曾幾何時，為了能夠積極主動地管理不斷上漲的電力成本，使得數(shù)據(jù)中心內(nèi)的配電系統(tǒng)儼然成為了數(shù)據(jù)中心運營商們的一大主要的關(guān)注領(lǐng)域。更具體地說，其是為了幫助操作運營人員們實時的識別運行過程中的電力消耗的潛在問題，并杜絕浪費。而隨著越來越多的具備未來思維的企業(yè)組織開始廣泛的分享他們在設(shè)施和IT管理過程中所總結(jié)的知識和經(jīng)驗，使得這種基于機架的電力基礎(chǔ)設(shè)施中推動了更加的智能化已然變成了更高的機架功率密度的當(dāng)務(wù)之急。事實上，在企業(yè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的分配鏈中的所有階段實施積極主動DE 電源管理已經(jīng)成為效率研究和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理(DCIM)風(fēng)格優(yōu)化倡議的要求。

　　現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心

　　多年來，數(shù)據(jù)中心運營管理人員們所唯一高度關(guān)注的問題便確保數(shù)據(jù)中心服務(wù)的持續(xù)正常運行。企業(yè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的IT部門幾乎很少關(guān)注電力資源消耗和冷卻方面的議題，因為這些資源似乎是無限的，并且往往被認為是基礎(chǔ)設(shè)施團隊的負責(zé)范圍。IT專業(yè)人士只知道電力資源是可用的。數(shù)據(jù)中心業(yè)界的所有人都關(guān)心SLA和正常運行時間的問題。 “實現(xiàn)5個9的可用性”，是一個常見的需求，而幾乎不用擔(dān)心成本，電力使用或效率�；�礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的設(shè)計和管理僅僅只是關(guān)于冗余，而且電源和冷卻系統(tǒng)的過度配置已然成為了標(biāo)準的做法。長期以來，企業(yè)組織僅僅只是簡單地將預(yù)算分配給數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)部門，但卻并沒有詳細掌握這些資金到底是如何使用的。IT就像是一個黑盒子和一張空白支票。隨著業(yè)務(wù)需求、密度和計算需求的增加，這種運維已然被證明是不可持續(xù)的，且必須改變。

　　幾年前，我們就已經(jīng)注意到，幾乎很少有企業(yè)組織不關(guān)注于效率、監(jiān)控、電力成本或“綠色環(huán)保”方面的話題討論。市場的競爭壓力、政府部門的干預(yù)和一定的常識驅(qū)使企業(yè)組織為了生存，需要完全了解其每款I(lǐng)T設(shè)備所被部署的具體位置、提供的服務(wù)、以及每瓦特的功率到底被消耗到了哪些地方。有了這一組目標(biāo)，下一步通常便是進一步分析市場上廣泛的DCIM解決方案中的其中之一。

　　在過去的三年中，整個業(yè)界通過加強整合和建立更高密度的數(shù)據(jù)中心，進一步收緊了數(shù)據(jù)中心的電源預(yù)算。曾經(jīng)42U 5kW的機柜是業(yè)界的普遍標(biāo)準，而許多更新的數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在采用的則是45U-52U 17kW的機柜。此外，這些數(shù)據(jù)中心正在以高度模塊化的方式構(gòu)建，同時人們也理解了需求的增長可以是快速和不可預(yù)測的。

　　PDU作為一款系統(tǒng)

　　配電的系統(tǒng)方面是什么?其開始于能夠?qū)⒋罅康腜DU(配電單元)設(shè)備作為單個系統(tǒng)處理。單個智能PDU，就像數(shù)據(jù)中心內(nèi)的其他設(shè)備一樣，必須借助操作系統(tǒng)更新、功能/安全補丁以及配置詳細信息實施維護。當(dāng)將電源分配看作一款單一的系統(tǒng)時，必須消除對單個系統(tǒng)的這種要求;然而，系統(tǒng)還應(yīng)該保持對來自各個組件設(shè)備自身的所有高度智能化功能特征的訪問。這可能包括高精確度的功耗報告，遠程訪問指標(biāo)和功率狀態(tài)的功能，以及在許多情況下在設(shè)備級別開關(guān)電源的高度安全的手段。

