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未来数据中心UPS适用何种技术
未来数据中心UPS适用何种技术
当前USP已经不单单是为了改善IT负载供电的可靠性而产生的供电设备,还为了持续不断地追求可靠性,已经完成了从产品到系统备份的演变,在目前的架构下,进一步追求可靠性显得步履艰难。
此外,从产品到系统的演变在某种程度上是以高昂的建设成本和运行成本为代价的,对于数据中心使用者来讲,很难接受越来越高昂的成本。从建设的角度说,系统的冗余就以为这投资的倍增;从运营商的角度来讲,数据中心近年来最为火热的话题就是“绿色和节能”,归根到底就是数据中心使用者希望通过合理的方案降低数据中心的运行成本,主要指的是电费开支。
由于业务发展的阶段性必然导致分阶段的建设,而当前的UPS分期建设远不如IT设备的投资灵活,并且UPS的建设步幅远大于IT设备建设。这样就必然会导致资源浪费或者利用不充分的情况。如何能够使UPS的建设和IT设备的扩容更加匹配和适应,在当前的UPS产品和方案的条件下是一个巨大的瓶颈。
高压直流UPS
高压直流(HVDC)UPS很有可能是UPS发展的下一个阶段,不仅是因为高压直流UPS几乎能够合理传承当前所有UPS的热点和技术前沿技术,也不仅是它能够兼收传统UPS和-48VDC通信电源之间所长而摒弃其短,更重要的是它能够在实现传统UPS所有功能的基础上更好地满足负载供电的可靠性、经济性和适应性。但是目前高压直流UPS还面临一系列问题有待解决。1、直流输出电压
对于目前标准的服务器电源,其输入电压范围是100~240±0.1VAC,可做以下简要计算。
(1)无PFC的服务器电源:
最高电压为240+240×0.1=264VAC,峰值电压为264×1.41=373V
最低电压为100-100×0.1=90VAC,谷值电压为90成义1.41=127V
(2)如果是带有源功率因素校政的电源,其直流输出大致为400V.业界目前针对这个电压的范围,有240V、350V和380V多种方案。
①380V方案。28节12V电池配置:浮充电压为2.25/2V单体,总电压为378V;终止电压为1.70/2V单体,总电压为286V.
理由:当前IT设备基本都带PFC功能,整流之后大致为400VDC.对服务器电源的其他器件没有修改压力,可以考虑放电到最低电压286VDC.
②350V方案。26节12V电池配置:浮充电压为2.25/2V单体,总电压为351V;终止电压为1.70/2V单体,总电压为265V.
理由:兼顾IT设备电源(有/无PFC),对服务器电源的其他期间没有修改压力等。
③240V方案。20节12V电池配置:浮充电压为2.25/2V单体,总电压为270V;终止电压为1.70/2V单体,总电压为204V.
理由:满足当前300V内相关安规标准,并且和传统电力操作电源工作电压范围重合,配电系统相对成熟。
2、高压电流断路器
在电源系统中,断路器(空气开关)、保险(熔断器)、接触器(继电器)被广泛使用。这种披肩大度按照220/380VAC来设计,对于大容量的低压塑壳断路器,可以有限地用于直流环境。对于微型断路器,工作电压达到250VAC和60VDC比较困难。也有很多供应商能提供125VDC/1P直流空开,2P串联能达到250VDC,这是因为电力系统、直流电源、轨道交通和电力机车、舰船等需求约220VDC.但是,300-400VDC的直流微型断路器,目前很难找到,只有采用3P和4P串联得到。同时125VDC/1P微型断路器的报价也比普通型断路器高近1倍,并且在市面上不易采购。
3、安全问题
-48VDC系统输出的高压值低于电气安全标准中要求的安全低电压阀值60VDC对人体比较安全。300VDC属于高压直流,必将对人体安全造成威胁,处了有基本绝缘和工作绝缘外,还需要保护绝缘乃至加强绝缘。对产品的绝缘、防护以及操作将提出严格的要求。
4、模块带点热插拔问题
模块化冗余设计能大大提高系统能够的可靠性。冗余的依据是新模块能顺利地加入和模块出现故障时能顺利及时退出系统。模块的带点热插拔由于存在直流高压,面临与断路器一样的拉弧问题。
