数据中心如何优化UPS的可用性

如果您运行的高可用性数据中心，你知道你的不间断电源系统（UPS）等发挥重要作用。任何时候，一个UPS故障，任务关键的电力负荷有潜在危险，这就是为什么UPS的可靠性是一个重要的考虑因素。

那么，数据中心运营商如何优化UPS的可用性？UPS的可靠性是UPS整体动力系统设计功能中最终少不了的设计比。无论在您在您的UPS还是电源保护方案，增加UPS的可用性最可靠的方法是把重点放在减少维修时间，并最大限度地提高全冗余。

平均无故障时间MTBF

UPS电源产品的可用性从低到高可分为四类，其中可用性的最高级别就是系统在故障后的修复过程不影响应用，即MTTR=0。而最高级别可用性的实现形式就是通过模块化UPS与冗余配置相结合来实现。模块化UPS可以实现故障的快速修复，冗余设计则实现了故障期间的系统能够照常运行。

随着IT系统应用的不断深入，人们已经意识到系统故障难以避免，因而不再单纯追求系统可靠性，转而寻求最高可用性的IT设备。而系统可用性A（t）的定义为：电子系统在使用过程中（尤其在不间断连续使用的条件下），可以正常使用的时间与总时间之比。系统可用性可用平均无故障时间MTBF（是设备失效率λ的倒数）和平均维修时间MTTR表示。

根据伊顿公司2011年1月最新发布的白皮书表示，目前还没有测量MTBF的通用标准。多年来，大部分政府部门只要求厂商提供有关的MIL-HDBK-217F手册的最新版本为基础计算，而许多商业用户都采用了符合Telcordia（Bellcore实验室）的SR-332。随着科技的发展，MTBF的测量，不是制造可靠性产品的唯一的方法，制造商的可靠性设计（DFR），更加注意产品在不同条件下使用，并达到预期的目的。

尽管如此，MTBF仍然是负载供电保持连接的一个标准。

鉴于在数据中心中UPS发挥着至关重要的作用，所以是否能快速更换老化或故障部件是至关重要的。

UPS的设计和内部电源路径

打造一个稳定的UPS电源路径尽管会增加成本，但如果整流器，逆变器或内置备用电池系统组件失败，不间断电源的关键负载将发挥重要作用。

四种基本的UPS设计：

备用UPS

在线互动式UPS

双转换式UPS

双转换与多模式运行UPS

这些UPS设计的每一个功能皆有不同的内部电源路径。备用的UPS通常具有两个电源路径。如果电源开关出现故障，设备断电。大多数备用系统是有限的，电力不到2千伏安，所以一般只有几件的IT设备不受影响。

提高UPS电源路径可用性的策略

增强UPS的电源路径可靠性的几个方法：

新增电池串并联。
安装一台发电机。
确保UPS具有自动静态旁路开关。
增强部署并联UPS的可用性

上图展示了简单但很重要的两点：电源路径是串行连接；电源路径组件是并联冗余。如果其中一个离线，其他补偿，从而确保整个运作的系统。

并联UPS架构

在UPS行业通常有并行系统中部署使用的几种方法。最流行的方法是在两个级联（系列）的并行体系结构或在一个完全冗余并联结构系统部署。

级联冗余系统有时在两种情况下使用，UPS系统可用于支持基础负载，但它们是不同型号或不同厂家，所以他们不能在并联冗余配置在一起。级联并行体系结构使你克服这种限制。

全冗余并联结构通常提供更高的可靠性。但是关键得看如何实现。

电池可靠性的影响

一个UPS的设计常规采用电池供电，但同时又影响电池的运行时间和使用寿命。

提高电力系统可用性的六个关键步骤

1）标准化的高品质的UPS。

2）选择具有多个内部电源UPS的路径。

3）找一个有能力的UPS支持你的IT设备。

4）部署冗余，并联式UPS。

5）寻求可以提高平均修复时间的功能。

6）选择尽量减少使用电池设计的UPS。