當(dāng)今的數(shù)據(jù)中心普遍存在電能質(zhì)量監(jiān)控問(wèn)題，而解決這個(gè)問(wèn)題可以節(jié)省時(shí)間和運(yùn)營(yíng)成本。

(資料圖)

數(shù)據(jù)中心停機(jī)的代價(jià)極其昂貴——可能會(huì)造成數(shù)十萬(wàn)甚至數(shù)百萬(wàn)美元的損失。根據(jù)Uptime Institute 的數(shù)據(jù)，電源問(wèn)題占數(shù)據(jù)中心中斷的43%。

如今，激增的電力需求、不斷增加的電力成本以及減少碳足跡的全球倡議推動(dòng)了對(duì)更創(chuàng)新、更有效的方法的需求，以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心整個(gè)電源鏈的電能質(zhì)量。因此，對(duì)新一代可靠、智能機(jī)架配電、監(jiān)控和控制解決方案的需求從未如此強(qiáng)烈。

電氣可靠性和電能質(zhì)量對(duì)于解決停機(jī)預(yù)防至關(guān)重要。什么是電能質(zhì)量?電能質(zhì)量是電流的穩(wěn)定性和可用性。良好的電能質(zhì)量來(lái)自一致的電壓、穩(wěn)定的交流頻率和類(lèi)似于正弦波的平滑波形。

監(jiān)控和管理數(shù)據(jù)操作中的電能質(zhì)量對(duì)于高效可靠地運(yùn)行至關(guān)重要。然而，在電能質(zhì)量方面仍然存在未解決的挑戰(zhàn)，包括數(shù)據(jù)可見(jiàn)性、效率和基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化以及與現(xiàn)有BMS和DCIM系統(tǒng)的集成。

挑戰(zhàn)一：電能質(zhì)量挑戰(zhàn)來(lái)自無(wú)法查看精細(xì)的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)。

電能質(zhì)量評(píng)估通常在啟動(dòng)階段或數(shù)據(jù)中心的重大服務(wù)器檢修期間作為一次性事件完成。這意味著他們通常不會(huì)考慮設(shè)施中電能質(zhì)量問(wèn)題的持續(xù)影響，或者哪些電能質(zhì)量問(wèn)題僅僅是由標(biāo)準(zhǔn)操作引起的。

在數(shù)據(jù)中心內(nèi)，操作設(shè)備由于承載非線性負(fù)載而固有地容易出現(xiàn)電能質(zhì)量問(wèn)題。這種設(shè)備的示例包括開(kāi)關(guān)模式電源裝置、變速驅(qū)動(dòng)器、計(jì)算機(jī)和不間斷電源 (UPS)。非線性負(fù)載會(huì)導(dǎo)致諧波失真，從而導(dǎo)致不需要的電流、電纜過(guò)熱、振動(dòng)、設(shè)備誤跳閘、能量損失和其他設(shè)備故障或故障。

缺乏對(duì)關(guān)鍵功率指標(biāo)的可見(jiàn)性會(huì)嚴(yán)重限制故障轉(zhuǎn)移計(jì)劃并提高設(shè)備故障率，從而使設(shè)施面臨停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。

挑戰(zhàn)二：無(wú)法優(yōu)化效率和基礎(chǔ)設(shè)施

由于缺乏可用的電能質(zhì)量指標(biāo)，圍繞優(yōu)化運(yùn)營(yíng)效率和擴(kuò)展關(guān)鍵任務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的挑戰(zhàn)出現(xiàn)了。由于無(wú)法有效地最大化空間和使用率， 諸如閑置容量和數(shù)據(jù)中心行業(yè)的“電源故障”等問(wèn)題成為部署高密度IT基礎(chǔ)設(shè)施的障礙。

為實(shí)現(xiàn)部署中的最大使用率和效率鋪平道路的相同級(jí)別的監(jiān)控也可用于識(shí)別在閑置時(shí)消耗大量電力的僵尸服務(wù)器，并提供插座問(wèn)題和過(guò)流事件的清晰度。所有這些事件都可能導(dǎo)致代價(jià)高昂的停機(jī)時(shí)間——與傳統(tǒng)智能機(jī)架PDU解決方案相比，可以通過(guò)在機(jī)架和插座級(jí)別更好地實(shí)時(shí)、精細(xì)地了解電源質(zhì)量來(lái)避免這個(gè)問(wèn)題。