5、标准缺位
在欧盟通信标准“ETSIEN3001323V1.2.1”(2003-08)的环境工程:通信设备输入端的电源接口;第3部分:“整流供电、交流供电、高达400V直流供电”中,对这类电源的范围、定义、接口、电压范围、过压过流保护、接地、安全要求、EMC等有较为全面的规定。但是,IEC、国标等权威机构尚未就高压直流UPS作出业界普遍遵循的条文。
6、产业整合
其实,上述高压直流UPS面临的技术问题都有解决的方案,最大的问题还在于产业链的整合。由于高压直流UPS的演进不仅涉及UPS行业,而且也涉及低压配电产业、服务器等产业,各方面的利益不尽一致,这也需要时间进行整合。
了解云计算相关的技术及其发展
云计算技术,或者说只是这个术语在这两年已经深入人心,这从我国将其列为国家“十二五”计划的战略性新兴产业就能看出。市场上各类IT相关产品,甚至一些传统电器厂商也尽可能将其产品和云计算关联起来。但是云计算的本质是什么?虚拟化是否就代表了一切?虚拟化技术由来已久,最早可以追溯到大型机时代,那么那时为什么没有云计算的理念呢?本篇对此进行一些浅层次的分析探讨,引玉之意。
云计算归根结底是一种IT服务提供模式,不论是公有云还是私有云(以IT设备的归属不同分类),其本质都是IT的最终使用者可以随时随地并且简便快速地获取IT服务,并以获取服务的层次分为IaaS(仅获取虚拟的硬件资源)、PaaS(获取可编程的环境)、SaaS(直接获取软件应用服务)。至于如何随时随地,怎样简便快速才能够称上云计算,业内也没有标准可言,难怪乎不少只要有wifi功能的平板电脑厂商都称自己的产品为云计算终端产品。
既然是一种服务,就牵涉到运营这件事,虽然许多私有云负责部门(比如企业内部的云)很少有自我运营的意识,但这在未来必将是一种趋势。比如用户计费的问题,这在国内的私有云中是很少应用的,其实计费功能很好地体现了IT部门的的实际应用成本和投入成本之间的差异。如果私有云每年的应用计费远低于其总体拥有成本,那么何不转向采用公有云服务呢?
云计算既然需要运营,那又自然和成本相关,没有哪个运营商是不关心成本的。虚拟化就是这样一种技术,通过对计算、存储和网络设备资源的充分利用使得云计算的运营商可以大幅降低其运营成本。原本一台服务器只是针对某几位用户的某几项应用,即便这些应用都没有上线或只使用了很少的资源,但服务器的空余资源也不能为其它设备所用,而虚拟化就是淡化了传统的物理设备,将更多分散的资源集中起来,也就是所谓的池化(pooling)。
那么为什么直到今天我们才开始谈云计算?虚拟化技术在大型机和小型机中的应用十分普遍,大型机和小型机的虚拟化层次在物理处理器的层级,上面运行的操纵系统和应用可以随时释放出闲置的处理器、内存和I/O资源供其它的分区使用。而x86架构的服务器虚拟化技术直到最近几年才开始兴起,其原因有以下几点:
首先是处理器计算性能的进一步提升,这进而使得单台服务器上可能出现的闲置资源进一步增加,而虚拟化技术(虽然需要支付一定的性能成本)将这种提升直接转换为总体拥有成本和投资回报优势。以AMD最新发布的皓龙6200系列处理器为例,其性能提升在虚拟化环境下能够带来30%的总体拥有成本优势,投资回报大约能够提高15%到20%.同时,AMD皓龙处理器和AMD芯片组可为云架构提供强大的工具,它们具有高能效特性并且易于管理,可为卓越的用户体验提供所需的所有性能。而且通过直连架构设计,能够提供企业卓越的内存带宽、可扩展性和I/O性能。
其次是散热和功耗,以往x86系统架构在这方面深受诟病,高密度的大规模计算中心的搭建成本相当之高。而领先的能源效率是云基础架构的主要竞争优势。任何云计算环境的主要组成部分,就是以较低的能耗来提供平衡性能的能力。以AMD 酷龙处理器为例,可以在使用率较低的期间降低功耗,同时其所有的的主要管理软件能够帮助企业大幅降低能源消耗。AMD CoolCore技术可降低单独核心的功耗,AMD PowerNow技术,可跨处理器核心动态管理电能的利用,可以帮助企业更好的降低功耗。
此外,处理器对虚拟化技术的支持也是关键。比如AMD皓龙处理器包含AMD虚拟化(AMD-V技术)套件的硬件技术,可帮助减少虚拟化软件开销。同时能够提供基于硬件的虚拟机的内存管理,AMD支持扩展迁移,可帮助虚拟化软件实现虚拟机跨AMD皓龙处理器的实时迁移。
