【服务器】数据中心的发展改变了电力保护

近年来，物联网的发展、不断升级的数据需求以及不断采用的云计算技术，促使企业将其工作负载从其内部部署数据中心设施中迁移出来。与其相反，许多企业正在采用新的技术和方法(其中包括混合IT、边缘计算、分布式IT和微型数据中心)，这些技术为数据中心运营带来了许多好处，但同时也带来了严峻的挑战。

随着数据中心的不断发展，电源系统仍然是不可或缺的一部分，但在其发展过程中常常被忽视。由于数据中心运营环境发生了诸多的变化，因此电源保护要求发生变化也就不足为奇，这主要是由新技术和新方法带来的复杂性驱动的。

伊顿集团副总裁兼分布式电源基础设施总经理HervéTardy说，“最大的问题是，这些新技术是信息技术(IT)和运营技术(OT)的结合，这两个团队在看待同样的事情方面有着不同的视角。”

展望未来，企业需要具备在任何地方管理电源的能力(无论是在远程位置，托管数据中心、云平台、还是在内部部署数据中心内)，并能够应对电源故障，将工作负载从一个位置动态转移到另一个位置。

Tardy说：“所有这些都将在处理数据的地方以整体方式管理电源系统，这远远超出了传统数据中心的范畴。”

再见，传统数据中心

很多企业在应对爆炸性增长的数据方面陷入困境，云平台的成本不断增长和安全问题，以及IT部门对快速变化的业务需求作出快速反应的期望，这些因素促成了新数据中心模式的形成。与此同时，采用像机器学习和人工智能这样的新兴技术，已经促使组织出于减缓延迟的目的尽可能地将数据保持在接近消费者的位置。

因此，这些变化使许多企业摆脱内部部署数据中心，并采用一系列新策略。其中之一就是混合IT，它允许一些IT工作负载在内部部署数据中心进行管理，而另一些则依赖于基于云平台的服务。

类似地，在市场上也看到了向分布式IT的持续迁移，这使得企业能够利用托管数据中心设施、网络机柜、附近的远程站点将应用程序放置在更靠近用户的位置。

很多企业也在边缘处理工作负载，部署解决方案以在网络边缘而不是在集中式服务器和系统中生成、收集和分析数据。

数据中心行业和电源领域知名厂商Vertiv公司最近发布的一项研究结果凸显了边缘计算的吸引力，它能够通过减少延迟来提高网络性能。其中，近500名目前支持边缘环境的参与者预测，到2025年，他们的边缘数据中心数量将增加226%。边缘计算应用程序对零售、教育、银行、医疗保健、工业部门以及政府组织尤其具有吸引力。

另一个强劲发展趋势是越来越多的企业采用微型数据中心，它是一种规模较小或容器化的架构，其设计通常是在一个19英寸机架中容纳数台服务器。

尽管IT系统和互联网技术的进步带来了许多好处，但是在采用这些快速变化的基础设施时，也必须解决潜在的风险。最重要的问题之一是如何进行电源备份以确保关键数据得到电源保护。

新的IT趋势带来的挑战

一切进步和发展都会付出代价，现代科技也不例外。潜在的毁灭性停机威胁、日益严重的安全隐患以及远程管理的基本要求，正迫使企业重新考虑如何在这些新环境中实施战略性的端到端电源管理方法。其主要问题包括：

(1)保持持续的正常运行时间。随着停机威胁的不断扩大，缺乏足够电源保护的企业将会受到严重后果的影响。IT宕机可能会对企业的利润、业务运营和行业声誉造成严重破坏。除了设备损坏和数据丢失之外，在某些情况下，计划外停机甚至可能导致企业破产。仅仅一个短暂的电源故障就有可能引发巨大的损失，据调研机构Gartner公司估计，IT宕机的平均损失为每分钟5600美元。这种损失因组织而异，有的每分钟损失甚至高达9000美元。

(2)在不断升级的威胁中确保安全。智能互联设备的扩散为黑客和网络攻击者创造了前所未有的机会。考虑到调研机构预测全球到2025年将应用754亿台物联网设备，网络攻击是IT员工在异地访问网络时担心的一个主要问题。根据一份名为《世界经济论坛2018年全球风险报告》，在过去五年，针对企业业务的网络犯罪数量几乎翻了一番。对于网络安全的担忧也显著减缓了物联网的部署，并促使采取立法行动。加利福尼亚州通过了SB-327法案，该法案要求物联网设备的制造商为其配备合理的安全功能以保护设备及其信息不受未经授权的访问、破坏、使用、修改或泄露。标准机构UL公司也参与了这项法案的制定，并发布了网络连接产品的软件网络安全调查大纲第2-2部分：工业控制系统的特殊要求(UL 2900-2-2)。

(3)缺乏现场专业知识。虽然很多企业可能认识到需要在边缘和分布式IT环境中保护电源，就像内部部署数据中心一样，但他们面临着另一个挑战：现场可能没有配备IT专业人员。