挑戰(zhàn)三：電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)缺乏與現(xiàn)有管理工具的集成

盡管當(dāng)今市場(chǎng)上存在許多智能PDU，但數(shù)據(jù)中心設(shè)施管理人員仍然需要能夠幫助他們進(jìn)一步提高運(yùn)營(yíng)正常運(yùn)行時(shí)間和效率的工具和功能。未經(jīng)檢查的電能質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)是真實(shí)存在的，Uptime Institute 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明停機(jī)威脅仍然存在。

不幸的是，當(dāng)前的智能PDU解決方案都難以與現(xiàn)有的任何建筑管理系統(tǒng) (BMS) 或數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理 (DCIM) 架構(gòu)無(wú)縫集成。這在可用的一般監(jiān)控與數(shù)據(jù)中心管理人員運(yùn)營(yíng)其設(shè)施所依賴(lài)的工具之間造成了鴻溝，阻礙了他們適當(dāng)管理電能質(zhì)量的能力。

用于監(jiān)控和解決數(shù)據(jù)中心電能質(zhì)量問(wèn)題的理想智能PDU需要能夠通過(guò)Redfish、JSON-RPC或 SNMP等通用 API與現(xiàn)有BMS和DCIM系統(tǒng)進(jìn)行通信。

因此，重新構(gòu)想智能PDU是目前改善數(shù)據(jù)中心設(shè)施正常運(yùn)行時(shí)間的最佳起點(diǎn)。該工具非常適合提供設(shè)施管理人員保護(hù)其設(shè)施正常運(yùn)行所需的實(shí)時(shí)可見(jiàn)性。但就目前而言，許多運(yùn)營(yíng)商仍在冒著底線風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗麄兪艿疆?dāng)前可用的智能PDU技術(shù)的限制。在機(jī)架和設(shè)備級(jí)別改進(jìn)用于監(jiān)控和解決電能質(zhì)量問(wèn)題的解決方案將使數(shù)據(jù)中心行業(yè)受益匪淺。

為什么改進(jìn)機(jī)架PDU電源質(zhì)量監(jiān)控和智能化至關(guān)重要

僅在表面層面監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心的用電量已經(jīng)不夠了。關(guān)鍵是要查看插座級(jí)別的情況。

在監(jiān)控當(dāng)今數(shù)據(jù)中心的電力使用情況時(shí)，只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林是不夠的，你需要能夠看到森林和樹(shù)木。

依賴(lài)機(jī)架配電單元的風(fēng)險(xiǎn)太大，因?yàn)闄C(jī)架配電單元僅提供有關(guān)電力消耗方式的基本概覽。時(shí)間就是金錢(qián)，停機(jī)會(huì)造成很大的損失。數(shù)據(jù)中心跟蹤的停機(jī)時(shí)間在六到七位數(shù)范圍內(nèi)，而造成100萬(wàn)美元以上損失的停機(jī)時(shí)間正在增加，占2022年所有停機(jī)時(shí)間的25%。加上不斷增加的電力需求和全球范圍內(nèi)減少碳足跡的努力，跟蹤機(jī)架電源所有元素的需求變得迫切，以提供高質(zhì)量的電源可用性。

你看不到的

當(dāng)今數(shù)據(jù)中心通常使用的智能PDU無(wú)法提供足夠的電能質(zhì)量信息來(lái)支持設(shè)施經(jīng)理和運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)尋求防止停機(jī)的方法。它們只能在機(jī)柜中提供有限的可見(jiàn)性，無(wú)法顯示細(xì)粒度或設(shè)備級(jí)數(shù)據(jù)，也無(wú)法實(shí)時(shí)測(cè)量特定類(lèi)型的電源相關(guān)數(shù)據(jù)。這一挑戰(zhàn)有時(shí)迫使操作員使用非集成設(shè)備的獨(dú)立電源研究來(lái)手動(dòng)監(jiān)控電源質(zhì)量。數(shù)據(jù)中心經(jīng)理需要能夠跟上大規(guī)模的電能質(zhì)量問(wèn)題，并能夠?qū)崟r(shí)解決這些問(wèn)題，最好是在它們導(dǎo)致代價(jià)高昂的停機(jī)時(shí)間之前解決。

