如何經濟而高效地提升資料中心的容量
【51CTO.com快譯】傳統的電力架構讓大型資料中心無法擴充套件以滿足需求，同時又保持冗餘和可用性。本文介紹了結合基於策略的電力管理和專用的電力控制硬體如何幫助它們同時做到兩者。
更智慧的冗餘電力管理
全球計算容量在發生變化：大中小企業正在將工作負載從自己的基礎設施轉移到雲端，被OpEx成本模式、靈活性和幾乎無限增長的空間所吸引。消費者也日益使用雲(有時沒有意識到這點)，儲存從電子郵件、文件、照片到健康資料的所有內容。
隨著全球需求不斷增長，構成“雲”的龐大網路資料中心正被推向極限。許多運營商不斷地處理資源，確保能夠滿足每個客戶的要求。
雲電力挑戰
最稀缺的資源常常不是伺服器或儲存容量(購買比較容易)，而是電力。增加資料中心的電量可能需要進行復雜、昂貴而耗時的基礎設施升級。
資料中心運營商正在設法優化用電方式。已出現了更高效的冷卻和溼度控制系統，使用室外空氣和雨水，而不是傳統的空調。現代伺服器也更高效，閒置耗電量低。因此，大型資料中心現在可以獲得優於1.2的電力使用效率(PUE)。
以2N資料中心為例，有一種新方法可以進一步利用現有的電力拓撲結構，因而可靠地為額外機架(以及因此的額外收入)留出餘地。想了解它，不妨看一下2N冗餘機制。
資料中心的2N冗餘
傳統的2N資料中心使用一對不間斷電源系統(UPS)。每臺UPS必須能夠自行為資料中心的所有工作負載供電。但在大多數時候，兩臺UPS都投入執行，這意味著兩臺UPS執行時都不超過額定容量的50%。因此，只有在緊急情況下或在計劃維護期間，才動用兩臺UPS上最多50%的剩餘容量。
2N冗餘還假設資料中心的一切都是關鍵任務系統，而且全天候執行關鍵任務。實際上，通常情況並非如此：比如說，測試、開發及其他非生產環境通常不需要高可用性，甚至不需要一直執行。同樣，生產系統可能在某些時候才需要高可用性。
作為一應俱全的方法的一部分，始終提供全面的2N電力冗餘，可以防止資料中心的大部分電力被用於別處。
因此，即使有場地裝得下額外的伺服器，資料中心可能也無法為其供電。
更智慧的電力管理
一項開創性技術將智慧軟體與專用的電力控制硬體結合，現在可以將電力轉換成可在整個資料中心內動態彙集的資源。
對於運營商來說，這非常重要。運營商可以放心地獲取以前為了冗餘用途而擱置起來的電力，因而為其他非關鍵工作負載留出了餘地。至關重要的是，即使一臺UPS不可用，運營商也可以在不影響關鍵任務型2N工作負載可用性的情況下做到這一點。
工作原理
SDP軟體每秒從每個機架中的電力控制硬體收集資料。它利用預測分析和機器學習來處理這些資料，全面瞭解資料中心的總體電力需求後，為每個控制單元傳送針對特定裝置的電力策略。
這些策略每隔10秒傳送給控制硬體，含有關於其中一個UPS不可用時該怎麼辦的操作說明。如果發生這種情況，電力控制硬體將自動執行以確保2N機架仍然正常執行，非關鍵機架則關閉。這種關閉可能立即關閉，也可能在預定義的滯留期之後關閉，以便正確地關閉或遷移工作負載。
調峰(peak-shaving)和動態冗餘是採用的兩種最有效的技術。
調峰
調峰允許在低用電量期間對電池充電，到時可以用來為峰值負載供電。在這種情況下，第一臺UPS失去功效時，調峰可以保護第二臺UPS，因為它確保第二臺永遠不會超容量使用。調峰暫時為系統提供了額外的電力，以便用於初始滯留期，或滿足來自2N機架的短期需求增長。
動態冗餘
動態冗餘可以區分關鍵(2N)工作負載和非關鍵工作負載，從而應對這個形勢：資料中心中的一切都需要高可用性。藉助動態冗餘，兩臺UPS都投入執行時，可以將冗餘容量的一大部分用於非關鍵工作負載。
在這種情況下，只要一臺UPS不可用，電力控制硬體就會檢視它從控制軟體收到的最新策略，行動起來以確保2N工作負載處於活躍狀態。
原文標題：The Cost-Effective Way to Increase Data Center Capacity，作者：Mark Adams
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