如何解决数据中心电源路径问题

电源对数据中心的重要性就好比心脏对人类的重要程度，虽然数据中心设计时可以选择不同的级别和冗余水平，但从来没有人希望数据中心掉电。不管是只有单一UPS的小型数据中心，还是具有完全冗余能力的大型数据中心，停电是不可避免的。下面是一些可以减轻电源路径问题的办法。

电源路径：成本vs.可接受的风险

数据中心设计通常是由成本和可接受的风险因素推动的，Uptime协会的1-4层要求无需再做解释，它也远远超出了电源话题，但最基本的电源路径是简单的N设计(或1级)，即没有冗余，电源路径中的每个组件都是一个单点故障点(SPOF)。

电源路径从发电站和它的高压输电线路开始，然后进入变电站或本地变压器并交给客户，电力依次通过设施的主配电板和后续的子配电板，每个配电板都带有一个断路器或熔断器。

假设有一台发电机，电力必须通过自动转换开关(ATS)，再到为UPS供电的主电源面板，电力将会通过一个维护旁路面板(MBP)，主电源面板也要给其它设备供电，如制冷系统。从那里开始，电力从UPS(或MBP)输送到配电墙面板或地面级配电单元(PDU)。然后再到机架型配电盘附近的电源插座，有时这里也会配有断路器或熔断器，最后，电力进入到IT设备的电源线，这些电源线通常是可拆卸的。

像这样配置的数据中心不出现电源问题实在是令人吃惊。但事实证明，这样的小型数据中心是相当可靠的，许多小型N型数据中心可以无事故地运行多年。

提高可用性：N+1电源路径

要改进N电源系统的缺点并不需要完全冗余的4层S+S配置，N的下一级是N+1。在电源路径中，它通常指的是UPS和发电机组，在N+1中，一般有三个或更多UPS并连，N+1设计允许UPS阵列中单个UPS故障下线而不影响供电。

还可以有一个冗余的A-B型电力分配，电源位于UPS的下游，机柜电源由单个UPS或一个N+1 UPS阵列供电，这样不用完全冗余的2N UPS系统的成本就改进了电力分配冗余问题。

最后，在一个完整的2N A-B型系统中，每个电源路径是独立维持整个关键负载的，2N A-B型通常是4层设计，每个组件都有重复设计，两个发电站，两套发电机和相关的ATS设备。每个N+1 UPS阵列都是自治的，向每个机架提供独立的A-B型电力分配，即真正的S+S电源系统。

理论上，这种设计允许任意组件失效，冗余组件会自动接管失效的组件，但在3层和4层设计中，两个系统之间的多个交点允许一方将电力移交给另一方，以便执行维护工作，这些连接点通常存在潜在的故障，因为一旦交叉，单边系统就无法实现完全自治了。

如果因人为错误或电气设备故障引起了问题，可能会导致整个数据中心断电。最后，电源路径本身的复杂性和补充开关设备可能会减少整体可靠性。