此外,从产品到系统的演变在某种程度上是以高昂的建设成本和运行成本为代价的,对于数据中心使用者来讲,很难接受越来越高昂的成本。从建设的角度说,系统的冗余就以为这投资的倍增;从运营商的角度来讲,数据中心近年来最为火热的话题就是“绿色和节能”,归根到底就是数据中心使用者希望通过合理的方案降低数据中心的运行成本,主要指的是电费开支。
由于业务发展的阶段性必然导致分阶段的建设,而当前的UPS分期建设远不如IT设备的投资灵活,并且UPS的建设步幅远大于IT设备建设。这样就必然会导致资源浪费或者利用不充分的情况。如何能够使UPS的建设和IT设备的扩容更加匹配和适应,在当前的UPS产品和方案的条件下是一个巨大的瓶颈。
高压直流UPS
高压直流(HVDC)UPS很有可能是UPS发展的下一个阶段,不仅是因为高压直流UPS几乎能够合理传承当前所有UPS的热点和技术前沿技术,也不仅是它能够兼收传统UPS和-48VDC通信电源之间所长而摒弃其短,更重要的是它能够在实现传统UPS所有功能的基础上更好地满足负载供电的可靠性、经济性和适应性。但是目前高压直流UPS还面临一系列问题有待解决。1、直流输出电压
对于目前标准的服务器电源,其输入电压范围是100~240±0.1VAC,可做以下简要计算。
(1)无PFC的服务器电源:
最高电压为240+240×0.1=264VAC,峰值电压为264×1.41=373V
最低电压为100-100×0.1=90VAC,谷值电压为90成义1.41=127V
(2)如果是带有源功率因素校政的电源,其直流输出大致为400V.业界目前针对这个电压的范围,有240V、350V和380V多种方案。
①380V方案。28节12V电池配置:浮充电压为2.25/2V单体,总电压为378V;终止电压为1.70/2V单体,总电压为286V.
理由:当前IT设备基本都带PFC功能,整流之后大致为400VDC.对服务器电源的其他器件没有修改压力,可以考虑放电到最低电压286VDC.
②350V方案。26节12V电池配置:浮充电压为2.25/2V单体,总电压为351V;终止电压为1.70/2V单体,总电压为265V.
理由:兼顾IT设备电源(有/无PFC),对服务器电源的其他期间没有修改压力等。
③240V方案。20节12V电池配置:浮充电压为2.25/2V单体,总电压为270V;终止电压为1.70/2V单体,总电压为204V.
理由:满足当前300V内相关安规标准,并且和传统电力操作电源工作电压范围重合,配电系统相对成熟。
2、高压电流断路器
在电源系统中,断路器(空气开关)、保险(熔断器)、接触器(继电器)被广泛使用。这种披肩大度按照220/380VAC来设计,对于大容量的低压塑壳断路器,可以有限地用于直流环境。对于微型断路器,工作电压达到250VAC和60VDC比较困难。也有很多供应商能提供125VDC/1P直流空开,2P串联能达到250VDC,这是因为电力系统、直流电源、轨道交通和电力机车、舰船等需求约220VDC.但是,300-400VDC的直流微型断路器,目前很难找到,只有采用3P和4P串联得到。同时125VDC/1P微型断路器的报价也比普通型断路器高近1倍,并且在市面上不易采购。
3、安全问题
-48VDC系统输出的高压值低于电气安全标准中要求的安全低电压阀值60VDC对人体比较安全。300VDC属于高压直流,必将对人体安全造成威胁,处了有基本绝缘和工作绝缘外,还需要保护绝缘乃至加强绝缘。对产品的绝缘、防护以及操作将提出严格的要求。
4、模块带点热插拔问题
模块化冗余设计能大大提高系统能够的可靠性。冗余的依据是新模块能顺利地加入和模块出现故障时能顺利及时退出系统。模块的带点热插拔由于存在直流高压,面临与断路器一样的拉弧问题。
5、标准缺位
在欧盟通信标准“ETSIEN3001323V1.2.1”(2003-08)的环境工程:通信设备输入端的电源接口;第3部分:“整流供电、交流供电、高达400V直流供电”中,对这类电源的范围、定义、接口、电压范围、过压过流保护、接地、安全要求、EMC等有较为全面的规定。但是,IEC、国标等权威机构尚未就高压直流UPS作出业界普遍遵循的条文。
