冗余电源 | 数字化转型的基本配置
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2021-09-08 来源:

在刚刚结束的2021全国两会上,“新基建”再一次被提及。作为新基建的重要组成部分数据中心是支持数字化转型的根本。而冗余设计已成为数据中心的基本配置,今天就来谈谈冗余设计中的冗余电源



什么是冗余电源

冗余电源(Redundant Power )是用于服务器中的一种电源,是由两个完全一样的电源组成,由芯片控制电源进行负载均衡,当一个电源出现故障时,另一个电源马上可以接管其工作,在更换电源后,又是两个电源协同工作。冗余电源是为了实现服务器系统的高可用性。除了服务器之外,磁盘阵列系统应用也非常广泛。


电源冗余一般可以采取的方案有容量冗余、冗余冷备份、并联均流的N+1备份、冗余热备份等方式。容量冗余是指电源的最大负载能力大于实际负载,这对提高可靠性意义不大。


冗余冷备份是指电源由多个功能相同的模块组成,正常时由其中一个供电,当其故障时,备份模块立刻启动投入工作。这种方式的缺点是电源切换存在时间间隔,容易造成电压豁口。


并联均流的N+1备份方式是指电源由多个相同单元组成,各单元通过或门二极管并联在一起,由各单元同时向设备供电。这种方案在1个电源故障时不会影响负载供电,但负载端短路时容易波及所有单元。冗余热备份是指电源由多个单元组成,并且同时工作,但只由其中一个向设备供电,其他空载。主电源故障时备份电源可以立即投入,输出电压波动很小。


对于一些需要长时间不间断操作、高可靠的系统,如基站通信设备、设备、服务器等,往往需要高可靠的电源供应。冗余电源设计是其中的关键部分,在高可用系统中起着重要作用。冗余电源一般配置2个以上电源。当1个电源出现故障时,其他电源可以立刻投入,不中断设备的正常运行



冗余电源配置

1+1电源配置,表示该服务器有一个电源模块即可正常工作,但在配置上是两个电源模块,其中一个电源模块是作为冗余电源备份的。


2+1电源配置,表示该服务器有两个电源模块即可正常工作,但在配置上是三个电源模块,其中一个电源模块是作为冗余电源备份的。


2+2电源配置,表示该服务器有两个电源模块即可正常工作,但在配置上是四个电源模块,其中两个电源模块是作为冗余电源备份的。




冗余电源架构


一台服务器应该采用哪种电源配置,一是要看该服务器最多可以接驳几个电源模块,二是看该服务器的用途和重要程度。对于重要的且不宜停机检修的服务器,在资金允许的情况下,应该配足冗余电源。


具有冗余电源模块的服务器,当其中一个电源模块发生故障时,冗余电源会立即投入运行,同时主板蜂鸣器会发出报警声

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