架构变化分析(1)

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-10-15 1:57:15 * 浏览: 6
随着云计算和OTT技术的发展,互联网对数据的需求激增,极大地促进了对云数据中心的市场需求。近年来,在国内外建立云数据中心的热潮已经到来。大规模建设还引发了业界对数据中心基础架构的重新思考。电源架构是数据中心基础架构的重要组成部分,自然也不例外。 var_bdhmProtocol =((“ https:” == document.location.protocol)?” https://”:“ http://”),document.write(unescape(“%3Cscriptsrc ='” + _bdhmProtocol +” hm.baidu .com / h.js%3F83e8d4ba8c3dd1c5d05a795e63a2d7b4'type ='text / javascript'%3E%3C / script%3E”))。随着云计算和OTT技术的发展,互联网对数据的需求激增。这极大地促进了对云数据中心的市场需求。近年来,在国内外建立云数据中心的热潮已经到来。大规模建设还引发了业界对数据中心基础架构的重新思考。电源架构是数据中心基础架构的重要组成部分,也不例外。基于对投资计划,高效和低碳,安全可用性,快速部署,按需扩展等因素的不同解释,以及对引入互联网思维的创新热情,产生了各种数据中心电源架构。从传统的UPS到HVDC,从240VHVDC到336VHVDC,从集中式电源到分布式电源,从Microsoft的LES机架,Facebook的OCP架构到中国的Scorpio机柜电源架构,从电源到直接城市电源等沉默了几十年的电力行业经历了前所未有的“繁荣”。那些以“高安全性,高节能,易规划,易部署,易扩展”为标志的新解决方案和新架构有点令人眼花。乱。不知所措。但是,无论电源架构如何变化,用于为服务器提供“电源和备份”服务的电源架构的核心思想保持不变。 “电源”是指“如何最有效地将外部主电源传输到服务器”,“备用”是指“当外部主电源中断时如何连接到通用备用电源系统,例如第二个主电源和蓄电池” 。因此,本文希望通过重新解释这两个概念来梳理数据中心电源体系结构变化的背景。本文不讨论电源体系结构的技术细节。后续附图中的图仅显示了数据中心电源架构的逻辑关系,而并非配电结构的实际反映。基于“电源”的数据中心电源架构的变化模式数据中心“电源”的概念是将外部城市电力以最安全,最有效的方式传输到数据中心内部最低级别的IT设备。从电源体系结构的当前发展来看,这些IT设备可以是服务器,或者只是在卸下电源组件PSU之后服务器的“板/芯片”组件。因此,所谓的数据中心电源架构模型实际上只是向这些“板卡/芯片”供电的方式。从逻辑的角度来看,可能的方法无非就是从集中式到分散式或从分散式到集中式的区别。只是程度:1.数据中心电源集中式电源模式此模式如下图1所示。集中供电室用于将从配电室发送的外部城市电力转换为数据室,数据室通过机柜将电力分配到每个机柜,并通过PDU中的PDU将电力分配到每个服务器。内阁。就当前的数据中心应用而言,此模型是该行业的主流,至少占95%。其主要优点是实现了电力设备与数据设备的物理隔离,实现了当前专业管理强弱的自然划分。安全性高。缺点是需要一个单独的动力室,需要专业人员进行维护。 2.数据中心微模块的分区电源模式。微型模块也是近年来数据中心行业的热点。此模式显示在下面的图2中。从变电站和配电室发送的外部城市电力直接分配到每个微模块计算机室。输入配电模块,微模块中的机柜式电力设备将转换后的电能发送到输出配电模块,分配后,发送到每个机柜的PDU,机柜中的PDU分配每个单元服务器的电能。该解决方案的电源架构的特点是实现分区中从大型电源设备到小型电源设备的转换。对于具有1000个机柜的数据中心,大约需要50至100套这样的电源系统,将电源室中节省的空间分成每个微型模块。其主要优点是可以在工厂定制,将无法控制的工程时间转换为可控制的工厂生产时间,主要缺点是数据设备和动力设备(包括电池等化学能源设备)混合在封闭的物理空间中。电源系统的爆炸可能会危及数据系统。 3.数据中心的机柜级分布式电源模式如图3所示。此模式将转换电源直接放置在每个服务器机柜的底部。通常,根据电源的大小和备用时间,它大约占4`6U机柜空间(通常在10KVA / 10min内)。来自变电站和配电室的电能直接发送到前机柜进行二次配电,二次配电后的电能通过机柜中的机架电源,PDU或汇流铜板提供给服务器。此模式是最古老的电源方案和应用方法。在1990年代,由于大功率UPS电源设备的高昂价格,许多数据机房不得不采用这种方法,但是近年来,这种模式已经有了新的技术内涵。例如,电源模块可以使用机架式HVDC代替机架式UPS,使用锂电池模块代替铅酸电池,并使用市电+电源的双通道电源。与微模块电源架构相比,该解决方案具有更大的功耗。对于具有1,000个机柜的数据中心,需要1,000套此类电源。后续操作期间的日常电源管理是一个大问题。尽管在发生故障时可以热插拔,但是偶尔发生的短路火灾和电源系统中的电池泄漏将是巨大的安全威胁。当然,该解决方案还具有诸如快速部署和无承载问题的优点。 4.数据中心的服务器级直接供电模式。从以上三种电源模式中,我们有理由相信必须有最后一种电源模式,即外部主电源直接向服务器供电的电源体系结构模式。该模型仅经过Microsoft和Google的测试,如下图4所示。如果可以充分保证服务器等高温环境下锂电池的安全性,使用寿命,体积比和自损耗,这无疑是电源架构的目标,它不仅实现了最有效的外部供电,而且服务器直接电源还可实现最短路径的备用电源。因此,未来数据中心的电源能否像笔记本电脑一样直接供电,完全取决于未来电池技术的发展。最近报道的石墨烯电池的技术进步为该应用创造了希望,但目前该技术仍处于实验室阶段。