模块化UPS电源支撑宝信云数据中心快速扩张
发布时间：2014.10.13 浏览次数：2086
随着ICT技术的发展，以及企业信息化建设的深入，企业数据中心作为承载业务与运营信息的载体，在企业运营中逐步走向了核心的位置，为企业提供数据中心服务的IDC产业也迎来了新的发展机遇。宝信软件作为中国最大钢铁公司宝钢集团自用数据中心的建设以及维护单位，在长期的建设运营实践中积累了丰富的经验。宝之云IDC园区为宝信用于提供IDC租赁的云计算数据中心，占地2.8平方公里，建成后可支持30000个机柜。因为业务需要，宝信于2013年启动宝之云新云计算数据中心的建设。
传统供电系统的挑战
自投入运营以来，宝之云业务量、数据量一直保持高速增长的态势，数据中心规模大、业务上线速度快，部署周期可用时间短，对基础设施的可靠性、弹性、可维护性、能效、投资等各方面都提出了很高的要求，传统UPS供电系统的瓶颈日益凸显，主要体现在以下几个方面：①依赖过度冗余保障可靠性，投资高，系统臃肿庞大，强工程性带来众多故障隐患;②能耗大，运营成本高，侵蚀利润;③运维成本高，难度大，运维效率低下，一旦故障恢复时间长，影响业务，④系统灵活性扩展性低，扩容周期长，工程复杂，业务支撑能力不足。
随着模块化技术的发展，之前困扰模块化UPS可靠性的控制难题已经得到了解决，模块化UPS技术已经进入成熟期，其可靠性、可扩展、易用性、效率等各个方面均可以满足宝信云计算数据中心的应用要求。经过比较，宝信软件最终使用6台华为的模块化UPSUPS5000-E系列组成双母线供电系统为核心负载提供保障。事实证明，模块化UPS在这几个重要关注点上表现优异，相比传统UPS有了明显的提升改善。
模块化UPS供电系统性能提升明显
1)模块化UPS冗余度高，无单点故障
宝之云IDC的负荷为一级负荷，为了确保可靠性，机房采用了两路来自不同变电站的独立电源供电，主变和进线容量实现了100%备用，并配置柴油发电机作为备用电源。整个IDC采用了良好的防雷和接地设计，模块化UPS系统采用2N配置，双边母线共同承接负载，模块化UPS系统的功率模块始终有模块处于冗余状态，容错能力强，相当于2(N+X)系统;即使在单边母线故障，另外一侧的UPS也可以保障所有负载的安全供电。而且模块化UPS的功率模块接线等预集成于机柜之内，布线整齐美观，无需人工布线，也大幅降低了故障概率。
模块化2N方案无单点故障，可以达到塔式2(N+1)的冗余效果，保障了可靠性，节约了投资，简化了施工，减少了故障隐患。
2)运行效率大幅提升，供电损耗降低50%
宝之云数据中心采用模块化UPS之后，经过长期的运营监测，即使在业务闲时模块化UPS的运行效率也保持在95%以上，业务忙时可以达到96%，相比之前数据中心常用的高频机，效率提升了3%-5%，也即每100kW年UPS自身损耗可减少3-5万kWH，考虑制冷损耗时，年节约耗电4-7万kWh，已经超过UPS本身的投资。高效UPS结合高效制冷的技术手段，有效降低了数据中心的整体损耗，达到了节能与低碳环保的要求，实现了绿色IT，目前宝之云IDC综合PUE可以达到1.5。
3)构建了UPS自主维护能力
传统UPS故障之后，单台全部失去带载能力，容量损失大，而且负载处于无冗余供电状态，一旦再出故障，势必断电;而模块化单模块故障时，对系统容量影响较小，UPS仍然可以带载。
宝之云采用模块化UPS之后，技术人员通过培训全部具备了UPS可插拔模块故障之后的维护能力，现场值守时从接到维护指令到完成维护只需30分钟，维护时间大幅缩短，使业务因供电问题而中断的风险大幅降低。
4)实现了随业务平滑扩展供电能力
快速响应需求变化，灵活适配业务动态发展的需要，是供电系统的重要要求。模块化UPS提供了在线平滑扩容的可能，在购置满足终期容量的需求机架之后，当负载增长时，只需向系统中添加功率模块即可，扩容的简易性和可靠性得到了很好的改善，实现了根据按需求购置设备，降低了初期投资。
