如何选择机架式PDU配电单元

不同的机架式配电单元（PDU）产品具有许多不同的产品特性、额定功率以及输入输出电缆衔接类型。挑选正确的机架式PDU 有时并非易事，尤其是并不知道设备于机架内设备的切当信息时。包括虚拟化、融合式基础设施（包括有核算、存储和网络）以及高效率需求等在内的新趋势，使得通盘考虑怎么挑选机架式PDU 变得尤为重要。本白皮书中胪陈了机架式 PDU 产品的挑选准则，并介绍了一些能够有用降低宕机时刻的有用办法。
为特定机架挑选一款适宜的机架式PDU，需求了解机架中设备的相关信息、现场的配电状况以及对其它辅助功用的需求。大多数状况下，咱们遵从一个“由内而外”的顺序挑选机架PDU：
一、承认输出插座类型及数量
依据“由内而外”的办法，第一步选型是根据机架内部的运用设备。机架内部设备的IT 设备装备不同类型的插座。数据中心最常用的插座类型为IEC 60320 规范中明确界说C-13 与C-19 插座。C-13 插座常用于服务器与小型交换机，因为需求更大的载流容量，刀片服务器以及大型网络设备一般运用C-19 插座。简直所有新式服务器、刀片服务器机箱或许企业级交换机都能运用C-13 或许C-19 输入插座，具体取决于功耗状况。大部分既不运用C-13 插座又不运用C- 19 插座的设备能够归为以下三类：老旧设备、单线接入 30A 或以上电源的设备，或许其它运用设备，如空调、电扇以及装备了当地规范电源接头的笔记本电脑充电设备。
挑选适宜的机架式PDU组合的输出插座口，首要需求了解运转在机架内部的IT 设备。机架式PDU 中的插座至少需求与机架内每种类型的设备所需的插座数量适当，保证每台设备都能衔接供电。数据中心众多运营商挑选的机架式PDU 中，所配备的不同类型的插座数量往往会超过初始负载的数量，便于给未来设备做好预留插座。表 1 供给了一般状况下不同IT 设备组合所需插座数量。多数制造商供给的常用插座组合为（36）C-13 与（6）C-19 插座，因为二者能一起满意低密度和高密度设备所需。从数据中心运营视点来看，这就意味着单台常见的机架式PDU 就能够满意机房内简直所有机架的需求。挑选通用的插座装备能够协助保证在任何时分需求时，机架式PDU均有库存且即时可用。
可经过多个途径来预算每个IT机架所需的最大功率。一旦承认了功率需求，就能够挑选适宜的机架式PDU，机架内的负载供给满意的功率支撑。

二、预估配电容量
1. 预算IT 机架内部设备功耗状况。当机架内设备有大功率负载时，一般会选用这种办法，如企业级的服务器、刀片服务器或许高速网络设备。因为设备铭牌上的额定功率值是根据满载状况下的电源功耗，所以该值一般比实践运用功耗值要大。一般状况下服务器并不会满载运转，因而这种办法预算出来的功率容量值略为保存。
2. 包括思科、戴尔以及惠普在内的一些制造商会供给在线的功率核算器，协助更加精确地预算特定装备时的功耗值（板卡、驱动器的数量与类型等）。施耐德电气供给的“数据中心功率选型核算器”，能够根据特定模块与装备，精确地预算实践的功耗状况。
3. 根据数据中心的全体运用率来预算IT 机架的最大功率水平。例如，假如数据中心为IT 负载供给 1MW 的功率，IT 负载由 100 个机架组成，则关于据大多数的机架而言，预估的最大功率等级为 10kW 左右。比较于独自核算每个机架的最大功率容量，这个办法显得更加简单易行。这种办法一般用于多种类型的核算运用环境，难以预测所需的IT 设备类型。用户经过约束在机架内设备多余服务器的方法避免达到最大功率等级，然后完成对运用环境的操控。施耐德电气开发的的权衡工具（TradeOff Tool™）“数据中心功率选型核算器”为预算数据中心功率规模供给了具体指南。

三、承认输入插座类型
当咱们完成对机架内部的考量后，就需求考虑机架列的全体配电。承认好现场的接入电源电压（例如 208V、240V 等）以及承认接入机架的是单相或三相电源。三相电源接入优势的具体信息，现场配电计划（电压与相数）以及预估功率需求将决定IT 机架所需的输入电源线或许线缆电流或许安培数。为了缓解过载给IT 设备正常运转带来的危险，一般做法是约束单相PDU 的安培数 ≤40A 或许三相PDU 的安培数 ≤32A。安培数高于上述数值的机架式 PDU 会使大部分设备面对所对应的断路器过载的危险。假如单个机架内有更大的功率需求，需在另外设备PDU 组件。最佳做法是尽可能选用≤20A 的机架式 PDU，因为这些 PDU 产品不包括断路器，这样就能在功率途径上削减一个元件的运用，协助提高系统可靠性。此回路一直受到上游 20A 断路器的保护。类似于运用 230V 电压的区域，运用 120V 电压的国家能够将电压转换为 240V。比较于 120V 电压，240V 电压能够为 20A 回路供给两倍电源功率。一般机架式PDU 供给多种线缆长度可选。进行选型时需求挑选具有适宜线缆长度的产品，保证满意的松弛度，以便电源软线插头可轻松衔接到电源插座上，便于保护。一般而言，2米（6 英尺）的线缆长度足以将电源插头衔接到输入配电端。
建议：尽可能选用16A与20A的机架式PDU，二者操作简便、可靠性高而且布局简易。为机架装备三相电源的机架式配电单元能够为未来负载扩增供给额外的功率容量。

