數據中心的分佈式UPS系統

傳統的集中式UPS系統有以下弊端:

1. 單點失效。數據中心的關鍵負載對電源可靠性有很高的的要求。然而,集中式的UPS設計可能會因為UPS故障而造成數據中心的計算負載掉電。

2.備用UPS增加了系統的成本。如圖2-(a),為了減小單點失效的風險,備用UPS系統與主UPS並聯提供冗餘UPS電源,但同時也使得UPS系統的成本增加了一倍。

3.制約了數據中心的擴展。隨著互聯網時代數據的爆炸式增長,服務器擴展是數中心不可避免的問題。集中式的UPS成了制約數據中心擴展的瓶頸。而升級或者更換UPS都需要大量的資金投入,更糟糕的是會打斷數據中心的正常運行。

4.UPS能效差。通常,UPS系統都是按照系統的最大負載功率來設計的,但實際上,真實負載功率在大部分時間都不到最大負載功率的一半。圖1是UPS的能效曲線。可以看出真實負載與額定負載的比例越小,UPS能效越低。

數據中心的分佈式UPS系統

圖1 UPS的能效曲線,是真實負載與額定負載百分比的函數

一種分佈式UPS設計增加了系統的可靠性,可擴展性和電源管理的靈活性。目前被應用的有兩種方案,一種是被facebook採用的機架級UPS系統,一種是被google採用的服務器級UPS系統。與集中式的UPS系統相比,分佈式UPS系統有下列優勢:

1.沒有了單點失效的風險。

2.不需要備用UPS。

3.擴展數據中心時,增加新的UPS即可,不需要升級已有的UPS系統。

4.通過服務器聚集和虛擬化等管理機制可以提升UPS的整體能效。

數據中心的分佈式UPS系統

圖2 (a)集中式UPS系統;(b)機架級的分佈式UPS系統;(c)服務器級的分佈式UPS系統

分佈式UPS系統提升了數據中心電源管理的靈活性的同時也增加了電源管理的難度。相關的調度機制和算法需要進一步研究。

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數據中心的分佈式UPS系統

原文:https://blog.csdn.net/u010993983/article/details/16514401


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