數(shù)據(jù)中心使用的大部分電力都被插入機(jī)架PDU的設(shè)備消耗，這就是電力質(zhì)量和負(fù)載會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)的地方。因此，對(duì)于IT和設(shè)施管理人員來(lái)說(shuō)，智能機(jī)架PDU對(duì)數(shù)據(jù)中心的效率和有效性至關(guān)重要。

這些IT設(shè)備都有開(kāi)關(guān)模式電源，這可能會(huì)出現(xiàn)電能質(zhì)量問(wèn)題。與電爐等線性負(fù)載不同，這些非線性負(fù)載、計(jì)算機(jī)和?不間斷電源?以高振幅脈沖的形式產(chǎn)生電流，從而扭曲電流和電壓的波形。諸如美國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)委員會(huì)曲線等操作標(biāo)準(zhǔn)有所幫助，但它們無(wú)法避免電氣干擾，包括浪涌和尖峰。

數(shù)量和質(zhì)量

數(shù)據(jù)中心經(jīng)理通常專(zhuān)注于計(jì)算IT設(shè)備和運(yùn)營(yíng)資源使用的電量。通常，他們會(huì)忽視、低估或根本看不到電能質(zhì)量問(wèn)題，這可能會(huì)對(duì)IT基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。電氣和電子工程師協(xié)會(huì)已經(jīng)定義了許多此類(lèi)效率低下的問(wèn)題。其中包括瞬變，即尖峰和其他會(huì)提高電壓或電流的短期事件。當(dāng)將半個(gè)周期的交流電壓持續(xù)時(shí)間減少到一秒時(shí)，就會(huì)發(fā)生暫降。驟升是驟降的反面，驟降會(huì)增加交流電壓。波形失真是正弦波的任何缺陷：諧波失真、電壓或電流削波或尖峰。

常見(jiàn)的智能機(jī)架PDU無(wú)法充分了解在數(shù)據(jù)中心使用所有計(jì)算設(shè)備時(shí)不可避免地出現(xiàn)的大量電能質(zhì)量問(wèn)題。操作員需要能夠查看精細(xì)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，以準(zhǔn)確、完整地了解正在發(fā)生的事情。

訪問(wèn)粒度數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)之一是可以識(shí)別問(wèn)題發(fā)生的位置。一個(gè)很好的例子就是電源故障觸發(fā)斷路器。確定導(dǎo)致斷路器跳閘的插座/設(shè)備是恢復(fù)的第一步。這個(gè)過(guò)程緩慢且耗時(shí)，需要拔出故障PDU支路上的所有設(shè)備，重新設(shè)置斷路器，然后一次插入一個(gè)設(shè)備，直到再次跳閘。

峰谷

在決定位置時(shí)，電源監(jiān)控和使用信息變得特別有用 。

安裝新的服務(wù)器或設(shè)備。電力監(jiān)控可以讓你及時(shí)看到機(jī)柜在那個(gè)時(shí)間點(diǎn)的總負(fù)載，但你真正想知道的是在最壞情況下的負(fù)載是多少。如果你知道最壞的情況，你可以確保管理它所需的資源到位。

隨著數(shù)據(jù)中心機(jī)架功率密度和耗電設(shè)備數(shù)量的不斷增加，電源質(zhì)量對(duì)于數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要。僅監(jiān)視電隨著數(shù)據(jù)中心中機(jī)架功率密度和耗電設(shè)備數(shù)量的不斷增加，電能質(zhì)量對(duì)數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)變得越來(lái)越重要。僅僅監(jiān)控電力使用是不夠的。您需要深入了解細(xì)節(jié)，了解電源的使用方式以及電源的使用位置，直至插座，以充分利用電源。