模块化UPS规模部署前景可期
传统供电系统的挑战
自投入运营以来，宝之云业务量、数据量一直保持高速增长的态势，数据中心规模大、业务上线速度快，部署周期可用时间短，对基础设施的可靠性、弹性、可维护性、能效、投资等各方面都提出了很高的要求，传统UPS供电系统的瓶颈日益凸显，主要体现在以下几个方面：①依赖过度冗余保障可靠性，投资高，系统臃肿庞大，强工程性带来众多故障隐患;②能耗大，运营成本高，侵蚀利润;③运维成本高，难度大，运维效率低下，一旦故障恢复时间长，影响业务，④系统灵活性扩展性低，扩容周期长，工程复杂，业务支撑能力不足。
随着模块化技术的发展，之前困扰模块化UPS可靠性的控制难题已经得到了解决，模块化UPS技术已经进入成熟期，其可靠性、可扩展、易用性、效率等各个方面均可以满足宝信云计算数据中心的应用要求。经过比较，宝信软件最终使用6台华为的模块化UPSUPS5000-E系列组成双母线供电系统为核心负载提供保障。事实证明，模块化UPS在这几个重要关注点上表现优异，相比传统UPS有了明显的提升改善。
模块化UPS供电系统性能提升明显
1)模块化UPS冗余度高，无单点故障
宝之云IDC的负荷为一级负荷，为了确保可靠性，机房采用了两路来自不同变电站的独立电源供电，主变和进线容量实现了100%备用，并配置柴油发电机作为备用电源。整个IDC采用了良好的防雷和接地设计，模块化UPS系统采用2N配置，双边母线共同承接负载，模块化UPS系统的功率模块始终有模块处于冗余状态，容错能力强，相当于2(N+X)系统;即使在单边母线故障，另外一侧的UPS也可以保障所有负载的安全供电。而且模块化UPS的功率模块接线等预集成于机柜之内，布线整齐美观，无需人工布线，也大幅降低了故障概率。
模块化2N方案无单点故障，可以达到塔式2(N+1)的冗余效果，保障了可靠性，节约了投资，简化了施工，减少了故障隐患。
2)运行效率大幅提升，供电损耗降低50%
宝之云数据中心采用模块化UPS之后，经过长期的运营监测，即使在业务闲时模块化UPS的运行效率也保持在95%以上，业务忙时可以达到96%，相比之前数据中心常用的高频机，效率提升了3%-5%，也即每100kW年UPS自身损耗可减少3-5万kWH，考虑制冷损耗时，年节约耗电4-7万kWh，已经超过UPS本身的投资。高效UPS结合高效制冷的技术手段，有效降低了数据中心的整体损耗，达到了节能与低碳环保的要求，实现了绿色IT，目前宝之云IDC综合PUE可以达到1.5。
3)构建了UPS自主维护能力
传统UPS故障之后，单台全部失去带载能力，容量损失大，而且负载处于无冗余供电状态，一旦再出故障，势必断电;而模块化单模块故障时，对系统容量影响较小，UPS仍然可以带载。
宝之云采用模块化UPS之后，技术人员通过培训全部具备了UPS可插拔模块故障之后的维护能力，现场值守时从接到维护指令到完成维护只需30分钟，维护时间大幅缩短，使业务因供电问题而中断的风险大幅降低。
4)实现了随业务平滑扩展供电能力
快速响应需求变化，灵活适配业务动态发展的需要，是供电系统的重要要求。模块化UPS提供了在线平滑扩容的可能，在购置满足终期容量的需求机架之后，当负载增长时，只需向系统中添加功率模块即可，扩容的简易性和可靠性得到了很好的改善，实现了根据按需求购置设备，降低了初期投资。
模块化UPS规模部署前景可期
从宝信近年来的实践来看，模块化UPS可靠性相比传统UPS更高，更加符合现代数据中心的运行要求，同时效率、可维护性、可扩展性也具有传统UPS不可替代的优势，模块化UPS的使用已经达到客户对供配电系统的预期。
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李露,女,在北京盛世君诚科技有限公司公司任职。主要从事云计算等新一代信息技术产业方向的相关研究,产品领域集中在机房环境设备,主要包括UPS、机房空调、机房监控设备等。