电，插入插座就可以获得的资源，但对于数据中心就没有这么简单。
为了支撑7×24小时的不间断运行，保证业务连续性，可靠供电是最基本的前提，与此同时，提升供电效率，提供绿色节能环境，降低运维成本，也是时代对数据中心供电所提出的最新需求。
为了保障数据中心供电可靠性，双路市电、柴油发电机以及UPS系统经常被提及。此外承担关键业务的服务器，通常也会采用双电源，借助冗余防止电源故障。这只是最基本的东西，实际上，可靠供电涉及技术环节非常多，从高压输电系统、变压器、到低压配电系统、UPS，再到柴油发电、PDU，需要考虑的问题非常多。
任何一个环节出错，都将导致供电问题。对于数据中心，没有电，神马都是浮云。
为什么电总是不够用
机架密度越来越高，刀片服务器应用也很受青睐，但也带来一个问题，就是机架电力供应不足，电不够用。较之机架式服务器，刀片服务器更加绿色节能，易部署，易维护，可管理性好。与机架式服务器相比，刀片服务器采用了共享电源的方式。以惠普BladeSystemC7000为例，在10U空间内，可以部署16个半高双路服务器。其中，16个服务器共享6个电源，电源按照3+3的方式部署。如果采用机架式服务器，冗余电源配置，至少需要32个电源，只有1+1的冗余效果。因此仅就电源数量而言，刀片服务器用量更少，可靠性更高。因此有业内人士将刀片服务器誉为一个小型的数据中心。
刀片服务器在单位面积之内提供了更高的计算密集度，具有更好的绿色节能效果。但与此同时，也对数据中心机架供电能力和致冷提出了更高要求。在实际工作中，经常遇到的问题就是机架供电能力不足，因此在一个42U机架空间内，常常只部署一台刀片服务器，很少有满配的情况，导致刀片服务器高密度优势无从发挥。电不够用是最主要的原因，其次是致冷没有办法满足刀片集中部署的要求。对此，记者曾经专门询问了惠普刀片服务器技术工程师，从致冷量看，下送风是可以满足机架满配刀片服务器散热需求，在位于中国惠普公司9层的数据中心演示中心，就有这样的演示。此外，施耐德所提供的行级致冷，以及博悦能(BANYANO)所提供睿杰封闭冷通道空调制冷系统，都可以更好满足高密度机架部署的需求。因此笔者认为，机架供电能力不足，是影响刀片服务器满配部署的主要原因。
电不够用，小则扩容改造，大则牵涉到电力部门的增容，如此一来不仅需要投入很多资金，而且很多事情并不可控。因此一个好的供电系统设计对于数据中心设计非常重要。谈到数据中心电力容量规划，北京博悦能(BANYANO)工程技术有限公司技术部经理徐勍表示，了解用户需求非常重要。现阶段用户需要多少台服务器，未来2～3年内所需要的计算能力，以此作为依据，规划用户所需要的电力容量。他表示，脱离实际，一味追求高容量电力部署，有些机架，例如网络设备也许并不需要，如此就会造成不必要的浪费，提高数据中心运营成本。
绿色不能牺牲可靠性
双路市电也好，柴油发电机以及UPS系统也好都是为了提高供电可靠性最常采用的方法。但这并不足以保障数据中心供电的可靠性，其中涉及很多的技术环节，处理不当，甚至错误，同样会影响数据中心供电的可靠性。
从市电变压器开始，到数据中心机架，供电牵涉了很多的环节，需要经过高压配电系统、变压器、低压配电系统、UPS、UPS主分配柜、列头柜、机架PDU等配电过程。仅UPS就存在单机冗余并机系统、双总线冗余并机系统、具有N+1冗余配置的模块化UPS系统、以及集成化UPS供电系统等多种方式。此外，还需要合理采用智能监控与管理工具以提升系统可用性。
