數(shù)據(jù)中心行業(yè)已經(jīng)做出更多努力來(lái)降低其功耗。該行業(yè)一直在整合不同的技術(shù)進(jìn)步，包括人工智能和新的冷卻系統(tǒng)，這些系統(tǒng)改善了數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)功耗。自 2010 年以來(lái)，計(jì)算能力和工作負(fù)載增加了 600%，互聯(lián)網(wǎng)流量增長(zhǎng)了 1000%，而數(shù)據(jù)中心的能源使用量?jī)H增加了 6%。數(shù)據(jù)中心的效率比大多數(shù)人意識(shí)到的要高，但該行業(yè)現(xiàn)在和未來(lái)都希望變得更加高效。

什么是數(shù)據(jù)中心電源冗余？

許多不同的行業(yè)都依賴數(shù)據(jù)中心進(jìn)行日常運(yùn)營(yíng)。無(wú)論發(fā)生什么，數(shù)據(jù)中心都需要準(zhǔn)備就緒并可用。停電可能由許多不同的原因引起，包括極端天氣條件、電網(wǎng)故障、自然災(zāi)害、輪流停電、電力故障以及其他可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心電源中斷的原因。各行各業(yè)的所有企業(yè)都希望數(shù)據(jù)中心每周 7 天、每天 24 小時(shí)不間斷供電。這就是為什么電源冗余是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵方面之一。

電源冗余是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原因是在斷電的情況下數(shù)據(jù)中心不會(huì)受到影響。具有冗余電源的數(shù)據(jù)中心通過(guò)使用兩個(gè)或多個(gè)物理電源來(lái)運(yùn)行。所有這些電源都具有獨(dú)立運(yùn)行的能力，因此無(wú)論發(fā)生什么情況，數(shù)據(jù)中心都能夠繼續(xù)運(yùn)行。

什么是數(shù)據(jù)中心可靠性等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)體系？

有數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估每個(gè)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器托管能力的質(zhì)量和可靠性。Uptime Institute 創(chuàng)建了一個(gè)四級(jí)排名系統(tǒng)，以評(píng)估每個(gè)數(shù)據(jù)中心的具體期望和收益。一級(jí)數(shù)據(jù)中心是最低層，通常由小型企業(yè)使用。一級(jí)數(shù)據(jù)中心需要有 99.671% 的正常運(yùn)行時(shí)間。不需要冗余，企業(yè)每年可以預(yù)期大約 28.7 小時(shí)的停機(jī)時(shí)間。

二級(jí)數(shù)據(jù)中心需要有 99.749% 的正常運(yùn)行時(shí)間。電源和冷卻都需要部分冗余，但公司預(yù)計(jì)每年會(huì)經(jīng)歷大約 22 小時(shí)的停機(jī)時(shí)間。

許多大公司傾向于利用第 3 層數(shù)據(jù)中心的能力和資源。在這一層中，企業(yè)可以預(yù)期至少 99.982% 的正常運(yùn)行時(shí)間。這些數(shù)據(jù)中心每年的停機(jī)時(shí)間也不得超過(guò) 1.6 小時(shí)。第 3 層數(shù)據(jù)中心也具有 N+1 容錯(cuò)能力，可提供至少 72 小時(shí)的斷電保護(hù)。

最后是第 4 層數(shù)據(jù)中心，通常由企業(yè)公司使用。這些數(shù)據(jù)中心需要具備每年 99.995% 的正常運(yùn)行時(shí)間、2N+1 完全冗余的基礎(chǔ)架構(gòu)和 96 小時(shí)的斷電保護(hù)。使用第 4 層數(shù)據(jù)中心的公司預(yù)計(jì)每年的停機(jī)時(shí)間約為 26.3 分鐘。

柴油動(dòng)力備用發(fā)電機(jī)有什么問(wèn)題？

由于數(shù)據(jù)中心需要不間斷電源（或盡可能接近），因此設(shè)置備用發(fā)電機(jī)以在主電源中斷時(shí)接管。數(shù)據(jù)中心備用發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期以來(lái)一直由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。隨著世界繼續(xù)應(yīng)對(duì)全球變暖，大多數(shù)行業(yè)都在尋求綠色環(huán)保。由于其對(duì)環(huán)境的影響，數(shù)據(jù)中心需要監(jiān)測(cè)這些柴油動(dòng)力備用發(fā)電機(jī)的排放，包括一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锖皖w粒物。

一氧化碳是一種有毒氣體，由化石燃料的不充分燃燒產(chǎn)生。它無(wú)味無(wú)色，這使得它更加危險(xiǎn)。一氧化氮是一種無(wú)毒氣體，也是無(wú)色的。它是細(xì)菌過(guò)程、腐爛、化石燃料燃燒和生物生長(zhǎng)的結(jié)果。碳?xì)浠衔锸呛刑己蜌涞幕衔?。它們可以以各種形式出現(xiàn)，例如甲烷或聚苯乙烯。由于它們對(duì)人類和/或環(huán)境的影響，所有這些都需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)。燃燒化石燃料會(huì)排放多種空氣污染物，對(duì)環(huán)境和人類有害。限制這些污染物是數(shù)據(jù)行業(yè)的主要關(guān)注點(diǎn)。

數(shù)據(jù)中心可以依靠電池供電嗎？

數(shù)據(jù)中心使用可再生能源（如水、風(fēng)能和太陽(yáng)能）變得更加節(jié)能。但是，盡管這些可再生能源取得了進(jìn)步，但數(shù)據(jù)中心主要仍在使用柴油發(fā)電機(jī)。備用發(fā)電機(jī)使用柴油有幾個(gè)原因。與其他形式的燃料（液態(tài)丙烷或天然氣）相比，柴油發(fā)電機(jī)成本更低，也需要更少的定期維護(hù)，是更有效的燃料來(lái)源之一。

一些大型科技公司已經(jīng)將鋰離子電池作為主要能源。傳統(tǒng)上，鋰生產(chǎn)成本昂貴，這使得鋰電池成為一種昂貴的替代能源選擇。但由于冠狀病毒大流行，鋰的價(jià)格已經(jīng)下降。甚至在當(dāng)前的大流行之前，許多行業(yè)專家就認(rèn)為鋰的價(jià)格會(huì)下跌。

鉛電池已被用作備用電源，因?yàn)樗鼈兡軌蜷L(zhǎng)期提供高功率。這對(duì)于數(shù)據(jù)中心的不間斷電源 (UPS) 系統(tǒng)是必要的。但是鋰電池的進(jìn)步可以快速釋放大量能量并更快地充電。這消除了對(duì)更持久電源的需求?，F(xiàn)代鋰電池不能以 99% 的效率運(yùn)行，24 小時(shí)內(nèi)僅損失 1% 的存儲(chǔ)能量。這使其非常適合主電源和備用電源。

結(jié)論

在過(guò)去的十年中，電池技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步?，F(xiàn)代鋰離子電池已成為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)的最佳和最清潔的解決方案。隨著數(shù)據(jù)中心行業(yè)繼續(xù)推動(dòng)其環(huán)保舉措，數(shù)據(jù)中心可能會(huì)過(guò)渡到這種更清潔的能源。盡管柴油動(dòng)力仍然比電池更便宜，但鋰價(jià)格已經(jīng)下降，并且可能會(huì)繼續(xù)下降這一趨勢(shì)。如果是這種情況，數(shù)據(jù)中心在不久的將來(lái)可能能夠完全依靠電池供電。