　　對于一款完整智能化的、能夠提供簡單的配置、多功能報告、容量規(guī)劃和無縫集成的能源監(jiān)控系統(tǒng)的需求，是任何大規(guī)模數(shù)據(jù)中心電源解決方案的關(guān)鍵性要求。每臺機架內(nèi)的電源分配設(shè)備是通向IT設(shè)備負載的電力鏈中的最終鏈路，故而機架PDU是用于精確測量諸如綠色網(wǎng)格組織所推薦的PUE值或最新的DCeP指標(biāo)的最佳位置。隨著數(shù)據(jù)中心的效率工作團隊持續(xù)的能耗測量工作的開展，同時業(yè)界的相關(guān)機構(gòu)也在持續(xù)不斷的發(fā)表以數(shù)據(jù)中心以能源議題為中心的白皮書，如綠色網(wǎng)格組織的《數(shù)據(jù)中心PUE測量建議》和ASHRAE的《數(shù)據(jù)處理環(huán)境——熱處理指南》 ，使得企業(yè)組織積極主動的管理能源消耗，并通過諸如PUE和DCeP等關(guān)鍵績效指標(biāo)獲得對于其能耗測量結(jié)果的相關(guān)基準支持得到了越來越多的支持。

　　許多其他方面議題的白皮書也不斷發(fā)表，議滿足數(shù)據(jù)中心的效率目標(biāo)，這些議題包括配電策略、功率鏈配置、設(shè)備規(guī)格、冷卻方法、以及監(jiān)控這些參數(shù)的軟件工具。但往往被忽視的一點則是：沒有以一種連貫的方式將大量類似的組件作為一個單一的實體來實施監(jiān)視、管理和控制。

　　本文中，我們將為廣大讀者們介紹如何借助簡單的配置將幾十、幾百或甚至幾千臺機架PDU作為一個單個連續(xù)層進行管理。正是這個電源層通過多功能報告提供了關(guān)于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的IT負載的能源使用信息，然后用于PUE、DCeP及其他指標(biāo)。本文還將為您展示如何部署和配置一款適當(dāng)?shù)哪茉垂芾硐到y(tǒng)，以便在高密度數(shù)據(jù)中心消除容量規(guī)劃監(jiān)測能力方面所需涉及的大量的時間和壓力，并提供了被絕大多數(shù)全球性的跨國企業(yè)所計劃和實施的與持續(xù)DCIM無縫集成的額外的方法。

　　電源層的挑戰(zhàn)

　　當(dāng)前，數(shù)據(jù)中心行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)可以說是昨天的挑戰(zhàn)的延伸。機架PDU電源層被視為現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心最重要的組件之一，并且，一些新的解決方案在幾大關(guān)鍵領(lǐng)域正在被評估：

　　● 適用于大量機架式PDU的系統(tǒng)方法

　　● 在更高操作溫度環(huán)境下的可靠性

　　● 整個數(shù)據(jù)中心的功率和設(shè)備密度的提升

　　● 機架/機柜內(nèi)的設(shè)備級電源監(jiān)控

　　● 能量度量指標(biāo)的準確性和深度

　　● 安全狀態(tài)控制

　　● 環(huán)保意識

　　● 版本控制/設(shè)備管理和配置

　　● 對DCIM的支持

　　● 整體價值

　　系統(tǒng)方法

　　如前所述，為監(jiān)控和管理電源層設(shè)備增加智能化以加強對能源使用、效率和成本的了解，為管理這些設(shè)備創(chuàng)造了額外的責(zé)任。對于機架PDU而言，有必要找到進行硬件更新和配置的有效手段，以及如何從該硬件獲得大量測量數(shù)據(jù)的有效手段。

　　可靠性

　　即使業(yè)界目前開始關(guān)注起效率問題了，但正常運行時間和硬件可靠性的目標(biāo)將繼續(xù)成為任何依賴于其數(shù)據(jù)中心運營的企業(yè)組織的首要任務(wù)。配電鏈的任何部分，包括機架式PDU，必須在面對所有壓力的情況下保持預(yù)期的長期質(zhì)量和可靠性，以充分考慮在數(shù)據(jù)中心所花費的每一分錢。好的數(shù)據(jù)中心設(shè)計師和運營人員們都知道這一點，并都在尋求這樣的高質(zhì)量設(shè)備。隨著整個業(yè)界開始要為更高的密度要求(每臺機架/機柜高達20kW)和更高溫度的“熱通道”(60攝氏度或更高)做好準備，這一點變得更加重要了。

