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Un sistema di alimentazione distribuito più resiliente Nov 24, 2022

Quando si tratta di sistemi di alimentazione distribuiti, deve essere "familiare e non familiare" per alcuni professionisti del data center. Questo documento propone i seguenti 4 punti di analisi e riflessione su DPS e la sua applicazione innovativa nei data center .


1. Il DPS e l'UPS/HVDC tradizionale sono tecnicamente collegati
Prima di tutto, è necessario essere chiari: secondo gli standard del settore DPS e le specifiche di progettazione del data center, il DPS è un tipo di gruppo di continuità. La sua particolarità risiede nella sua batteria standard, ed è un UPS che fornisce alimentazione ininterrotta per apparecchiature di rete di armadi di rete standard.
In secondo luogo, per DPS, la sua essenza è un sistema UPS con batteria al litio basato su un design completamente modulare. L'UPS e le batterie al litio sono progettate in modo unificato. Entrambi supportano lo scambio a caldo e hanno meccanismi interni di comunicazione in tempo reale e collegamento di protezione, che sono sesso sicuro.
Inoltre, facendo eco alla tradizionale classificazione UPS/HVDC, DPS è anche suddiviso in tipo AC online, tipo AC backup, tipo DC (tipo DC ad alta tensione, uscita 240VDC o 336VDC) e tipo ibrido AC-DC. Tuttavia, poiché è definito come alimentazione per apparecchiature di rete di armadi di rete distribuite, l'uscita è generalmente monofase 220 V CA (tipo CA) o 240 V CC (tipo CC ad alta tensione), solitamente con una potenza nominale di 3-12 kVA. In genere, fornisce alimentazione a un singolo armadio IT oa due armadi IT adiacenti, l'alimentazione del sistema è ridotta ed è installato in un rack.


2. Rispetto al tradizionale UPS montato su rack, DPS ha il vantaggio del ritardatario
Rispetto al tradizionale UPS montato su rack che supporta la soluzione di batterie al piombo, DPS ha pienamente considerato la difficoltà di sostituzione e manutenzione delle apparecchiature, operazioni complesse e monitoraggio della manutenzione e altri difetti della soluzione tradizionale all'inizio della sua progettazione e nascita, e ha il vantaggio di essere un ritardatario.

sistemi di ups del data center
Innanzitutto, il DPS adotta un design completamente modulare. Sia il modulo batteria al litio che il modulo di alimentazione supportano l'hot swap online e il tempo di manutenzione e sostituzione dell'apparecchiatura è inferiore a 5 minuti, il che è semplice e facile da usare.
In secondo luogo, la durata della batteria al litio è di 10 anni o più e il peso e lo spazio di installazione richiesto sono ridotti di oltre il 60% rispetto alla tradizionale soluzione al piombo-acido; non è necessario sostituire la batteria ogni 3-5 anni e l'installazione e l'implementazione sono semplici.
Infine, attraverso il software di monitoraggio centralizzato DPS, gli utenti possono eseguire il monitoraggio e la gestione centralizzati unificati dei dispositivi DPS (inclusi UPS e batterie al litio) distribuiti in grandi quantità contemporaneamente.


3. DPS offre architettura altamente flessibile e innovazione applicativa
L'alimentazione centralizzata e decentralizzata è un concetto relativo, che è essenzialmente un problema di scalabilità e granularità dell'alimentazione. A livello applicativo, le soluzioni di alimentazione centralizzata e distribuita presentano vantaggi e svantaggi.
Alcuni data center nuovi/ristrutturati affrontano i seguenti problemi e sfide durante la progettazione e la pianificazione:
1) L'implementazione complessiva del sistema di alimentazione e distribuzione richiede un grande investimento iniziale;
2) la velocità di carico dell'armadio IT è bassa, il ciclo dello scaffale è lungo, lo spazio U viene sprecato e l'efficienza operativa è bassa;
3) Ci sono molti tipi di clienti/imprese servite, il carico oscilla notevolmente e la domanda futura è incerta;
4) La trasformazione a risparmio energetico dei vecchi data center deve affrontare problemi quali carico, spazio insufficiente e consumo energetico elevato;
Nell'architettura di alimentazione e distribuzione distribuita, DPS può seguire da vicino lo sviluppo e le modifiche dei servizi IT perché la sua granularità è sufficientemente piccola e può davvero costruire secondo la granularità degli armadi IT, l'investimento lineare e ridurre il Capex. Allo stesso tempo, poiché è vicino al carico IT, ha un impatto minimo sul sistema di distribuzione dell'alimentazione a monte e ha una forte adattabilità.