6、产业整合
其实,上述高压直流UPS面临的技术问题都有解决的方案,最大的问题还在于产业链的整合。由于高压直流UPS的演进不仅涉及UPS行业,而且也涉及低压配电产业、服务器等产业,各方面的利益不尽一致,这也需要时间进行整合。
了解云计算相关的技术及其发展
云计算技术,或者说只是这个术语在这两年已经深入人心,这从我国将其列为国家“十二五”计划的战略性新兴产业就能看出。市场上各类IT相关产品,甚至一些传统电器厂商也尽可能将其产品和云计算关联起来。但是云计算的本质是什么?虚拟化是否就代表了一切?虚拟化技术由来已久,最早可以追溯到大型机时代,那么那时为什么没有云计算的理念呢?本篇对此进行一些浅层次的分析探讨,引玉之意。
云计算归根结底是一种IT服务提供模式,不论是公有云还是私有云(以IT设备的归属不同分类),其本质都是IT的最终使用者可以随时随地并且简便快速地获取IT服务,并以获取服务的层次分为IaaS(仅获取虚拟的硬件资源)、PaaS(获取可编程的环境)、SaaS(直接获取软件应用服务)。至于如何随时随地,怎样简便快速才能够称上云计算,业内也没有标准可言,难怪乎不少只要有wifi功能的平板电脑厂商都称自己的产品为云计算终端产品。
既然是一种服务,就牵涉到运营这件事,虽然许多私有云负责部门(比如企业内部的云)很少有自我运营的意识,但这在未来必将是一种趋势。比如用户计费的问题,这在国内的私有云中是很少应用的,其实计费功能很好地体现了IT部门的的实际应用成本和投入成本之间的差异。如果私有云每年的应用计费远低于其总体拥有成本,那么何不转向采用公有云服务呢?
云计算既然需要运营,那又自然和成本相关,没有哪个运营商是不关心成本的。虚拟化就是这样一种技术,通过对计算、存储和网络设备资源的充分利用使得云计算的运营商可以大幅降低其运营成本。原本一台服务器只是针对某几位用户的某几项应用,即便这些应用都没有上线或只使用了很少的资源,但服务器的空余资源也不能为其它设备所用,而虚拟化就是淡化了传统的物理设备,将更多分散的资源集中起来,也就是所谓的池化(pooling)。
那么为什么直到今天我们才开始谈云计算?虚拟化技术在大型机和小型机中的应用十分普遍,大型机和小型机的虚拟化层次在物理处理器的层级,上面运行的操纵系统和应用可以随时释放出闲置的处理器、内存和I/O资源供其它的分区使用。而x86架构的服务器虚拟化技术直到最近几年才开始兴起,其原因有以下几点:
首先是处理器计算性能的进一步提升,这进而使得单台服务器上可能出现的闲置资源进一步增加,而虚拟化技术(虽然需要支付一定的性能成本)将这种提升直接转换为总体拥有成本和投资回报优势。以AMD最新发布的皓龙6200系列处理器为例,其性能提升在虚拟化环境下能够带来30%的总体拥有成本优势,投资回报大约能够提高15%到20%.同时,AMD皓龙处理器和AMD芯片组可为云架构提供强大的工具,它们具有高能效特性并且易于管理,可为卓越的用户体验提供所需的所有性能。而且通过直连架构设计,能够提供企业卓越的内存带宽、可扩展性和I/O性能。
其次是散热和功耗,以往x86系统架构在这方面深受诟病,高密度的大规模计算中心的搭建成本相当之高。而领先的能源效率是云基础架构的主要竞争优势。任何云计算环境的主要组成部分,就是以较低的能耗来提供平衡性能的能力。以AMD 酷龙处理器为例,可以在使用率较低的期间降低功耗,同时其所有的的主要管理软件能够帮助企业大幅降低能源消耗。AMD CoolCore技术可降低单独核心的功耗,AMD PowerNow技术,可跨处理器核心动态管理电能的利用,可以帮助企业更好的降低功耗。
此外,处理器对虚拟化技术的支持也是关键。比如AMD皓龙处理器包含AMD虚拟化(AMD-V技术)套件的硬件技术,可帮助减少虚拟化软件开销。同时能够提供基于硬件的虚拟机的内存管理,AMD支持扩展迁移,可帮助虚拟化软件实现虚拟机跨AMD皓龙处理器的实时迁移。
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