如何從可用性角度看待數據中心設計決策

最近在美國馬里蘭州國家港口召開的數據中心世界會議上，夏皮羅做了如何從可用性角度看待數據中心設計決策的演講報告。以下是他演講報告中一些亮點：

(1)更多的冗余并不意味著更高的可靠性

夏皮羅表示，重要的不僅僅是數據中心設計，盡可能多滿足IT設備應用程序的實際需求也很重要，更多的基礎設施冗余并不會自動使系統更加可靠。事實上，在冗余組件增加一個點都會降低可靠性，因為這使系統變得更加復雜，更加難以管理。

(2)2(N+1)冗余配置UPS系統并不比2N冗余UPS系統更加可靠

更多的冗余并不意味著更高的可靠性，夏皮羅說，2(N+1)UPS冗余配置的設計并不比2NUPS冗余配置更加可靠。夏皮羅表示，對于一個系統來說，2N冗余UPS系統故障的概率與2(N+1)冗余UPS系統故障概率基本相同。

(3)TierIV數據中心的成本是TierII數據中心的兩倍

數據中心基礎設施的可靠性水平必須匹配數據中心支持的應用程序需求。人們都希望設計和建設最可靠的數據中心，雖然客戶為此可以負擔高昂費用，但這種做法并不明智，特別是考慮到冗余的成本。

夏皮羅表示，引用數據中心設施咨詢機構UptimeInstitute的調查，TierI級數據中心和TierII級數據中心的成本與TierIII和TierIV級數據中心的成本相比，之間差異很小。而數據中心的設計從TierII級到TierIII級，其費用增幅巨大：幾乎是100%。以同樣擁有15000平方英尺空間的數據中心為例，TierI級數據中心的UPS電源每千瓦成本為10000美元，TierII數據中心的UPS電源每千瓦的成本為11000美元。TierIII數據中心的UPS電源成本為20000美元，TierIV級的UPS電源成本為22000美元。可以看到，TierIII數據中心電源成本是TierI級數據中心的一倍。

(4)2n冗余發電機配置比n+1冗余發電機配置更加可靠

夏皮羅表示，2(N+1)發電機冗余系統的配置與N+1發電機冗余系統配置的差異很小。而2(N+1)冗余的UPS系統中，具備雙路供電配置，一個備用電源轉換開關，以及雙路IT設備。N+1的UPS冗余系統的失效概率2.94%，2NUPS冗余系統的失效概率約為1.5%，二者的失效概率相差4.41%。

即使在UptimeInstitute的評級系統中的最高級別TierIV數據中心，同樣也不需要多余的發電機。TierIV數據中心只是要求必須有一臺發電機連續運行，即使在維修過程中。夏皮羅說，所有主要的發電機制造商都很容易滿足這個需求，

TierIII和TierIV級數據中心也要求這么做，但是，發電站冗余電源和燃料供應基礎設施需要同時維護和容錯。

(5)數據中心Tier的級別不會決定可靠性

雖然UptimeInstitute定義了數據中心基礎設施設計可靠性的級別，但影響數據中心設計可靠性的因素很多。其中包括數據中心的選址，施工建設的質量，設備的質量，設備的調試過程，數據中心的運行年限、數據中心維護與管理、人員培訓、維修方法，以及人員技術水平等。

(6)8小時運行發電機故障率為15%

發電機冗余很重要，因為發電機并不可靠。即使一臺發電機啟動成功，其IT設備可以采用這臺發電機的電力，但很難確保不發生意外，因為當數據中心斷電事故發生時，發電機必須運行較長時間。

紐約遭遇了颶風桑迪襲擊，這對于長時間運行的發電機的可靠性進行了一次罕見的測試，很多發電機在這個測試中失敗。莫里森?赫什菲爾德工程公司的許多客戶數據中心設施在電力中斷之后轉換到發電機供電。夏皮羅說。數據中心電力的故障發生的原因不盡相同，甚至出現了由于發電機組燃料箱底部積累的雜質并沒有過濾掉，導致發電機最終失效的情況。

他援引愛達荷國家工程實驗室的一項研究發現，15%的的柴油發電機在連續運行8小時后失效;1%的發電機24小時后失效;5%的柴油發電機半小時后失效;2%的柴油發沒有啟動。