aumenta la batteria di backup

3.1 L'architettura di alimentazione e distribuzione deve adattarsi all'architettura IT ibrida flessibile
Il cloud computing offre sufficiente flessibilità all'elaborazione aziendale IT, può far fronte efficacemente alle fluttuazioni aziendali IT e migliorare l'utilizzo delle risorse IT e la disponibilità del sistema. Dal punto di vista dell'intera catena del valore aziendale del data center, i dati sono il fattore di produzione principale, l'infrastruttura IT è l'apparecchiatura di produzione e il sistema di alimentazione e distribuzione del data center svolge un ruolo di supporto ausiliario. Con il continuo sviluppo della tecnologia IT, la disponibilità dei dati può essere garantita e migliorata anche attraverso la tecnologia di virtualizzazione, la tecnologia di ridondanza distribuita e la tecnologia multi-attiva remota. Perciò, l'efficace combinazione di infrastruttura IT e infrastruttura chiave del data center può soddisfare i requisiti di elevata disponibilità dei dati nei data center di livello A anche se viene utilizzata l'infrastruttura chiave del data center di basso livello e allo stesso tempo ridurre l'infrastruttura chiave dell'intero dato centro. investimento, TCO inferiore.
Al momento, molti fornitori di servizi cloud, società Internet e operatori di telecomunicazioni hanno esplorato e praticato architetture pertinenti. "GB50174-2017 Data Center Design Specification" ha anche sincronizzato e spiegato la divisione dei data center di livello A:
1) Per l'architettura "1 rete + 1 UPS/HVDC" che è stata ampiamente utilizzata nel settore Internet e dei carrier, può essere classificati come dati di livello A se soddisfano i requisiti di qualità per la rete elettrica a monte e il centro di alimentazione del carico a valle.
2) Quando due o più data center situati in regioni diverse vengono costruiti contemporaneamente, come backup l'uno dell'altro, e i dati vengono trasmessi in tempo reale e l'azienda soddisfa i requisiti di continuità, l'infrastruttura del data center può essere configurato secondo il sistema fault-tolerant, oppure può essere configurato secondo il sistema ridondante. Altra configurazione di sistema.
3) Quando si stabilisce un data center per il ripristino di emergenza nella stessa città o in un luogo diverso, il data center per il ripristino di emergenza deve trovarsi allo stesso livello del data center primario. Quando viene eseguito il backup in tempo reale dei dati nel data center di ripristino di emergenza e nel data center primario e l'azienda soddisfa i requisiti di continuità, il livello del data center di ripristino di emergenza può essere uguale a quello del data center primario oppure può essere inferiore a quello del data center primario.
Nel settore finanziario che richiede un'usabilità estremamente elevata, il 31 dicembre 2021 la People's Bank of China ha emesso il "Fintech Development Plan (2022-2025)" e ha chiaramente proposto l'efficiente collaborazione di "cloud, management, edge e terminal" per rilasciare la pressione del cloud, rispondere rapidamente alle esigenze degli utenti; adottare attivamente la tecnologia di ridondanza multiattiva per creare un sistema di ripristino di emergenza multilivello altamente affidabile; creare un data center ecologico ad alta disponibilità.

