第228号白皮书版本0
作者：KevinBrownWendyTorell
摘要
开放计算对数据中心设计的思考产生了重大影响.到目前为止，关注点一直停留在机柜级系统上，从而留下大量悬而未决的机柜上游配电 基础设施相关的问题.在本白皮书中，我们对开放计算对上游配电基础设施影响的相关主要问题进行了探讨，包括余、可用性和灵活性.我们推出了支持OCP的简化参考设计， 并提供资本成本分析以比较传统设计与基于OCP的设计.另外，我们还推出了TradeOffTool在线权衡工具，让数据中心决策者能够更 好地了解不同架构之间的成本差异和成本驱动因素.
开放计算项目（OCP）的成果已成为数据中心设计的重要话题.截至目前，讨论和详细的规范要求主要集中在IT和机柜.此外，对成本节省相关的陈述缺乏相应文档支持们看来，开放计算若要更广泛地普及，我们不仅需要秉持OCP原则设计电气架构，而 以说明如何实现此类成本节省.这就使其对上游配电架构的影响留下了不确定性.在我且需要提供数据中心运营者期待的余和可维护等级，以及同时支持传统和开放计算IT设备的灵活性.
简介
配电架构和参考设计
配电架构指的是电力如何从市电 向下分配至IT机柜的基本的高层次结构.数据中心参考设计是基 于一组招定的性能特征（例如容价）的特定架构实例. 量、密度、余水平，效率评
本白皮书探讨了下列关于电气架构的重要问题，我们认为，这些问题将是数据中心经理在考虑采用OCP之前希望全面了解的内容.
OCP机柜/服务器设计如何影响上游电气基础设施？我是否还能实现2N余（有时称作Tier3余）？如何在同一数据中心内同时支持传统负载和OCP负载？
施耐德电气参考设计涵盖供电制冷和I机房，同时包括配电单 线图、管道系统图、平面布局和设备清单，这些工具旨在帮助随化并加快规划设计，轻松比较不 同的设计备选方案，从而在主要耐德电气参考设计可在以下网址 项目参数方面快速达或一致，施查间：
我们提出了两套开放计算配电架构，以及支持混合负载的简化版.此外，我们分析了它要变量，请注意，本白皮书假定读者具备OCP开放机柜标准方面的知识. 们的资本成本以及如何将其与传统2N数据中心架构进行比较，并探讨了推动分析的主
图1为上述架构的资本成本比较汇总²（包括从中压开关柜到机柜和服务器电源的成 本）.成本节省程度因余和必要的IT设备混合（OCP和传统系统）而异.相比传统的2N数据中心，1N开放计算架构可节省45%的资本支出，2N开放计算架构可节省25%的资本支出.但是，OCP的设计可能在许多数据中心中受限.支持混合负载的简 化型2N架构比2N开放计算项目设计费用超出3%一这种成本的稍微升高是为了能够灵活地支持不同的IT设备类型.
对于本次分析，我们开发了配电 架构，并基于这些通用架构制作的配电单线图源于上述的参考设 了参考设计案例.本白皮书所示计.
图1
传统配电架构对比OCP配电架构资本支出汇总
上述的每种设计以及成本分析细节（包括成本节省来源）将在以下章节介绍.
传统2N配电架构
从数据中心市电电源分配电力至IT负载的方法众多.适当的配置场景选择取决于可用性需求、风险承受能力、数据中心负载类型、预算和已有基础设施.第75号白皮书《比较UPS系统设计配置场景》介绍了五大配电/UPS架构，并重点阐述了各种架构的
优缺点.在本白皮书中，我们集中介绍一种带有双路市电电源的通用设计，一个共用的联位于中压（MV）和低压（LV）配电层，有利于并行维护并同时仍向关键负载提供 发电机系统/总线、2N集中式UPS，和向负载配电的2N系统（有时称为Tier3）、母余电源.假负载包含在UPS输出端，图2对此通用架构进行了说明.
图2传统2N设计
机柜级
数据中心经理通常期望通过与此类似的架构实现余和可维护性目标.但是，如果我们源的固有余”转变，我们便能：
去除增加成本和复杂性的多余组件，例如母联及其相关断路器、假负载以及其中一套UPS系统及其电池等.节省用于支持关键负载和UPS假负载测试的过度规划的开关柜和所需布线的资本支出.部分UPS可模拟负载从而不需要假负载.在成本分析一节中，我们对这些 节省情况进行了量化，
当我们从传统IT负载的环境转向100%计算开放IT负载的环境时，上游架构将受到影响.由于服务器电源合为一体，而且电池备份单元位于机柜级，因此可以去除上游UPS.下文介绍了两种设计，并提供了这种全新上游配电架构的情况.
的备选架构 支持OCP负载
开放计算1N架构
图3所示为1N开放计算（有时称为Tier1）配电架构°.这种设计吻合OCP的简易性和降成本理念，同时具有以下属性：
单路IT负载供电最小化断路器的数量无集中式UPS，恒机柜内有1NBBUOCP服务器采用1NPSU，且位于机柜内
图3
支持OCP的简易且低成 本的配电架构举例
但是，该架构被广泛采用的可能性很小，因为它需要对关键负载进行停机以对上游配电路径上的众多组件进行维护.
开放计算2N架构
图4对2N（或Tier3）配电架构进行说明.这种设计有利于维护活动或在上游出现组 件故障时无需关闭IT负载.这种设计具有以下属性：
双路IT负载供电0 双路供电，共用发电机/总线无集中式UPSBBU位于机柜内，仅用于一路供电.OCP服务器采用2NPSU
图 4
具有上游余的基于OCP的配电架构举例
请注意，尽管这种设计向关键负载提供2N供电，但仅有1NBBU，去除瓦余的BBU可降低资本支出.
支持混合负载的 简化型2N架构
上述两种架构的假设条件为100%基于OCP的负载以及机柜内带整合电源和后备电池.尽管这些设计简单且同质化，但我们看到它们所产生的最大问题是：如果数据中心采用传统负载与OCPIT负载混合时会发生什么情况？
数据中心经理通常会为他们的IT设备更新策路.当服务器到达寿命终期时，他们可能载混合可能在多年的时间里从以传统负载占大多数逐渐过渡至以OCP负载为主.或者， 考虑采用OCP服务器.这可能发生在机柜级或区域级，但不会出现在数据中心级.负在相同的情况下，他们可能认为特定应用有必要继续采用传统服务器，并长时间保持混合环境，
由于对混合负载环境有所预期，我们认为图5中的架构最可能被采用.如需了解这种架 构的完整参考设计，请参阅《第62号参考设计》.这种设计具有以下属性：
双路供电，共用发电机/总线上游UPS，用于同时支持传统负载和OCP负载（仅单路供电） OCP负载采用2NPSU，机柜内无BBU传统负载采用2NPSU
