新技術(shù)的應(yīng)用及其帶來(lái)的挑戰(zhàn)正在改變數(shù)據(jù)中心的UPS電源和電源管理要求。
近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、不斷升級(jí)的數(shù)據(jù)需求以及不斷采用的云計(jì)算技術(shù)，促使企業(yè)將其工作負(fù)載從其內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心設(shè)施中遷移出來(lái)。與其相反，許多企業(yè)正在采用新的技術(shù)和方法(其中包括混合IT、邊緣計(jì)算、分布式IT和微型數(shù)據(jù)中心)，這些技術(shù)為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了許多好處，但同時(shí)也帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
隨著數(shù)據(jù)中心的不斷發(fā)展，電源系統(tǒng)仍然是不可或缺的一部分，但在其發(fā)展過(guò)程中常常被忽視。由于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)環(huán)境發(fā)生了諸多的變化，因此電源保護(hù)要求發(fā)生變化也就不足為奇，這主要是由新技術(shù)和新方法帶來(lái)的復(fù)雜性驅(qū)動(dòng)的。
伊頓集團(tuán)副總裁兼分布式電源基礎(chǔ)設(shè)施總經(jīng)理HervéTardy說(shuō)，“最大的問(wèn)題是，這些新技術(shù)是信息技術(shù)(IT)和運(yùn)營(yíng)技術(shù)(OT)的結(jié)合，這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)在看待同樣的事情方面有著不同的視角。”
展望未來(lái)，企業(yè)需要具備在任何地方管理電源的能力(無(wú)論是在遠(yuǎn)程位置，托管數(shù)據(jù)中心、云平臺(tái)、還是在內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心內(nèi))，并能夠應(yīng)對(duì)電源故障，將工作負(fù)載從一個(gè)位置動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置。
Tardy說(shuō)：“所有這些都將在處理數(shù)據(jù)的地方以整體方式管理電源系統(tǒng)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的范疇。”
再見(jiàn)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心
很多企業(yè)在應(yīng)對(duì)爆炸性增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)方面陷入困境，云平臺(tái)的成本不斷增長(zhǎng)和安全問(wèn)題，以及IT部門對(duì)快速變化的業(yè)務(wù)需求作出快速反應(yīng)的期望，這些因素促成了新數(shù)據(jù)中心模式的形成。與此同時(shí)，采用像機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能這樣的新興技術(shù)，已經(jīng)促使組織出于減緩延遲的目的盡可能地將數(shù)據(jù)保持在接近消費(fèi)者的位置。
因此，這些變化使許多企業(yè)擺脫內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心，并采用一系列新策略。其中之一就是混合IT，它允許一些IT工作負(fù)載在內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心進(jìn)行管理，而另一些則依賴于基于云平臺(tái)的服務(wù)。
類似地，在市場(chǎng)上也看到了向分布式IT的持續(xù)遷移，這使得企業(yè)能夠利用托管數(shù)據(jù)中心設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、附近的遠(yuǎn)程站點(diǎn)將應(yīng)用程序放置在更靠近用戶的位置。