　　功率和設(shè)備密度的提升

　　“以更少的付出換得更多的收益。(Getting more for less)”已然成為許多領(lǐng)先的以“大數(shù)據(jù)”驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心的口頭禪。他們正在將更多的設(shè)備打包到更少的數(shù)據(jù)中心操作運營空間中，并且利用更多的功率，而不管單款設(shè)備的效率如何。這種高密度的數(shù)據(jù)中心模型需要一種模塊化方法來延遲資本支出，直到絕對需要。在這種情況下，至關(guān)重要的是要精確地了解功率在功率分配鏈中的各個級別的使用情況，并嘗試預(yù)測好時間以增加容量。

　　設(shè)備級電源的監(jiān)控

　　為了獲得數(shù)據(jù)中心中最詳細的功耗信息，管理人員必須從使用點獲取相關(guān)的指標(biāo)。從PUE / DCeP的角度來看，這最好是在IT設(shè)備的輸入處完成。具有出口級測量的機架PDU允許企業(yè)組織實現(xiàn)此目標(biāo)。憑借有關(guān)設(shè)備的實際使用的信息，數(shù)據(jù)中心/ IT管理人員可以做出更好的決策，而不僅僅是使用哪些設(shè)備，而且還要考慮何時使用特定的應(yīng)用程序。從長遠來看，對這些信息的分析有助于充分優(yōu)化電力和IT基礎(chǔ)設(shè)施的利用率。

　　能量度量的準確性和深度

　　所選擇的PDU的可用的度量指標(biāo)的準確性和細粒度是非常重要的。雖然先前幾代的PDU很少或幾乎沒有功率監(jiān)測功能，但是獲得高度細粒度和精確的測量要求對于持續(xù)的優(yōu)化是至關(guān)重要的。雖然許多早期的智能化PDU可能包括安培數(shù)作為唯一的度量指標(biāo)，但是最先進的功率處理設(shè)備包括能量感知的整個范圍：在PDU內(nèi)的多個位置的安培、電壓、瓦數(shù)、功率因數(shù)、能量(kWh)等。這些都是非常重要的，有助于幫助企業(yè)數(shù)據(jù)中心管理人員理解在何處、何時、以及如何有效地利用電力資源;并根據(jù)數(shù)據(jù)中心所支持的業(yè)務(wù)需求的變更、改進和增長做出相應(yīng)的決策。

　　安全狀態(tài)的控制

　　在數(shù)據(jù)中心內(nèi)控制對所有設(shè)備的安全訪問的手段是相當(dāng)重要的。具有可切換插座的機架式PDU可以解決這一挑戰(zhàn)，并允許設(shè)備重新啟動，插座鎖定，固件重新加載等。對于許多企業(yè)客戶而言，插座級控制是數(shù)據(jù)中心管理員們常常關(guān)注的問題。需要安排恰當(dāng)?shù)娜藛T在恰當(dāng)?shù)臅r間獲得訪問權(quán)限 ——而沒有例外。在這些控制點只應(yīng)考慮最高級別的安全。

　　環(huán)境意識

　　了解數(shù)據(jù)中心機架/機柜內(nèi)的環(huán)境條件，特別是隨著功率密度的增加，也是數(shù)據(jù)中心管理人員們所關(guān)注的一大問題。支持環(huán)境傳感器的輕松部署，而不必消耗大量的硬件、線纜或成本是與機柜內(nèi)的配電設(shè)備天然適合的。傳感器可以提供關(guān)于相關(guān)聯(lián)的功率如何轉(zhuǎn)換成熱量的直接反饋，以及其中的哪部分被轉(zhuǎn)換成浪費的熱量的間接反饋。

　　版本控制/設(shè)備管理和配置

　　機架PDU上的智能監(jiān)控和管理通常來自嵌入式固件。這樣的固件，就像你企業(yè)的通用計算機軟件那樣，通過版本的修訂添加功能或修復(fù)錯誤。至關(guān)重要的是，其是以受控的方式進行管理的，以保持其可靠性和安全性等重要因素達到相應(yīng)的標(biāo)準。由于PDU存在于跨企業(yè)部署的每臺機架中，因此必須維護或更新的附加設(shè)備的數(shù)量變得相當(dāng)驚人。故而企業(yè)組織所選擇的能量管理系統(tǒng)應(yīng)該允許能夠簡單方便地維護整個PDU。

　　DCIM支持

　　智能化的機架PDU與功能強大的能源管理系統(tǒng)相結(jié)合，是企業(yè)組織在計劃未來幾年的任何形式的DCIM工作的要求。 DCIM本身便是一個快速增長的細分市場，其依賴于電源層的智能化創(chuàng)造出大量的價值。對于一些企業(yè)組織而言，完整的DCIM解決方案是一次性的需求;但對于其他企業(yè)組織來說，成本和時間的初始支出導(dǎo)致他們需要縮減到更易于管理的能源管理系統(tǒng)解決方案。對于選擇慢啟動的企業(yè)組織來說，選擇一款能夠輕松集成到完整的DCIM解決方案中的能源管理系統(tǒng)是非常重要的。

