一、输入功率因数和供电问题
　　
　　IT设备的定义很广,比如有计算机、服务器、路由器、小型机、大型机、交换机、网络电话、传真机、监控设备等等,都属于这个范畴。
　　
　　一般IT设备大都带有自己的本机电源,以往除大型机外,绝大多数设备都用的是单相交流电220V。由于这些设备电源的输入电路几乎都是单相全波整流滤波,如图1所示就是这一类设备电源工作原理及波形图。从图中可以看出,由于滤波电容对整流电压的充放电作用,使得设备的输入电流成脉冲状。这样一来,就对设备的输入电压正弦波形造成了破坏,使波形出现了失真,产生了高次谐波,其谐波含量高达50%,对外形成了干扰。因此,这类设备的输入功率因数很低,只有0.6～0.7。
　　
　　随着技术的发展和国际上对绿色环保的要求,制造商对IT设备的输入功率因数进行了补偿,使其负载性质接近于线性。近期的设备如服务器等,输入功率因数达到了0.95以上,还有少数的IT设备达到了过补偿效果。如果用户概念不清楚,就会出现选择供电电源的隐患。
　　
　　为了提高供电的可靠性和连续性,很多设备采用了双电源、三电源甚至四电源入口。
　　
　　二、IT设备面临的问题
　　
　　1.IT设备集中化
　　
　　管理的集中化是目前中大型数据中心纷纷建立的趋势,比如现在的金融结算中心、通信中心、部委的指挥中心等等,用电容量都在1500kVA以上。为了工作的可靠性和连续性,又都需要建立同容量的备用中心;通信枢纽数据中心的用电容量在1500kW以上者也有许多;数字图书馆数据中心、校校通数据中心也都具有相当的规模,等等。集中管理不但效率高、容易控制,而且也对设备的优化、节约资金的投入和提高可用性都提供了可靠的保障。当然所谓集中管理是相对意义上的集中。也就是说有多个节点,大节点集中中节点的信息,中节点集中小节点的信息,小节点还有工作站和终端之分,等等。图2示出了IT设备集中化管理示意图。即使是一个小的节点,由于处理的信息量很大,也会集中相当容量的IT设备。
　　
　　2.IT设备机架化
　　
　　IT设备机架化是一种集中化管理的结构方式。原来的服务器大都分散放置在一个平面上,为了集中,就开始将分散的IT设备(如服务器、交换机、路由器等)向一个中心集中。为了节省占地面积和便于管理,必须将原来平铺放置在地面上的IT设备改为立体放置,即放入机架(柜)内。普通的做法是做成19英寸的标准机架或机柜,如图3(a)所示。这种19英寸的标准机架与以往不同,它必须符合下面的几个要求。
　　
　　1）兼容性好
　　
　　由于IT产品的制造商不止一个,产品的结构形式也不尽相同。又由于在性能上各有千秋,所以这就要求此类标准机柜具有良好的兼容性,即可将不同厂家的产品都能够放置在这种机柜内。
　　
　　2）通风良好
　　
　　以往的机柜结构大都为前面是玻璃门,冷却方式是气流自下向上吹。由于制冷系统的风压很低(多为25pa),所以气流只能到达机柜中部,致使上部形成热区而导致故障。为了减小风路的长度,将机柜内的冷却气流改为前后方向,这就将原来的玻璃前门和后门改为多孔状,如图3(a)所示。为了使电路的散热效果良好,就要求气流的风道前后畅通,图4所示的杂乱布线堵塞了风道。这就向IT设备提出了改善制冷效果的要求。
　　
　　3）线缆易于管理
　　
　　由于多个IT设备的集中放置使得线缆增加很多。如图4所示。这种布线方式不但堵塞了风道,而且这种连电源线和数据线都无法分清的杂乱局面使线缆难于管理,这就要求有一个易于管理的结构。为了提高可靠性和可用性,很多设备采用了双电源供电。就要求机柜的底部和顶部都要设置适当的电缆进出口。如图3(b)、(c)所示。
　　
　　由于功率密度越来越高,配电问题和线缆管理问题变得越来越复杂。
　　
　　由上所述,将多台诸如服务器之类的IT设备集中于一个机架内,势必增大了功率密度和配电路数,使线缆大量增多,使管理变得非常困难。
　　
　　热负荷密度越来越高，尤其是刀片服务器的出现，IT设备微环境的冷却问题必须解决。实际上机房大环境的冷却效果并不能代表机柜内微环境的制冷功率效果。图5示出了某机房的冷却情况。从图中可以看出，尽管空调机就在旁边，由于仍无法解决IT设备内部的散热问题，不得不在外部另加风扇帮助。
　　
　　另外,在有高架地板的机房内,由于线缆的大量增多而堵塞风道的情况频频发生,使散热也变得非常困难,这也是导致故障的因素。
　　
　　要求IT设备更新和扩容迅速,供电的UPS及其相关设备也应能随之变化。
　　
　　由上述的几点可以看出一个问题,即现代的数据中心配置越来越复杂,带给用户的困难也越来越多。数据中心IT设备的迅速扩容不但要求UPS电源也要做相应的变化,而且其他相关条件和环境也要随之跟上。比如空调机、发电机、机房面积、消防系统、安保系统、新风系统,等等。数据中心的这些设备也来自四面八方,即使是同样的设备也性能各异。这些不确定因素应该引起我们的高度重视。
　　
　　编辑：Harris