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影响数据中心高可用设计的六大因素

时间:2023-03-18 17:05:17 科技观察

随着数据中心越来越成为企业的业务核心,人们对数据中心可靠性的要求也越来越高。但数据中心设计不仅仅是基础设施冗余。数据中心高管更加关注数据中心的可靠性和安全性,因此数据中心设计比以往任何时候都更加重要,尤其是在满足特定公司需求时。在实际工作中,提高可靠性并不需要增加冗余配置,也不需要超出预算。MorrisonHirshfieldEngineeringCompany的主要业务总监StephenShapiro参与了多个数据中心项目的建设。他表示,企业数据中心的性能要达到预期,冗余设计时要做出调整。最近在美国马里兰州国家港口举行的数据中心世界大会上,Shapiro发表了关于如何从可用性角度看待数据中心设计决策的演讲。以下是他演讲的一些要点:(1)更多的冗余并不意味着更高的可靠性。夏皮罗表示,数据中心的设计不仅重要,还要尽可能满足IT设备应用的实际需求。需求也很重要,更多的基础设施冗余不会自动使系统更可靠。事实上,即使在冗余组件中添加一个点也会降低可靠性,因为它会使系统更加复杂且更难管理。(2)TierIV数据中心的成本是TierII数据中心的两倍。数据中心基础设施的可靠性水平必须与数据中心支持的应用需求相匹配。人们希望设计和建造最可靠的数据中心,虽然客户可以为此付出高昂代价,但这样做并不明智,尤其是考虑到冗余成本时。Shapiro引用数据中心设施咨询公司UptimeInstitute的一项调查表示,与TierIII和TierIV数据中心的成本相比,TierI和TierII数据中心的成本差别不大。而数据中心的设计从TierII到TierIII,其成本大幅增加:几乎100%。以同样面积为15,000平方英尺的数据中心为例,TierI数据中心每千瓦的UPS电源成本为10,000美元,TierII数据中心的UPS电源成本为每千瓦11,000美元。TierIII数据中心的UPS电源成本为20,000美元,TierIV级别的UPS电源成本为22,000美元。可以看出,TierIII数据中心的供电成本是TierI数据中心的两倍。(3)2(N+1)冗余配置UPS系统并不比2N冗余UPS系统更可靠Shapiro说更多的冗余并不意味着更高的可靠性,2(N+1)UPS冗余配置并没有被设计成比更可靠2NUPS冗余配置。Shapiro表示,对于一个系统来说,2N冗余UPS系统发生故障的概率与2(N+1)冗余UPS系统基本相同。(4)2n冗余发电机配置比n+1冗余发电机配置更可靠,Shapiro说,2(N+1)发电机冗余系统的配置与N+1发电机冗余系统的配置差别很小。在2(N+1)冗余UPS系统中,有双电源配置、备用电源开关和双IT设备。N+1UPS冗余系统的故障概率为2.94%,2NUPS冗余系统的故障概率约为1.5%。两种失效概率之差为4.41%。即使在UptimeInstitute评级系统中最高级别的TierIV数据中心,也不需要冗余发电机。TierIV数据中心只要求发电机必须连续运行,即使在维护期间也是如此。夏皮罗表示,所有主要的发电机制造商都可以轻松满足这一需求,TierIII和TierIV数据中心也有同样的要求,但电站的冗余电力和燃料供应基础设施需要同时维护和容错。(5)发电机运行8小时的故障率为15%发电机冗余很重要,因为发电机不可靠。即使一台发电机启动成功,其IT设备也能使用这台发电机的电力,但也很难保证不发生意外,因为数据中心停电时,发电机必须长时间运行。飓风桑迪袭击了纽约,对长期运行的发电机的可靠性进行了一次罕见的测试,许多测试都失败了。停电后,MorrisonHirshfieldEngineering的许多客户数据中心设施都切换到发电机供电。夏皮罗说。数据中心用电出现故障的原因各不相同,甚至连积聚在发电机组油箱底部的杂质都没有过滤掉,导致发电机最终出现故障。他引用爱达荷州国家工程实验室的一项研究发现,15%的柴油发电机在连续运行8小时后发生故障;24小时后1%失败;半小时后5%失败。;2%的柴油机没有启动。(6)数据中心的Tier级别不决定可靠性。尽管UptimeInstitute定义了数据中心基础设施设计的可靠性等级,但影响数据中心设计可靠性的因素有很多。其中包括数据中心的选址、施工质量、设备质量、设备调试过程、数据中心的运行寿命、数据中心的维护管理、人员培训、维护方法,以及人员的技术水平等。