Tardy说，“没人知道如何处理IT系统。”但他解释说，人们期望设备能够正常运行，而不是IT系统通常是三年的使用寿命，而是更有可能持续五到十年。因此，有些企业已经开始寻求能够“一劳永逸”不用维护的产品，这样的产品可以在很少甚至没有人为干预的情况下运行。这种方法在零售和医疗保健部门尤其有利。

电源保护策略也不断发展

无论企业选择哪种数据中心策略，对于持续供应的清洁能源的需求仍然至关重要。由于内部部署数据中心现在采用大量IT基础设施，因此高级电源保护对于保护IT设备和数据都变得越来越重要。

UPS电源的任务是保护网络服务器、节点、工作站、外围设备和集线器/路由器的电力供应。它们还经常为全球互联网语音协议(VoIP)、安全性和销售点(POS)系统提供不间断电源。

而电源保护市场正在经历的变化包括：

(1) 单相UPS的应用需求激增。

边缘计算引发了对高度可靠性的单相UPS电源系统的需求增加，因为企业需要采用靠近网络交换机和其他设备的小型电力系统，以方便连接到云平台。

但是Tardy表示，下一代UPS电源系统可能与现在看到的产品有所不同，这主要是由于这些UPS电源需要在没有专业人员维护的情况下运行更长的时间。此外，他预计下一个重大创新是通过手机监控和管理UPS电源，IT专业人士可以通过智能手机轻松、全面地控制和监控设备。

Tardy说，“我相信下一代UPS电源不再使用LCD或LED显示屏。UPS电源如今是机架内唯一配置LCD显示屏的设备，而服务器或路由器都没有显示屏。”

(2) 锂离子电池将成为UPS电源应用的首选。

锂离子电池将成为单相UPS电源或三相UPS电源的主流应用。与传统阀控铅酸蓄电池(VRLA)相比，锂离子电池具有独特的处理边缘计算负载要求的能力，其使用寿命长达8～10年，而铅酸蓄电池通常3～4年需要进行更换。采用锂离子电池的UPS电源系统不仅简化了维护，消除了频繁更换电池的要求，而且还提供了 “一劳永逸”的理想价值主张，这特别有利于边缘计算环境的应用。例如，在UPS电源保护关键网络设备运营的零售场所，大多数员工并不精通IT技术，因此他们不太可能意识到UPS电源发出警告的严重性。

锂离子电池延长寿命的另一个好处是，企业可以将其UPS电源更新周期与其他IT设施的更新周期保持一致，从而节省劳动力成本和更换电池的时间和费用。事实上，施耐德电气公司最近发布的一份调查报告指出，与传统解决方案相比，一些采用锂离子电池单相UPS电源解决方案将其总拥有成本(TCO)降低了53%。一些行业专家预测，由于具有占地面积更小、定价更具竞争力等优势，锂离子电池最终可能取代UPS电池中的铅酸蓄电池。

(3) 对网络安全解决方案的需求。

随着物联网的扩展，服务器和网关连接的不断增加，以及与网络攻击相关的风险变得更加危险，企业必须确保其连接的技术安全且具有弹性，电源设备也不例外。

随着SB-327标准和UL 2900-2-2标准的推出，很多电源保护制造商已开始采用UPS电源、网卡、软件和配电单元(PDU)来解决这些问题。

Tardy说：“如果企业的设备位于企业防火墙之后，就不能认为是安全可靠的。而连接到网络的每个设备都必须具有自己的网络安全级别。”

(4) 组织对远程功能的需求不断增长。

而对于远程工作边缘设施来说，很少受过IT和技术培训的人员进行维护，而对于IT系统无缝运行的需求日益增长。不太熟练的操作人员可能需要执行简单的即插即用部署工作，提供安全的边缘应用程序更新或在出现问题时进行调试。

远程管理因此已成为有效电源管理策略的重要组成部分，从而消除了技术人员每天在现场部署和管理解决方案的需要。

Tardy说，“以往UPS电源的管理模式终将被替代。现在的UPS电源是连接网络的设备，必须对其进行远程管理，就像数据中心或远程位置的任何其他设备一样。”

(5) PDU应用率上升。

展望未来，PDU有望成为首选的智能电源设备，因为它们可以让管理员直接控制到IT硬件的电源。使用智能PDU进行监控还可以提高效率、正常运行时间。

Tardy说，“PDU实际上是所有设备中最智能的电源设备，每个插座电源的智能水平类似于UPS输出的智能水平，通常有42个插座。”

(6) 应用更多软件定义的电源。

软件定义数据中心技术的兴起导致基础设施运营商要求能够动态虚拟化、配置和调整电源服务的解决方案。传感器和其他物联网技术的激增推动了对具有物联网功能的电源保护产品的需求，这些产品可提供办公级即插即用的简便性，可用于基本不受支持的远程环境。IT专业人员将依靠智能设备，使其能够访问配电网络并提供控制功能;捕获并分析一系列数据和性能信息;并将智能功能嵌入其他类型的设备中，从而实现自主控制。

结论

随着现代数据中心的不断发展以及对数据服务的需求不断扩大，有效保护这些系统的重要性也越来越大。采用不间断电源不能是事后的想法。然而，为了确保这一要求，电源解决方案需要不断发展以满足当今IT专业人员和IT系统的需求。