四、挑选支路的可视化功用和操控选项
除了能够监控机架在较长一段时刻内的整体功耗趋势，机架式PDU 还可监控电源状况以及瞬时功耗状况。
依据机架功率状况的可视化等级，可分三类：根本级、监控级与计量级。根本级可视化不会供给任何关于功耗状况的信息。在这种视图下，机架有可能处于濒临跳闸状况，可是却无人发觉。
监控级可视化供给一个显现屏，显现实时信息而已。这些信息可用于协助承认相位平衡以及根本的回路负载状况，可是仅能供给一个瞬时信息。根据上述信息所做的决议计划不能兼顾峰值运用或许周期循环趋势等要素。这些设施不能将信号只能显现在本地的显现屏上，在高危险状况发作时分不能向IT 运转人员宣布报警信息。
关于数据中心而言，当回路快要挨近最大容量以及断路器面对跳闸危险的时分，计量级可视化供给了把握这些状况的有用办法。计量型PDU 内置智能网络办理芯片，当负载挨近预设的阀值上限时分，能够在毛病发作前经过邮件、短信、显现屏上的可视化报警信息以及其它途径宣布警报。IT 运转人员能够凭借功耗前史存储数据分析功耗趋势，然后做出最佳决议计划，决定在何处设备新的设备，使回路负载达到平衡，规避过载危险。这种自动规划关于消除因为断路器跳闸而引起的毛病停机是一种行之有用的措施。
一些机架式PDU具有计量单个插座的功用，而不仅仅仅仅计量支路。到目前为止，虽然大多数数据中心尚未准备好运用这项先进的手段对机架内部功耗进行更深层次的监控，但该技术确实是IT 界内的专业人士的一把利器，能够协助他们更好地进行能源办理。
多数机架式PDU一起还能够丈量IT 运转环境中的其它变量。一般来说，计量机架式PDU 能够衔接温度传感器与湿度传感器。PDU 能够将丈量得到的温度与湿度信息显现在显现屏上，而且还可存储下来，或经过网络传送到其他地方。温度是仅次于断电要素的导致设备毛病与停机的首要诱因。 设备在机架内部的温度传感器能够衔接到机架PDU，然后保证服务器与其它 IT 设备在正常的环境中运转。
建议：假如未在机架式PDU支路上游设备专用的计量设备，引荐运用计量式机架PDU。
机架式PDU 在供给监控手段的一起还可具有操控功用。运用开关功用，凭借网络可完成插座的远程遥控开/关循环操作。该功用在远程现场比较常见。服务器或许交换机偶然需求进行手动重启， 有时这些设备位于办公室环境或许是没有现场IT 运转人员的场所。常见的处理办法便是呼叫本地的办理人员来协助处理。办理人员进入并不了解的网络柜中，摸索着承认毛病设备，然后进行重启。即使十分小心谨慎，错误重启设备现象也不可避免。凭借开关型机架式PDU，专业的 IT 工作人员即使不在现场也能够便捷地操控设备的开关操作。
必须保证机架式配电单元额定值能够在高达 45ºC (113ºF)的运转环境中继续正常运转 。挑选精度在±5%以内的计量机架式配电单元，该精度足以供给对回路的监测，然后避免回路断路器过载。

五、挑选外观与设备方法
一般而言，每种IT 设备均装备有冗余电源，以备在其它电源毛病时能够供给备用电源。关于数据中心运用而言，这些电源一般衔接到独立的冗余机架式PDU，而这些冗余PDU 又是经过独立的电源或许回路进行供电。这样就能够避免当功率链中某一段发作毛病时，所有负载均发作掉电现
象。

APC机架式PDU设备在服务器机架的反面，供给插座便利IT 设备接入或许设备装备人员进行操作。两种首要的设备方法如下：
①水平式 482.6 毫米（19英寸）机架设备式PDU，首要与开放式结构机架配套运用，且配有音频/视频设备。
②垂直式 0UPDU 使得配电插座更加靠近所供电的设备。该设备方法的产品为数据中心的首选，因为它们不占用机架空间，且所需电源线更短，电缆布线办理便利。这种设备方法可保证每条电源线布线井然有序。
建议：在数据中心运用环境中，尽可能挑选垂直设备式0U标准的产品，这样能够有用运用空间，并削减电缆布线杂乱现象。

总的来说：挑选机架式PDU之前需求先了解需求设备的设备类型。这些IT 设备将决定插座类型与数量，以及功耗需求。凭借预算的功率需求与现场电压相关信息，可承认适宜标准的线缆以及输入电源线。
此外还需考虑怎么避免回路过载以及高温运转状况。计量型机架PDU 能够在回路发作过载现象之前向IT 办理人员宣布报警信息，然后降低停机危险。比较于单单读取瞬时读数，这类产品可为运转人员供给前史功耗数据，然后协助IT 办理人员做出最佳决议计划。
大多数状况下，一到两个规范化的机架式配电单元就足以满意简直所有数据中心内的机架所需。常见的机架式APC PDU参数包括：
①(36) C-13 与 (6) C-19 插座
②20-30A (ANSI) / 16-32A (IEC)输入电源线路
③至少 2 米（6 英尺）长的线缆和电源插头
④±5%以内精度的计量支路
⑤0U 外观。