　　整體價值

　　選擇具有所有所需功能的機架PDU是一回事;而配置、安裝和部署這些機架PDU，以便實現(xiàn)電源監(jiān)控和管理的目標(biāo)則又是另一回事。易于設(shè)置和日常使用信息流已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心中的主要關(guān)注點。缺乏相應(yīng)的計劃和恰當(dāng)?shù)墓ぞ�，會很容易在這些監(jiān)測任務(wù)中落后。故而這就是選擇準確、可靠、易于使用的PDU和能源管理系統(tǒng)所能夠發(fā)揮其用武之地的時候了。掌握必要的數(shù)據(jù)以便在數(shù)據(jù)中心做出決策，用最少的資本投資和時間投入，提升整體價值。數(shù)據(jù)中心能耗智能化考慮到上文中所列出的一系列的挑戰(zhàn)，很明顯，當(dāng)您部署一看智能化的配電系統(tǒng)與設(shè)計良好的能源管理系統(tǒng)協(xié)作時，肯定會帶來巨大的價值。您數(shù)據(jù)中心將獲得了巨大的能源意識水平，而正是這種能源意識直接為所有正在進行的DCIM計劃做出了貢獻。您可以在機架級別了解和管理數(shù)據(jù)中心電源的所有方面，而不會招致不合理的新的管理開銷。如果這些事情被明智地選擇，您可以獲得輕松的配置，多功能的報告，容量規(guī)劃和無縫集成以及許多其他有價值的工具。

　　簡單的配置

　　除了設(shè)置閾值之外，基于測量點的警報只有當(dāng)電力系統(tǒng)的部分被正確命名時才有意義。為此，基本的資產(chǎn)管理通常被內(nèi)置在能源管理系統(tǒng)中。此外，一些系統(tǒng)允許用于設(shè)備的固件版本控制、通信鏈路控制和訪問控制的更詳細的配置管理。

　　多功能報告

　　僅僅是偶爾對數(shù)據(jù)中心中的功率使用情況進行測量，就聲稱對其有了了解是不夠的。采用綠色網(wǎng)格組織所推薦的PUE和DCeP指標(biāo)來對IT設(shè)備負載進行持續(xù)的測量，對于真正理解數(shù)據(jù)中心所使用的容量以及了解功率鏈中每一步的功率使用趨勢是非常重要的。精心設(shè)計的能源管理系統(tǒng)將提供數(shù)據(jù)輸出，以減少每日，每周和每月任務(wù)的工作負載，而不會增加繁瑣的維護任務(wù)。

　　容量規(guī)劃

　　實施能源管理系統(tǒng)的常見原因之一是容量規(guī)劃，特別是在高密度模塊化的數(shù)據(jù)中心。不僅要了解有多少功率可用，而且還需要確切地了解哪些電路可用，這對于優(yōu)化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的使用是非常重要的。機架式PDU的監(jiān)控是理解整個數(shù)據(jù)中心的電源使用細分的最佳位置。不僅可以使用在機架/機柜處的測量來理解分支電路的容量開銷，而且，通過適當(dāng)?shù)鼐酆蠀R總，可以對上游各階段所分配的安培數(shù)進行預(yù)估。

　　無縫集成

　　雖然對于許多企業(yè)組織來說，對于能夠?qū)��?shù)據(jù)中心內(nèi)的所有設(shè)備的監(jiān)視和管理納入到一款單系統(tǒng)的渴望還在繼續(xù)，但是對于許多企業(yè)組織而言，當(dāng)今可用的專用工具已經(jīng)以最好的價格提供了既定的的值這一事實已經(jīng)是變得非常清楚的了。這些工具可以集中在諸如機架配電層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)器利用層或冷卻控制層之類的任何一層上。這些專業(yè)工具的最重要的方面是，當(dāng)需求出現(xiàn)時，他們能夠很容易集成到那些更大的DCIM或BMS系統(tǒng)中。