很多企業(yè)也在邊緣處理工作負(fù)載，部署解決方案以在網(wǎng)絡(luò)邊緣而不是在集中式服務(wù)器和系統(tǒng)中生成、收集和分析數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)中心行業(yè)和電源領(lǐng)域知名廠商Vertiv公司最近發(fā)布的一項(xiàng)研究結(jié)果凸顯了邊緣計(jì)算的吸引力，它能夠通過(guò)減少延遲來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)性能。其中，近500名目前支持邊緣環(huán)境的參與者預(yù)測(cè)，到2025年，他們的邊緣數(shù)據(jù)中心數(shù)量將增加226%。邊緣計(jì)算應(yīng)用程序?qū)α闶?、教育、銀行、醫(yī)療保健、工業(yè)部門以及政府組織尤其具有吸引力。
另一個(gè)強(qiáng)勁發(fā)展趨勢(shì)是越來(lái)越多的企業(yè)采用微型數(shù)據(jù)中心，它是一種規(guī)模較小或容器化的架構(gòu)，其設(shè)計(jì)通常是在一個(gè)19英寸機(jī)架中容納數(shù)臺(tái)服務(wù)器。
盡管IT系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)了許多好處，但是在采用這些快速變化的基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，也必須解決潛在的風(fēng)險(xiǎn)。最重要的問(wèn)題之一是如何進(jìn)行電源備份以確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)得到電源保護(hù)。
新的IT趨勢(shì)帶來(lái)的挑戰(zhàn)
一切進(jìn)步和發(fā)展都會(huì)付出代價(jià)，現(xiàn)代科技也不例外。潛在的毀滅性停機(jī)威脅、日益嚴(yán)重的安全隱患以及遠(yuǎn)程管理的基本要求，正迫使企業(yè)重新考慮如何在這些新環(huán)境中實(shí)施戰(zhàn)略性的端到端電源管理方法。其主要問(wèn)題包括：
(1)保持持續(xù)的正常運(yùn)行時(shí)間。隨著停機(jī)威脅的不斷擴(kuò)大，缺乏足夠電源保護(hù)的企業(yè)將會(huì)受到嚴(yán)重后果的影響。IT宕機(jī)可能會(huì)對(duì)企業(yè)的利潤(rùn)、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)和行業(yè)聲譽(yù)造成嚴(yán)重破壞。除了設(shè)備損壞和數(shù)據(jù)丟失之外，在某些情況下，計(jì)劃外停機(jī)甚至可能導(dǎo)致企業(yè)破產(chǎn)。僅僅一個(gè)短暫的電源故障就有可能引發(fā)巨大的損失，據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner公司估計(jì)，IT宕機(jī)的平均損失為每分鐘5600美元。這種損失因組織而異，有的每分鐘損失甚至高達(dá)9000美元。
(2)在不斷升級(jí)的威脅中確保安全。智能互聯(lián)設(shè)備的擴(kuò)散為黑客和網(wǎng)絡(luò)攻擊者創(chuàng)造了前所未有的機(jī)會(huì)。考慮到調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)全球到2025年將應(yīng)用754億臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)攻擊是IT員工在異地訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)擔(dān)心的一個(gè)主要問(wèn)題。根據(jù)一份名為《世界經(jīng)濟(jì)論壇2018年全球風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告》，在過(guò)去五年，針對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)犯罪數(shù)量幾乎翻了一番。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的擔(dān)憂也顯著減緩了物聯(lián)網(wǎng)的部署，并促使采取立法行動(dòng)。加利福尼亞州通過(guò)了SB-327法案，該法案要求物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的制造商為其配備合理的安全功能以保護(hù)設(shè)備及其信息不受未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)、破壞、使用、修改或泄露。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)UL公司也參與了這項(xiàng)法案的制定，并發(fā)布了網(wǎng)絡(luò)連接產(chǎn)品的軟件網(wǎng)絡(luò)安全調(diào)查大綱第2-2部分：工業(yè)控制系統(tǒng)的特殊要求(UL 2900-2-2)。
