電源是數(shù)據(jù)中心的基礎要素之一，通常由服務器管理員負責管理。而且，斷電或低質量電源是造成數(shù)據(jù)中心服務器停機的一大主要因素。這里，我指的不是公用電源故障，而是電源分布系統(tǒng)的操作和管理的通病。
在數(shù)據(jù)中心，有如下幾個關鍵的基本電源組成部分：?
公用電源和主電源板?
備用發(fā)電機和自動轉換開關（ATS）
不間斷電源（UPS）和支路維護板（maintenancebypasspanel）?
電源分配單元（PDU）?
機架級PDU?
服務器的內部電源
在大多數(shù)情況下，服務器管理員都不會涉及到前四項的設計或操作。不過，他們會直接掌管著機架級PDU和服務器電源。大多數(shù)電源故障都發(fā)生在這里。
雙電源服務器的實際情況
在關鍵任務環(huán)境下，雙電源服務器是比較普遍的做法，它可以提高數(shù)據(jù)中心的可靠性。然而，盡管服務器管理員想盡可能地充分利用雙電源提高冗余，但有時這些雙電源服務器并未得到合理地部署。有時，不合理的操作實際上反而會降低電源的冗余。在 完美 的安裝執(zhí)行中（如，Tier4數(shù)據(jù)中心），應該有兩條完全獨立的電源線路，每條線路分別由上述6個部分組成。而且，每條線路必須能夠獨立承載整個數(shù)據(jù)中心的負載。這就是我們所說的2N冗余。
2N冗余意味著電源故障絕不會中斷數(shù)據(jù)中心設備的運行。當然，并不是每個人都那么走運能操作一個Tier4數(shù)據(jù)中心。盡管我們誰都想擁有完全的電源冗余，但鑒于成本因素，我們通常不得不采取一些折中的做法。由于受到成本預算的限制，所以通常盡管服務器有雙電源，但其它5項卻沒有兩條完全獨立的線路。
服務器管理員對冗余的理解通常有偏差
在本文前面已提到，管理員直接負責服務器和機架級PDU的安裝和管理。通常，每個機架只有一個PDU。因此，雙電源服務器的冗余度就僅限于服務器電源本身的故障。
然而，更普遍的情況是有兩個機架級PDU，服務器的兩條電源線分別插到不同的PDU上。這讓大多數(shù)管理員有了一種冗余的錯覺，實際上其中也隱藏著電源故障的威脅。
通常，服務器安裝和操作環(huán)境的兩個機架級PDU都是可用的。當兩個電源都正常時，雙電源會分擔服務器負載，大概各占50%。當其中一個發(fā)生故障或失去電源輸入時，剩下的一個電源必須承擔100%的負載。因此，最佳的做法應該是PDU的負載不要超過短路開關的跳閘值。
即使每個PDU的負載只占它最大額定負載的60%，也可能會出現(xiàn)問題。實際上，即使PDU有測流計顯示負載達到額定功率的60%，大多數(shù)管理員也會以為機架級PDU還可以承載更多的服務器，因為現(xiàn)在 才使用了60%的功率 。實際上這已經(jīng)超載了，但很多管理員沒有意識到這一點。
為什么呢？如果服務器的電源發(fā)生故障，那么剩下的電源和PDU就要承擔服務器的全部負載。這意味著120%的PDU功率負載會落到剩下的那個PDU身上，短路開關會跳閘，關閉機架內所有設備。這是一個典型的串聯(lián)故障。同樣，如果添加服務器或其它設備使負載超過其中任何一個PDU的跳閘負載值，也會出現(xiàn)這樣的問題。
正確地執(zhí)行雙電源服務器
要確保雙電源服務器和雙PDU機架的安全，唯一的辦法是不要超過機架PDU額定值的40%。PDU和它的供電電路必須總是受到斷電開關的保護。根據(jù)UL和NEMA的規(guī)范要求，只有不超過PDU額定值的80%才是安全的。
例如，一個額定值為20安的PDU，負載不能超過16安。這就是說，在一個雙PDU機架里，所有設備負載不應該超過16安。因此，每個PDU應該只有8安的負載，以免出現(xiàn)超負荷。
現(xiàn)在，很多機架的PDU都沒有測流計，有時是因為它們太老式，有時是因為預算不足。不過，即便是有測流計，有些管理員也不會意識到如果它們負載超過了40%，就會有串聯(lián)電源故障的危險。另外，由于服務器隨時都有可能更新和添加，所以危險會不知不覺地越來越高，直到問題出現(xiàn)時已為時已晚。從這一點來看，很多人都誤以為它們是 完全冗余的 。
如果你有幸能避免這個錯誤的觀點，我建議你檢查一下每個機架級PDU的使用情況。如果沒有PDU測流計，可以考慮一下升級。如果你的機架數(shù)量較多，那么可以考慮遠程監(jiān)測（通過SNMP或網(wǎng)絡）PDU。這可以減輕你手動監(jiān)測成百上千PDU的沉重負擔。實際上，上述方法適用于電路中的所有部分。
總之，在執(zhí)行冗余時如果要確定當其中一條線路發(fā)生故障時另一條線路是否能承擔全部的負載，就審查一下負載結構，主動監(jiān)測和管理所有PDU的負載程度和電路中其它所有要素。更改PDU布置可能會需要一些停機時間。不過，和其它任何電路維護一樣，如果要實現(xiàn)真正的2N冗余，一定的停機時間可能是必要的。要么是一些計劃內停機時間，要么是意外的斷電停機風險，你可以任選一種。
責任編輯：kelly
