淺談機架式智能電源分配器的能源管理（一）

2012年9月22日，美國紐約時報發(fā)表了一篇震撼業(yè)界的文章"Power，Pollution and the Internet"，文中提到根據(jù)紐約時報一年多的調(diào)查，大型數(shù)據(jù)中心使用的電力大約有90%以上被浪費。就此事紐約時報特委托著名的顧問公司麥肯錫（McKinsey & Company） 作了分析，結果也顯示了數(shù)據(jù)中心僅僅有6%~12%的電力是真正用于運算中的服務器。 

全球的數(shù)據(jù)中心總共花費約300億瓦的電，竟是約30座核電廠的發(fā)電量，而其中又約有1/4到1/3的用電是被消耗于美國地區(qū)的數(shù)據(jù)中心，在文中訪問了一位不愿公開身份的資深數(shù)據(jù)中心工作者，據(jù)他表示：這種浪費的用電狀況是業(yè)界不敢公開秘密，但沒有人敢第一個認錯，如果我們是處于日新月異的制造業(yè)， 我們早就被淘汰了。 

數(shù)據(jù)中心先進的美國都有如此嚴重的電力浪費問題，對于數(shù)據(jù)中心正處于起飛階段的亞洲，我們不得不開始注意數(shù)據(jù)中心能源使用效率的問題。 

要提升數(shù)據(jù)中心的能源使用效率，當然就必須做好數(shù)據(jù)中心能源管理的工作，而能源管理工作的第一步就必須先做好量測的工作，畢竟任何無法被量測到及量化的東西是無從管理起的。所以如何做到正確的量測是提升數(shù)據(jù)中心能源使用效率首先要考慮的問題。 

關于IT設備用電的量測，最精確的量測方法就是使用機架式智能型電源分配器（intelligent rack PDU），因為機架式電源分配器位于每個機架內(nèi)，是送電給IT設備的最后一個配電裝置，因此從機架式電源分配器量測IT設備的用電是最精確的。又因為位于各個機架內(nèi)，一些較高端的機架式智能型電源分配器還具備遠程開關及環(huán)境參數(shù)測量等功能，但因早期機架式智能型電源分配器成本較高，所以很多數(shù)據(jù)中心會采用成本較低的電流互感器（CT），即在配電盤內(nèi)加裝電流互感器，透過數(shù)據(jù)搜集器將數(shù)據(jù)集中記錄于中央監(jiān)管服務器中，以做為日后分析使用。 

但和機架式智能型電源分配器比較起來，電流互感器還是有很多不足的地方，例如過載跳閘的預先告警，早期數(shù)據(jù)中心因為每機架中設備使用的電力密度都不會太高。所以每一個機架式電源分配器大多只有一個回路（不含備援回路，算一下電源分配器有幾個過電流斷路器就有幾個回路），如果只有一個回路，電流互感器所量到的電流還足以使管理者了解IT設備的用電距離跳閘還有多少空間，但如果機架式電源分配器多于12個或甚至于多于16個端口，則往往一個機架式電源分配器會有2個回路，如果是3相的分配器，則至少會有3個回路或甚至有6個回路, 有如此多個回路, 但電流互感器還是只能量到這些回路的總電流, 無法讓數(shù)據(jù)中心的管理人員防范各單獨回路跳閘于事前。 

因為機架中IT設備的耗電密度越來越高（如刀片服務器等），但機架式智能型電源分配器因技術的提升，售價已不再像以往遙不可及，因此越來越多數(shù)據(jù)中心選擇使用機架式智能型電源分配器來建構其電力的量測系統(tǒng)。 

各個數(shù)據(jù)中心的需求會因為數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在及未來可能使用的服務器不同，還有配置規(guī)劃等不同的原因，會選擇不同型式的機架式智能型電源分配器，到底要如何選擇合適自己數(shù)據(jù)中心的機架式智能型電源分配器，以下是幾個業(yè)界選擇機架式智能型電源分配器的特點供各位機房管理人員參考。 

1. 機架式智能型電源分配器的安裝型式 

一般較常見的有水平安裝型，垂直安裝型，及ATEN宏正推出的分離安裝型。 

（1）水平安裝型 

安裝彈性最高，最不受機架型式限制，因為是安裝于機架的前方，所以只要是標準機架，均可以做安裝，但因為寬度受19吋機架寬度的限制，一般最多就只能有8個端口（以1U高機種為例），所以如果端口需求數(shù)量較多的情形下，以平均每端口的成本計算，每端口的成本會較垂直安裝型來得高，但如果以整臺機架式智能型電源分配器的成本來計算，它又會比垂直安裝型來得便宜，因此如果數(shù)據(jù)中心每機架預期安裝的服務器數(shù)量并不多，或是將視成長分批安裝，則水平安裝型會是一個最合適的選擇，如圖1所示。

圖1 水平安裝型

（2）垂直安裝型 

因為是垂直安裝，所以不受機架19吋寬度的限制，但長度還是需要考慮機架42U高度的限制，一般長見的規(guī)格為16個端口或24個端口；ATEN宏正推出40個端口的智能型電源分配器，如果數(shù)據(jù)中心每個機架的服務器數(shù)量較多，以每個端口的成本來計算，會是成本上很不錯的考慮，如圖2所示。

圖2垂直安裝