(3)缺乏現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)知識(shí)。雖然很多企業(yè)可能認(rèn)識(shí)到需要在邊緣和分布式IT環(huán)境中保護(hù)電源，就像內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心一樣，但他們面臨著另一個(gè)挑戰(zhàn)：現(xiàn)場(chǎng)可能沒(méi)有配備IT專業(yè)人員。
Tardy說(shuō)，“沒(méi)人知道如何處理IT系統(tǒng)。”但他解釋說(shuō)，人們期望設(shè)備能夠正常運(yùn)行，而不是IT系統(tǒng)通常是三年的使用壽命，而是更有可能持續(xù)五到十年。因此，有些企業(yè)已經(jīng)開始尋求能夠“一勞永逸”不用維護(hù)的產(chǎn)品，這樣的產(chǎn)品可以在很少甚至沒(méi)有人為干預(yù)的情況下運(yùn)行。這種方法在零售和醫(yī)療保健部門尤其有利。
電源保護(hù)策略也不斷發(fā)展
無(wú)論企業(yè)選擇哪種數(shù)據(jù)中心策略，對(duì)于持續(xù)供應(yīng)的清潔能源的需求仍然至關(guān)重要。由于內(nèi)部部署數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在采用大量IT基礎(chǔ)設(shè)施，因此高級(jí)電源保護(hù)對(duì)于保護(hù)IT設(shè)備和數(shù)據(jù)都變得越來(lái)越重要。
UPS電源的任務(wù)是保護(hù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、節(jié)點(diǎn)、工作站、外圍設(shè)備和集線器/路由器的電力供應(yīng)。它們還經(jīng)常為全球互聯(lián)網(wǎng)語(yǔ)音協(xié)議(VoIP)、安全性和銷售點(diǎn)(POS)系統(tǒng)提供不間斷電源。
而電源保護(hù)市場(chǎng)正在經(jīng)歷的變化包括：
·單相UPS的應(yīng)用需求激增。邊緣計(jì)算引發(fā)了對(duì)高度可靠性的單相UPS電源系統(tǒng)的需求增加，因?yàn)槠髽I(yè)需要采用靠近網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和其他設(shè)備的小型電力系統(tǒng)，以方便連接到云平臺(tái)。
但是Tardy表示，下一代UPS電源系統(tǒng)可能與現(xiàn)在看到的產(chǎn)品有所不同，這主要是由于這些UPS電源需要在沒(méi)有專業(yè)人員維護(hù)的情況下運(yùn)行更長(zhǎng)的時(shí)間。此外，他預(yù)計(jì)下一個(gè)重大創(chuàng)新是通過(guò)手機(jī)監(jiān)控和管理UPS電源，IT專業(yè)人士可以通過(guò)智能手機(jī)輕松、全面地控制和監(jiān)控設(shè)備。
Tardy說(shuō)，“我相信下一代UPS電源不再使用LCD或LED顯示屏。UPS電源如今是機(jī)架內(nèi)唯一配置LCD顯示屏的設(shè)備，而服務(wù)器或路由器都沒(méi)有顯示屏。”
·鋰離子電池將成為UPS電源應(yīng)用的首選。鋰離子電池將成為單相UPS電源或三相UPS電源的主流應(yīng)用。與傳統(tǒng)閥控鉛酸蓄電池(VRLA)相比，鋰離子電池具有獨(dú)特的處理邊緣計(jì)算負(fù)載要求的能力，其使用壽命長(zhǎng)達(dá)8～10年，而鉛酸蓄電池通常3～4年需要進(jìn)行更換。采用鋰離子電池的UPS電源系統(tǒng)不僅簡(jiǎn)化了維護(hù)，消除了頻繁更換電池的要求，而且還提供了 “一勞永逸”的理想價(jià)值主張，這特別有利于邊緣計(jì)算環(huán)境的應(yīng)用。例如，在UPS電源保護(hù)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)營(yíng)的零售場(chǎng)所，大多數(shù)員工并不精通IT技術(shù)，因此他們不太可能意識(shí)到UPS電源發(fā)出警告的嚴(yán)重性。
鋰離子電池延長(zhǎng)壽命的另一個(gè)好處是，企業(yè)可以將其UPS電源更新周期與其他IT設(shè)施的更新周期保持一致，從而節(jié)省勞動(dòng)力成本和更換電池的時(shí)間和費(fèi)用。事實(shí)上，施耐德電氣公司最近發(fā)布的一份調(diào)查報(bào)告指出，與傳統(tǒng)解決方案相比，一些采用鋰離子電池單相UPS電源解決方案將其總擁有成本(TCO)降低了53%。一些行業(yè)專家預(yù)測(cè)，由于具有占地面積更小、定價(jià)更具競(jìng)爭(zhēng)力等優(yōu)勢(shì)，鋰離子電池最終可能取代UPS電池中的鉛酸蓄電池。
