En ce qui concerne les systèmes d'alimentation distribués, ils doivent être "familiers et inconnus" pour certains praticiens des centres de données. Cet article propose les 4 points d'analyse et de réflexion suivants sur le DPS et son application innovante dans les datacenters .
1. DPS et UPS/HVDC traditionnels sont techniquement connectés
Tout d'abord, il faut être clair : selon les normes industrielles DPS et les spécifications de conception des centres de données, DPS est un type d'alimentation sans coupure. Sa particularité réside dans sa batterie standard, et c'est un onduleur qui fournit une alimentation électrique ininterrompue pour les équipements réseau standard des armoires réseau.
Deuxièmement, pour DPS, son essence est un système d'onduleur à batterie au lithium basé sur une conception entièrement modulaire. L'onduleur et les batteries au lithium sont conçus de manière unifiée. Les deux prennent en charge l'échange à chaud et disposent de mécanismes internes de communication et de liaison de protection en temps réel, qui sont des relations sexuelles sûres.
De plus, faisant écho à la classification UPS/HVDC traditionnelle, le DPS est également divisé en type AC en ligne, type de secours AC, type DC (type DC haute tension, sortie 240VDC ou 336VDC) et type hybride AC-DC. Cependant, étant donné qu'il s'agit d'une alimentation électrique pour un équipement de réseau d'armoire de réseau distribué, la sortie est généralement monophasée 220Vac (type AC) ou 240VDC (type DC haute tension), généralement avec une puissance nominale de 3-12kVA. Généralement, il alimente une seule armoire informatique ou deux armoires informatiques adjacentes, la puissance du système est faible et il est installé dans un rack.
2. Par rapport à l'onduleur traditionnel monté en rack, DPS a l'avantage d'être en retard
Comparé à l'
onduleur traditionnel monté en rack
prenant en charge la solution de batterie au plomb, DPS a pleinement pris en compte la difficulté de remplacement et de maintenance de l'équipement, la surveillance complexe de l'exploitation et de la maintenance et d'autres défauts de la solution traditionnelle au début de sa conception et de sa naissance, et a l'avantage d'être un retardataire.
Tout d'abord, le DPS adopte une conception entièrement modulaire. Le module de batterie au lithium et le module d'alimentation prennent en charge le remplacement à chaud en ligne, et le temps de maintenance et de remplacement de l'équipement est inférieur à 5 minutes, ce qui est simple et facile à utiliser.
Deuxièmement, la durée de vie de la batterie au lithium est de 10 ans ou plus, et le poids et l'espace d'installation requis sont réduits de plus de 60 % par rapport à la solution plomb-acide traditionnelle ; il n'est pas nécessaire de remplacer la batterie tous les 3 à 5 ans, et l'installation et le déploiement sont simples.
Enfin, grâce au logiciel de surveillance centralisée DPS, les utilisateurs peuvent effectuer une surveillance et une gestion centralisées unifiées des appareils DPS (y compris les onduleurs et les batteries au lithium) déployés en grande quantité en même temps.
3. DPS apporte une architecture hautement flexible et une innovation en matière d'applications
L'alimentation électrique centralisée et décentralisée est un concept relatif, qui est essentiellement un problème d'échelle et de granularité de l'alimentation électrique. Au niveau de l'application, les solutions d'alimentation électrique centralisée et distribuée ont leurs propres avantages et inconvénients.
Certains centres de données nouveaux/rénovés sont confrontés aux problèmes et défis suivants lors de la conception et de la planification :
1) Le déploiement global du système d'alimentation et de distribution d'électricité nécessite un investissement initial important ;
2) Le taux de charge de l'armoire informatique est faible, le cycle d'étagère est long, l'espace U est gaspillé et l'efficacité de fonctionnement est faible ;
3) Il existe de nombreux types de clients/entreprises desservis, la charge fluctue considérablement et la demande future est incertaine ;
4) La transformation économe en énergie des anciens centres de données se heurte à des problèmes tels que la portance, l'espace insuffisant et la consommation d'énergie élevée ;
Dans l'architecture d'alimentation et de distribution d'énergie distribuée, DPS peut suivre de près le développement et les changements des services informatiques car sa granularité est suffisamment petite, et il peut vraiment construire en fonction de la granularité des armoires informatiques, des investissements linéaires et réduire les Capex. En même temps, parce qu'il est proche de la charge informatique, il a peu d'impact sur le système de distribution d'énergie en amont et a une forte adaptabilité.
3.1 L'architecture d'alimentation et de distribution d'énergie doit s'adapter à une architecture informatique hybride flexible
Le cloud computing apporte une flexibilité suffisante au traitement des activités informatiques, peut faire face efficacement aux fluctuations de l'activité informatique et améliorer l'utilisation des ressources informatiques et la disponibilité du système. Du point de vue de l'ensemble de la chaîne de valeur commerciale du centre de données, les données sont le facteur de production principal, l'infrastructure informatique est l'équipement de production et le système d'alimentation et de distribution d'énergie du centre de données joue un rôle de support auxiliaire. Avec le développement continu de la technologie informatique, la disponibilité des données peut également être garantie et améliorée grâce à la technologie de virtualisation, à la technologie de redondance distribuée et à la technologie multi-active à distance. Par conséquent, la combinaison efficace de l'infrastructure informatique et de l'infrastructure clé du centre de données peut répondre aux exigences de haute disponibilité des données dans les centres de données de niveau A même si l'infrastructure clé du centre de données de bas niveau est utilisée, et en même temps réduire l'infrastructure clé de l'ensemble des données centre. investissement, baisse du coût total de possession.