不同UPS方案适用不同供电方式，对应单路、双路供电，所适用的UPS方案也不尽相同，不能够混淆。此外，数据中心供电不仅仅是机架，还需要照明、空调、消防、电梯、监控等辅助设施。以往，UPS多强调对机架的保护，在供电中断情况下，对IT设备数据进行保护。但随着数据中心7×24小时不中业务需求提出，UPS的作用也从保护数据上升为对业务连续性保护。其中，UPS要不要保护空调就是目前普遍关注的问题。UPS厂商方面，倾向于采用大容量UPS保护空调。主要观点强调：随着计算密度的提升，失去致冷，温度上升非常快，即便服务器等IT设备不断电，但是因为温度过高，同样没有办法保持稳定运行，宕机导致业务中断。但是采用UPS保护空调，成本将大幅度提升。
除了采用UPS保护空调之外，也可以采用飞轮+柴油发电机的方案对空调进行保护。目前UPS保护空调，也需要配合柴油发电机使用。现有数据中心要么不对空调进行保护，要么采用UPS方案。飞轮的方案比较新，还需要一个推广过程。在一些大型的数据中心，如鹏博士新一代数据中心，采用高压柴油发电的方式，对数据中心供电进行保护。与前面提到的方案不同，这种保护方式能够对全部数据中心供电提供柴油发电的保护，而不是仅仅保护机架、空调，因此具有更高的安全等级。“采用高压柴油发电机还带来另外的好处，就是让数据中心机架供电更具弹性。”鹏博士新一代数据中心事业部总经理王克宁在接受采访时说。他指出，目前绝大部分应用需求并用不到双路供电，其成本过高，用户很难承受。大多数的应用，如IDC厂商的大部分应用，只需要单路供电，对于数据中心而言，很重要的一点就是要做到机架供电的灵活，也就是设计要富于弹性。
“我认为，现有对数据中心等级进行评估各种标准并不科学，这些评估以数据中心为对象，而不是以机架为单位。数据中心应该以机架为单元进行考量，会更接近实际的市场需求。”王克宁说。
无论如何，供电可靠性是数据中心最关注的话题。随着绿色节能技术的发展，很多技术，例如模块化UPS、直流供电技术、铁电池技术备受关注，但从可靠性的角度出发，与成熟技术相比，其可靠性如何，还需要实践的不断检验。
“不能够脱离用户的实际情况来谈论某个技术方案的优劣，对于绿色节能技术也是如此，单纯谈论绿色没有更多的意义，需要结合可靠性进行权衡。可靠性是最重要的前提条件，应该优于绿色进行考虑。”国内供电领域某资深专家说。
直流： 供电一场新的革命？
直流也是目前数据中心供电谈论最多的话题。现有直流供电市场不大，还仅限于电信运营商领域，中国移动、中国电信、中国联通都在进行试点。但是不可否认，一场有关供电的革命正在逐步酝酿中，直流供电是最主要的驱动力。
中国电源学会专家委员会主席张广明是直流UPS的积极倡导者。“直流UPS是对传统交流输出UPS的改革。”张广明说。
按照张广明的判断，交直流新老制式会在未来5-10年内共存发展，并最终过渡到直流供电。与交流UPS供电相比，直流供电具有很多的优势。由于直流供电采用蓄电池对负载直接供电，减少了传统UPS蓄电池的逆变过程，从而减少了中间过程，不仅效率更高有助于绿色节能，与此同时，减少了可能出现的单一故障点，使得供电更加可靠。
目前，欧洲电器通讯标准化协会制定了380V的直流供电标准，中国电信也制定了240V直流供电行业标准，绿盟则发布了380V-400，以及320V的标准。可以预见，国际标准的成熟，会推动数据中心业务的发展。
有关直流供电在数据中心市场的应用，也存在不同的观点。施耐德电气IT事业部产品经理周巍在接受记者采访时就表示：“从供电系统运行效率的角度看，高压直流供电与最新一代的交流UPS在效率上并没有明显差别。”
但也有很多厂商看好直流供电技术，作为上市的公司中恒电气就把直流供电作为了新的业务重点。一些传统的电源厂商，北京动力源科技、深圳金威、中国普天、中兴通讯奥特迅更加看好直流供电。在采访中，北京动力源科技高级工程师史强表示，由于没有传统UPS的负担，公司会更加客观公正推动直流供电技术的发展。
山雨欲来风满楼，无论直流能否真正掀起供电领域的革命，但它都已经成为了当今供电领域关注的焦点，其发展前景值得期待。 |