·對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全解決方案的需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展，服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)連接的不斷增加，以及與網(wǎng)絡(luò)攻擊相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)變得更加危險(xiǎn)，企業(yè)必須確保其連接的技術(shù)安全且具有彈性，電源設(shè)備也不例外。
隨著SB-327標(biāo)準(zhǔn)和UL 2900-2-2標(biāo)準(zhǔn)的推出，很多電源保護(hù)制造商已開始采用UPS電源、網(wǎng)卡、軟件和配電單元(PDU)來(lái)解決這些問(wèn)題。
Tardy說(shuō)：“如果企業(yè)的設(shè)備位于企業(yè)防火墻之后，就不能認(rèn)為是安全可靠的。而連接到網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)設(shè)備都必須具有自己的網(wǎng)絡(luò)安全級(jí)別。”
·組織對(duì)遠(yuǎn)程功能的需求不斷增長(zhǎng)。而對(duì)于遠(yuǎn)程工作邊緣設(shè)施來(lái)說(shuō)，很少受過(guò)IT和技術(shù)培訓(xùn)的人員進(jìn)行維護(hù)，而對(duì)于IT系統(tǒng)無(wú)縫運(yùn)行的需求日益增長(zhǎng)。不太熟練的操作人員可能需要執(zhí)行簡(jiǎn)單的即插即用部署工作，提供安全的邊緣應(yīng)用程序更新或在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行調(diào)試。
遠(yuǎn)程管理因此已成為有效電源管理策略的重要組成部分，從而消除了技術(shù)人員每天在現(xiàn)場(chǎng)部署和管理解決方案的需要。
Tardy說(shuō)，“以往UPS電源的管理模式終將被替代?，F(xiàn)在的UPS電源是連接網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，必須對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，就像數(shù)據(jù)中心或遠(yuǎn)程位置的任何其他設(shè)備一樣。”
·PDU應(yīng)用率上升。展望未來(lái)，PDU有望成為首選的智能電源設(shè)備，因?yàn)樗鼈兛梢宰尮芾韱T直接控制到IT硬件的電源。使用智能PDU進(jìn)行監(jiān)控還可以提高效率、正常運(yùn)行時(shí)間。
Tardy說(shuō)，“PDU實(shí)際上是所有設(shè)備中最智能的電源設(shè)備，每個(gè)插座電源的智能水平類似于UPS輸出的智能水平，通常有42個(gè)插座。”
·應(yīng)用更多軟件定義的電源。軟件定義數(shù)據(jù)中心技術(shù)的興起導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)商要求能夠動(dòng)態(tài)虛擬化、配置和調(diào)整電源服務(wù)的解決方案。傳感器和其他物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的激增推動(dòng)了對(duì)具有物聯(lián)網(wǎng)功能的電源保護(hù)產(chǎn)品的需求，這些產(chǎn)品可提供辦公級(jí)即插即用的簡(jiǎn)便性，可用于基本不受支持的遠(yuǎn)程環(huán)境。IT專業(yè)人員將依靠智能設(shè)備，使其能夠訪問(wèn)配電網(wǎng)絡(luò)并提供控制功能;捕獲并分析一系列數(shù)據(jù)和性能信息;并將智能功能嵌入其他類型的設(shè)備中，從而實(shí)現(xiàn)自主控制。
結(jié)論
隨著現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的不斷發(fā)展以及對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)的需求不斷擴(kuò)大，有效保護(hù)這些系統(tǒng)的重要性也越來(lái)越大。采用不間斷電源不能是事后的想法。然而，為了確保這一要求，電源解決方案需要不斷發(fā)展以滿足當(dāng)今IT專業(yè)人員和IT系統(tǒng)的需求。