À l'heure actuelle, de nombreux fournisseurs de services cloud, sociétés Internet et opérateurs de télécommunications ont exploré et mis en pratique des architectures pertinentes. "GB50174-2017 Data Center Design Specification" a également synchronisé et expliqué la division des centres de données de niveau A :
1) Pour l'architecture "1 secteur + 1 UPS/HVDC" qui a été largement utilisée dans le secteur Internet et des opérateurs, il peut être classées comme données de niveau A si elles répondent aux exigences de qualité du réseau électrique en amont et du centre d'alimentation de charge en aval.
2) Lorsque deux centres de données ou plus situés dans différentes régions sont construits en même temps, en tant que sauvegardes les uns pour les autres, et que les données sont transmises en temps réel, et que l'entreprise répond aux exigences de continuité, l'infrastructure du centre de données peut être configuré selon le système à haute disponibilité, ou il peut être configuré selon le système redondant. Autre configuration système.
3) Lors de l'établissement d'un centre de données de reprise après sinistre dans la même ville ou à un endroit différent, le centre de données de reprise après sinistre doit être au même niveau que le centre de données principal. Lorsque les données du centre de données de reprise après sinistre et du centre de données principal sont sauvegardées en temps réel et que l'entreprise répond aux exigences de continuité, le niveau du centre de données de reprise après sinistre peut être le même que celui du centre de données principal, ou il peut être inférieur à celui du centre de données principal.
Dans le secteur financier qui nécessite une convivialité extrêmement élevée, la Banque populaire de Chine a publié le "Plan de développement Fintech (2022-2025)" le 31 décembre 2021, et a clairement proposé la collaboration efficace de "cloud, gestion, périphérie et terminal" pour relâchez la pression du Cloud, répondez rapidement aux besoins des utilisateurs ; adopter activement la technologie de redondance multi-active pour créer un système de reprise après sinistre à plusieurs niveaux hautement fiable ; établir un centre de données vert à haute disponibilité.
3.2 DPS a 2N, gènes d'architecture double bus asymétrique, DR, RR
L'architecture 2N présente les caractéristiques d'une fiabilité et d'une disponibilité élevées, mais en raison de sa configuration tolérante aux pannes, il existe également des problèmes dans l'application, tels qu'un faible taux de charge du système, une faible efficacité de fonctionnement et des coûts d'investissement et d'exploitation élevés. Afin de mieux équilibrer disponibilité du système et TCO, au niveau de l'alimentation et de la distribution, un double bus asymétrique composé de "1 secteur + 1 ASI/HVDC", redondance distribuée (DR) et redondance de secours (RR) L'architecture revient progressivement à la vue du public et est mis en pratique. Du point de vue du système global du centre de données, différents niveaux d'alimentation et de distribution sont utilisés pour former une combinaison d'architecture pour chaque étage d'alimentation et de distribution de la moyenne tension à l'extrémité avant de la charge informatique,
3.3 Cluster de centre de données modulaire à armoire unique "Classe A"
La cloudification informatique a également suscité la réflexion de l'industrie sur la cloudification de l'alimentation et de la distribution d'énergie. Par rapport à l'alimentation électrique centralisée traditionnelle, l'alimentation électrique distribuée DPS présente l'avantage d'une petite granularité, proche de la charge informatique et de l'alimentation d'une ou deux armoires informatiques adjacentes. La gestion et le réglage peuvent être plus raffinés. En connectant en parallèle les sorties DC DPS DC haute tension dispersées dans chaque armoire informatique, un pool d'énergie DC ou un micro-réseau DC est formé. S'appuyant sur la stratégie de virtualisation de l'énergie, il peut répondre de manière flexible aux exigences de charge de travail et aux fluctuations des différentes armoires informatiques, et améliorer l'utilisation de l'énergie tout en garantissant la disponibilité.
Pour les armoires informatiques qui intègrent des technologies de produits distribuées telles que les petites barres omnibus, les DPS et les climatiseurs de fond de panier, cela peut être compris comme un "centre de données modulaire à armoire unique" indépendant dans une certaine mesure, ou peut former un "centre de données modulaire à armoire unique " Cluster". En s'appuyant sur la technologie informatique, la transmission en temps réel des données de l'entreprise entre les différentes armoires informatiques, micro-modules et salles informatiques, tout en assurant la continuité des activités et l'intégrité des données, réalise une sauvegarde mutuelle au niveau du centre de données et améliore la disponibilité du système. Combiné avec la définition de la norme nationale GB50174-2017 sur l'architecture de centre de données de niveau A, et l'exploration et la pratique des fournisseurs de services cloud et de la banque centrale sur les architectures redondantes multi-actives,les centres de données multi-actifs utilisant des architectures d'alimentation électrique de bas niveau peuvent également avoir des centres de données de niveau A Disponibilité des données, tout en répondant aux objectifs de développement vert et à faible émission de carbone du centre de données.
En résumé, le système d'alimentation distribué (DPS) a l'avantage d'être un retardataire par rapport à la solution UPS traditionnelle ; sa propre technologie est avancée et maîtrise la technologie efficace des systèmes d'alimentation et de distribution d'énergie et la technologie efficace des systèmes auxiliaires ; en même temps, la structure est extrêmement flexible. La méthode de câblage peut construire de manière flexible des architectures 2N, T3, DR et RR, avec un petit corps et une grande énergie, répondant aux besoins de divers scénarios de haute disponibilité.
En outre, en tant que composant central de l'infrastructure clé du centre de données, DPS est conforme à la tendance actuelle de développement de la technologie de cloud computing Internet et de la construction de centres de données modulaires. Il est plus flexible et génétiquement informatique, et convient particulièrement aux nœuds informatiques de pointe et aux centres de données modulaires à armoire unique. Clusters (tels que colo de détail), petite granularité, scénarios de construction par étapes tels que la rénovation économe en énergie d'anciennes salles informatiques