3.2 DPS ha geni dell'architettura 2N, dual bus asimmetrico, DR, RR

L'architettura 2N ha le caratteristiche di elevata affidabilità e disponibilità, ma a causa della sua configurazione tollerante ai guasti, ci sono anche problemi nell'applicazione, come basso tasso di carico del sistema, bassa efficienza operativa e alti costi operativi e di investimento. Per meglio bilanciare la disponibilità del sistema e il TCO, a livello di alimentazione e distribuzione, un doppio bus asimmetrico composto da "1 rete + 1 UPS/HVDC", ridondanza distribuita (DR) e ridondanza di backup (RR) L'architettura ritorna gradualmente alla vista del pubblico e viene messo in pratica. Dal punto di vista del sistema complessivo del data center, vengono utilizzati diversi livelli di alimentazione e distribuzione per formare una combinazione di architettura per ogni fase di alimentazione e distribuzione dalla media tensione al front-end del carico IT,

3.3 Cluster di data center modulare a singolo armadio "Classe A".

La cloudificazione dell'IT ha anche stimolato la riflessione del settore sulla cloudificazione dell'alimentazione e della distribuzione. Rispetto all'alimentazione centralizzata tradizionale, l'alimentazione distribuita DPS presenta il vantaggio di una granularità ridotta, vicino al carico IT e alimentazione per uno o due armadi IT adiacenti. La gestione e la regolazione possono essere più raffinate. Collegando in parallelo le uscite CC DPS CC ad alta tensione sparse in ciascun armadio IT, si forma un pool di energia CC o una microrete CC. Basandosi sulla strategia di virtualizzazione dell'energia, può rispondere in modo flessibile ai requisiti del carico di lavoro e alle fluttuazioni dei diversi armadi IT e migliorare l'utilizzo dell'energia garantendo al tempo stesso la disponibilità.
Per gli armadi IT che integrano tecnologie di prodotti distribuiti come piccole sbarre collettrici, DPS e condizionatori d'aria backplane, può essere inteso in una certa misura come un "data center modulare a singolo armadio" indipendente o può formare un "centro dati modulare a singolo armadio "Cluster" Affidandosi alla tecnologia IT, la trasmissione in tempo reale dei dati aziendali tra diversi armadi IT, micro-moduli e sale computer, garantendo al contempo la continuità aziendale e l'integrità dei dati, realizza il backup reciproco a livello di data center e migliora la disponibilità del sistema. In combinazione con la definizione dello standard nazionale GB50174-2017 sull'architettura del data center di livello A e l'esplorazione e la pratica dei fornitori di servizi cloud e della banca centrale su architetture ridondanti multi-attive,I data center multi-attivi che utilizzano architetture di alimentazione a basso livello possono anche avere data center di livello A Disponibilità dei dati, soddisfacendo al contempo gli obiettivi di sviluppo verde ea basse emissioni di carbonio del data center.
In sintesi, il sistema di alimentazione distribuito (DPS) ha il vantaggio di essere un ritardatario rispetto alla tradizionale soluzione UPS; la sua tecnologia è avanzata ed è un maestro della tecnologia del sistema di alimentazione e distribuzione efficiente e della tecnologia del sistema ausiliario efficiente; allo stesso tempo, la struttura è estremamente flessibile. Il metodo di cablaggio può costruire in modo flessibile architetture 2N, T3, DR e RR, con un corpo piccolo e una grande energia, soddisfacendo le esigenze di vari scenari di alta disponibilità.

Inoltre, come componente fondamentale dell'infrastruttura chiave del data center, DPS è in linea con l'attuale tendenza di sviluppo della tecnologia di cloud computing di Internet e della costruzione di data center modulari. È più flessibile e geneticamente informatico ed è particolarmente adatto per nodi di edge computing e data center modulari a singolo armadio. Cluster (come retail colo), piccola granularità, scenari di costruzione a fasi come la ristrutturazione a risparmio energetico di vecchie sale computer



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