　　電源管理

　　控制數(shù)據(jù)中心中插座的電源狀態(tài)的功能在一些行業(yè)中是有爭議的，而在其他另一些行業(yè)中則是非常重要的。無論是重新啟動鎖定的服務(wù)器還是遠程位置的交換機，關(guān)閉未使用的插座，以避免數(shù)據(jù)中心中的電路意外過載，或在實驗室應(yīng)用程序中提供計劃的插座使用，切換插座均有其用武之地并且肯定具有其價值。憑借高級別的安全性和用戶身份驗證，一些機架式PDU符合這一挑戰(zhàn)，并結(jié)合了安全的插座狀態(tài)控制功能。選擇一款具備基本資產(chǎn)管理的能量管理系統(tǒng)可以允許實現(xiàn)單個插座的方便的開/關(guān)/重新啟動命令，群組插座代表了一款單個設(shè)備，集群插座則代表了一組設(shè)備。電源鏈的完整性和冗余性

　　能夠監(jiān)視從PDU到服務(wù)器的電力鏈中的每個設(shè)備是所有數(shù)據(jù)中心的共同的目標(biāo)。然而，當(dāng)涉及到部署實施時，成本問題將成為一大因素。如果數(shù)據(jù)中心只能在一個地方進行測量，則在機架/機柜中使用智能PDU進行測量是獲取最多信息的最佳方式。

　　一款能源管理系統(tǒng)應(yīng)該能夠提供在機柜/機柜的功率測量的適當(dāng)?shù)木酆稀＿@可以幫助證明在機架/機柜以及在配電鏈中的上游點的冗余。

　　警報管理

　　如果閾值警報管理不當(dāng)，就無法實現(xiàn)很好的電源監(jiān)控。一種簡單的，實現(xiàn)大規(guī)模的多架PDU配置閾值的方法是很有價值的。此外，其通常需要類似設(shè)備的所有報警可在一個位置訪問。一些能源管理系統(tǒng)有這種功能和能力，顯示報警條件，并轉(zhuǎn)發(fā)到其他系統(tǒng)。故障排除

　　相當(dāng)多的情況下，數(shù)據(jù)中心的運營維護工作主要都是“救火”。當(dāng)緊急情況通過報警顯示時，第一時間了解導(dǎo)致報警的緊急情況的進展變得非常重要。高電流、斷路器、設(shè)備——這些對于試圖最大限度地維持數(shù)據(jù)中心的正常運行時間的人員是至關(guān)重要的。快速的響應(yīng)報警是非常重要的，但最好是在一開始就能夠防止這些條件發(fā)生。只有通過持續(xù)的監(jiān)控，才能學(xué)會如何防止電力系統(tǒng)故障的復(fù)發(fā)。

　　總結(jié)鑒于當(dāng)今的市場的壓力，使得數(shù)據(jù)中心的管理人員們在試圖應(yīng)對電力挑戰(zhàn)方面產(chǎn)生了巨大的緊迫性。識別包括最高質(zhì)量和可靠硬件的數(shù)據(jù)中心內(nèi)的電力分配系統(tǒng)，以及將以及這些系統(tǒng)連接在一起的能量管理系統(tǒng)顯然是關(guān)鍵的第一步。當(dāng)選擇這種電力系統(tǒng)時，必須考慮戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略方面的要求。SPM提供了一種易于管理的系統(tǒng)，不管涉及的具體拓撲或規(guī)模如何，在機架級提供高度精確和細粒度的監(jiān)控指標(biāo)，允許進行高度安全的狀態(tài)控制，報告在PDU附近的相關(guān)環(huán)境信息，并允許實現(xiàn)跨企業(yè)組織所部署的數(shù)百或數(shù)千個設(shè)備的簡單和持續(xù)的配置和固件版本控制。

　　雖然來自能源管理系統(tǒng)的豐富信息本身將是有價值的，但是對于數(shù)據(jù)中心電源的最有能力的系統(tǒng)將專門設(shè)計用于為正在進行的數(shù)據(jù)中心管理任務(wù)提供ITSM和DCIM解決方案。最后，在數(shù)據(jù)中心的所有業(yè)務(wù)需求方面發(fā)生的快速變化要求電力系統(tǒng)必須能夠立即開始構(gòu)建智能化，因為今天的任何收購都將是跨動態(tài)計算，DCIM和未來數(shù)據(jù)中心的大部分愿景的時間框架的。

　　數(shù)據(jù)中心電源管理器從根本上設(shè)計成為行業(yè)內(nèi)最具吸引力的能源管理系統(tǒng)，具體能夠支持各個組件的持續(xù)管理，以及提供最準確和詳細的功率指標(biāo)。其將有助于您企業(yè)規(guī)劃，實施和改進任何類型和任何規(guī)模的配電基礎(chǔ)設(shè)施。