论UPS在集装箱数据中心的应用现状

摘 要:随着信息技术的发展,对于数据的储存越来越多的使用了计算机。将ups电源运用到集装箱数据中心,可以很好的解决突发性断电、电压不稳、高频干扰等引发的问题。UPS供电方案直接决定了集装箱数据中心是否能正常的运行。在集装箱数据中心运用UPS,既节约了成本,也保证了数据库的安全、可靠。本文将着重探讨UPS在集装箱数据中心的运用。

关键词:UPS电源 集装箱数据中心 不间断供电 应用设计

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0022-01

1 集装箱数据中心的介绍

集装箱数据中心是指将数据中心设在集装箱内,周围配备网络和电源。集装箱内采用水冷制冷,集装箱内包括动力电源和机架,较大的节省了空间。

集装箱数据中心具备高密度、低PUE(Power Usage Effectiveness的简写,评价数据中心能源效率的指标)、快速部署和一站式服务的特点。集装箱数据中心的高密度指的是集装箱内涵盖了高密度的计算设备,它基本上可以承载传统数据中心6倍以上的机柜数量。低PUE指的是集装箱内冷热通道分离且全封闭,这样减少了冷空气消耗的电力。快速部署指的是集装箱数据中心不需要企业投放土地、机房建设以及硬件配备,这节约了企业建设数据中心的周期。其一站式专业服务指的是,企业的产品和服务有着良好的运营保障,满足不同类型消费者的需求。

集装箱数据中心是一个易运输、易搭建、周期短、易扩展、高能源效率、适合云计算、不苛求环境的一体化数据中心,满足现代企业数据中心快速、灵活的需求。

2 集装箱数据中心的建设情况

美国Sun公司最先推出集装箱数据中心,2007年10月9日推出了Sun BlackBox(黑盒)。它是全球首款集装箱数据中心,SUN当时的想法是将构成数据中心的一些基本原件,包括计算机硬件、供电和冷却设备等全部塞到一个20英尺长、8英尺宽、8英尺高的标准集装箱中。设计理念是:易搬运、成本低、建速快,无场地限制,工期短的建成数据中心。

2009年,思科以推出UCS(统一计算系统)为契机进入数据中心市场,特点是将所有数据中心系统业务中的服务器,包括所有必要的数据路由等打包成一个整体的解决方案。

微软的集装箱名为IT-PAC,即“pre-assembled compnent”。它基于更广泛转向模块化、组件化设计的基础,大大的降低了成本。

富士康和英特尔联合推出了名为"Patent Cloud"的集装箱数据中心。2011年4月12日,富士康集装箱数据中心成为首个对外亮相的集装箱数据中心。

3 集装箱数据中心UPS的选型要求

UPS系统可以分为后备式、互动式和双变换在线式。后备式UPS成本低、可靠性高、电路简单。互动式UPS对稳态的市电异常补偿精确,电路和控制系统复杂,工况众多,可靠性一般。双变换在线式UPS可以完美的消除电压波动、波形畸变、频率波动及干扰对数据中心的影响,是目前数据中心中应用最为广泛的UPS类型。

UPS产品出现在集装箱数据中心主要是为了保障IT设备和业务连续性。在选择UPS的时候,首先要考虑到市电之间或市电与油机切换所需的最长时间。在目前很多数据中心中,这个时间是小于等于15s的。所以针对UPS选型的方法论就是,只要后备时间在15s以上的产品都可以考虑。然后从所有满足可靠性需求的产品里,选择TCO(Total cost of ownership是一种公司经常采用的技术评价标准,核心思想是在一定时间范围内所拥有的包括置业成本(acquisition cost)和每年总成本在内的总体成本。)最低,能效最高,维护工作量最小的。

4 集装箱数据中心内部UPS设计

在集装箱数据中心,一般采用如下方案:采用输入配电柜供给UPS市电输入,再经过UPS系统给输出配电柜供电,重要关键负载(服务器、交换机)由UPS输出配电柜供电,次要负载(照明、空调、消防设备)由输入配电柜供电。UPS市电输入独立的两路供电系统,即使其中一路出现了故障,另一路也可以保证供电。同时,在UPS系统中应配置手动维修旁路开关,可以保证对UPS的在线维修,在维修UPS时不影响到用户的供电。

另外,在设计中我们必须注意以下几点。

(1)集装箱中空间狭小,散热困难,属于高热密度解决方案。在使用中,需利用空调来调节集装箱内部温度,确保UPS和服务器开启的前提是空调已经正常运行。停电时,当空调停止运行,UPS也必须停止供电,否则UPS会过热损坏。针对此需求,提出如下方案:使用环境实时监控系统,设备实时监控系统和自动保护系统,以及遥控关机系统。

(2)对于集装箱数据中心,UPS和配套电池均安装在集装箱内部。在铅酸电池使用过程中,会有轻微漏气(氢气),当设备长期运行之后,积聚的氢气浓度增加,会引发爆炸危险。因此,要解决好电池组的通风问题。

（3）由于蓄电池在充放电过程中会产生大量的热。如果环境温度很高,电池内部积累的热量就难以散发出去,容易产生恶性循环,发展为热失控,导致蓄电池受到严重损伤。所以,集装箱数据中心的内部环境温度必须进行实时恒温控制。

5 结语

近年来,集装箱数据中心越来越多的进入了各大厂商及公司视线,而UPS设备作为供电核心的作用也越发重要。因此,我们有必要掌握UPS电源系统的理论及使用管理,使其在集装箱数据中心里得到合理的运用。

参考文献

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