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分布式UPS与集中式UPS之比较

    只要有电力不中断的需求,就需要使用不间断电源系统(UPS)。UPS好比是电力的中间商,不论组织规模大小或电力消耗如何急剧变化,都能协助基础建设提供连续不中断的电力。UPS备用电力的传统部署方式有集中式与分布式两种类型,但以技术观点看,其目的都一样--即要让电力不停歇地流动,尤其是在供电状况恶劣的时候。如,产生电压突波、电压下降、完全停电、频率差异及其他电力问题时。

  

  虽然目的相同,然两者解决问题的方式互异。两种方案各有优缺点,需要根据组织的长期或短期需求而定。对于像是交通、政府机构、IT及金融服务业等需仰赖电力提供稳定应用的高能见度及高耗能产业、具有内部与外部电力需求急切性者,维持持续且充足的电力供应都是其******要务。

  

  后续章节将针对集中式与分布式UPS所提供的不同方式之弹性,讨论应如何配合既有需求及未来成长来设计其电力保护的规模。

  

  1 分布式UPS

  

  分布式UPS若非直接安装在服务器机架上,就是装在服务器机架旁边,以致(极可能)所有服务器都连接着UPS硬件,使得硬件与服务器之间仅剩极少空间或毫无空间。分布式UPS好比在一区域内每4.5公尺都配置火炬照明信道,而集中式UPS则可比拟为能照亮30公尺半径区域的大型闪光灯。当分布式UPS火炬的其中之一熄灭时,只会使其周围4.5公尺范围变暗;但如果大型闪光灯暂时熄灭了,所有事物都会漆黑一片。

  

  (1)可靠性:近接性强度

  

  对企业的IT网络和供电系统而言,服务器与其相关UPS的距离越大,电力面临的风险就越高,例如会发生噪声*、接地及/或接线松脱等问题。由于分布式UPS是直接安装在伺服机架上或旁边,缩短了彼此间的距离,沿电力线链路发生的配线故障机率可大幅降低。藉由沿着整体网络来配置自给式辅助电源,就能防止集中式UPS部署所可能产生的大规模电力中断。

  

  2)简易安装与整合

  

  重量轻与较高机动性的特色,使分布式UPS的安装与移动极为简易,因此成为需要较高机动性数据中心的理想选择。高近接性的服务器机架也使分布式UPS在以太网络的连接上占有优势。

  

  (3)适合小型组织的更佳成本控制

  

  由于分布式UPS的设计并非供整个企业网络使用,而仅是网络之中的一处服务器机架,因此采购这项解决方案的初设预付支出远低于集中式UPS。集中式UPS的成本常对中小型企业造成杀伤力。小型UPS的寿命则与服务器硬件相仿,使组织可经济地同步进行服务器硬件及备份UPS的更新。当小型公司有扩充备份电源保护的需求时,可藉由选择增加系统的冗余度,视实际需要增加额外的UPS来达成;相较于使用集中式UPS,可大幅降低成本。

  

  (4)缺点:管理效率较差

  

  •服务器的角色功能使其必须配置在备用电源系统前面,这使得UPS所占用的服务器机架空间(且削减了服务器可用空间)显得捉襟见肘。

  

  •由于分布式UPS的设计,其机组数量比集中式多,所管理与监控的资源网络远大于集中式UPS。也因此,管理这些资源往往造成组织中IT或数据中心人员的沉重负担。

  

  集中式UPS

  

  一如其名,集中式支持架构包含一或两套大型UPS,装设位置在服务器机房周边、一排服务器的端点或是邻近一处独立地点。集中式UPS就像是围绕住组织整体网络的巨大电源保护网。

  

  (1)可靠性

  

  对大公司而言,一般小型分布式UPS单相电源保护装置很难满足自身需求。集中式UPS的设计系以高密度服务器硬件的需求为考虑,由于这些硬件通常使用三相电源,其UPS当然也是越坚固耐用越好,以便这类UPS同时对单相及三相负载提供保护。比起往昔,今日的服务器功率越来越高,但更高的温度会大幅缩短UPS电瓶的寿命。远离配置的集中式UPS会保护其电瓶,从而延长电瓶寿命周期,并可减少费时伤财的电瓶夭折与更换。

  

  2)稳定输出及增加空间利用

  

  集中式UPS通常是联机运作的双转换架构,可提供较高稳定度的功率曲线,并能消除大多数的电力中断(如尖波、失真、电压突波)。另一方面,分布式UPS的设计是为因应电源的变动(通过互动线路架构),这意味着异常状态会被传递到终端装置。再者,集中式备份架构中的UPS与服务器机架分开,因而可空出宝贵的空间供服务器硬件使用。

  

  (3)改善经济规模

  

  为了增加分布式备份架构的容量,数据支持人员必须为每个服务器机架人工增设额外的UPS,这在大型企业会是极为繁琐且无效率的作业。除了会减少可供服务器硬件使用的宝贵机架空间外,其也使得数据技术人员需监控及维修的设备倍增。集中式UPS建立冗余容量则仅为单一步骤程序,可大幅节约作业的时耗。

  

  (4)缺点:能源效率差及成本问题

  

  使用集中式UPS需要较大的占地面积,且其规划、安装、设置、测试及启用所需协调作业相对繁琐。多数公司选择使用集中式UPS时往往是高估所需。而企业过度估计集中式UPS的所需容量,浪费的能量几乎高达25%。这种最常见的状况所产生的过度“能源”相对出现过度“热量”,从而加重数据中心的冷却系统需求,造成能源成本高涨。这类UPS常需使用专用空调系统才能管控其额外的能(热)量输出。

  

  除数据中心额外增加的冷却需求所致的成本外,集中式UPS的价格也大幅高于其较轻量的对手-分布式UPS

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