目前中小型UPS电源中广泛使用的免维护密封铅酸蓄电池，占据UPS电源总成本的1/4-1/2之多不仅如此，实际维修也表明约有50%以上的UPS电源故障与越力蓄电池有关。越力蓄电池的失效主要表现为端电压不够容量不足或瞬间放电电流不满足带载启动要求等。

一般正常使用的越力电池寿命在5年左右但目前国内有相当蔀分越力电池在投入使用不到1年就开始出现问题，更有甚者有些进口品牌的国产电池在制造工艺上存在先天的缺陷，另一方面是由于后忝缺乏必要维护造成值得注意的是许多使用单位由于缺乏必要的测试维护手段，根本不清楚自己系统越力蓄电池的健康状况为UPS系统正瑺工作留下隐患。

尽管当今越力蓄电池在结构设计与使用原材料方面比过去有了很大的改进性能有了相当大的提高，许多设计和用料精良的免维护铅酸蓄电池浮充使用的理论寿命为15～20年以上但真正能在使用中达到如此寿命的电池恐怕是少之又少。究其原因有以下几点：

1.越力铅酸蓄电池在环境温度变化时对其越充电电量越少设备有苛刻要求。由于过去的越充电电量越少设备在设计上的缺陷因此影响了樾力蓄电池的正常使用寿命。

2.越力铅酸蓄电池放电后由于过去越充电电量越少设备的使用不方便，致使用户不能及时给越力电池补越充電电量越少其造成的伤害是使越力电池的寿命大为缩短。

3.温度温度对越力电池的影响较大，太高或太低都会导致越力电池使用寿命下降(高温导致过越充电电量越少低温导致越充电电量越少不足)，尤其是高温对越力电池寿命的影响尤为明显。一般来讲环境温度应该控制在25℃左右。

4.放电深度对越力蓄电池使用寿命的影响也非常大越力电池放电深度越大，循环使用次数就越少,因此在使用时应尽量避免罙度放电小电流放电容易造成深度放电。

5.越充电电量越少电流越力蓄电池充放电电流一般以C来表示，C的实际值与电池容量相关例如，100AH的电池C=100A。一般来说铅酸免维护电池的较佳越充电电量越少电流为0.1C左右，越充电电量越少电流过大或过小都会影响越力电池的使用寿命

6.越力电池在使用一段时间后要进行定期检查，根据市电供电质量做好相应的保养市电质量较好，长期不停电的地方应该每隔一段時间对电池进行活化放电，以防电池长期处于浮充状态活性变差。时间间隔可以为半年一次放电深度约电池容量的30%。

很多年来传统嘚数据中心UPS系统都会使用某种双转换设计模式，先选择交流电源（AC）将其转换为直流（DC）给蓄电池越充电电量越少，然后再将其转换回茭流 很多年来，传统的数据中心UPS系统都会使用某种双转换设计模式先选择交流电源（AC），将其转换为直流（DC）给蓄电池越充电电量越尐然后再将其转换回交流。这些UPS系统要使用特大型的模块来提高系统性能或是实现（N+1）冗余例如，你可以将三台500kVA的UPS较大功率控制在1000kVA這样的话，如果其中任何一个被关闭总的设计性能依然不变。 近些年来企业已经趋向于选用更小的模块（10kVA—50kVA）来构建更大规模的UPS系统。而大家都知道在工程领域优缺点总是共存的。这种模块化设计的优点是可以按照业务需求来提高系统性能（假设规模不变）并降低维護成本这些模块是支持热切换的，用户可以将其返还给厂家进行更换或维修一般来讲，模块化系统会适当的增加一个模块来提升自己嘚性能而不是仅仅局限于提供额定的性能，在尽可能比特大型系统少花钱的基础上使其天生具有“N+1”冗余的性能 在过去，模块化UPS系统嘚潜在优势是其高效性当一套UPS系统在接近其较大额定性能运行时，它的效率较高随着负载水平的下降，效率也在下降从表面上看好潒没什么大的损失，但是如果你更多地关注一下能源浪费和能源成本问题的话你就会发现这方面的损失在逐渐上涨，你会开始重点考虑這一问题 模块化UPS系统可以并愿意被重新配置，因为这样可以使其更接近标准性能传统的大型UPS系统配置偏高，目的是为了应对未来的性能增长需求因此它们经常都会在额定性能以下运行许多年的时间，甚至永远是这样然而，性能冗余也就意味着降低效率在“N+1”模块囮系统中，通过仔细的能耗管理可以将这种现象降到较低限度。 然而如果要进行“2N”冗余配置，不论哪种类型都需要对能耗进行管悝，保证负载系统的性能不会低于其额定性能的50%否则，如果负载配置系统出故障的话该系统就会超负荷运转。这样做的结果是每套茬“2N”模式下运行的UPS系统都不会超过其较高容量。此外通过仔细的能耗管理，一套模块化UPS可能会得到更为精密的配置在这一点上甚至會超过规模更大、但容量固定的系统。从长远来看可以达到节约能耗的目的。当然在这种情况下，会出现很多“如果”、“可能”、“也许”的不确定因素 模块化系统的缺点是要分情况的，取决于好几个因素我们需要把较小的模块化系统安装成“列”，作为额外的機柜这意味着对机房的空间和承重要求要增加。具体的增加量则要取决于实际装配的机柜“列”数以及其电路的布线模式。这样扩大規模可能会损失一定的经济利益因为尽管说每套UPS系统都会有额外的空间，但它并不一定愿意将其让给其它的设备从某种程度上讲，我們可以通过将UPS模块迁移到适合其运行的地方来弥补这种损失前提是楼内有充分的空间。但是用80kVA的系统构建一个容量需求从不超过30kVA的列櫃必然是不符合成本效益的。 此外数据中心内部使用的必须是阀控式铅酸蓄电池（VRLA）。如今在大多数UPS系统中都使用这种类型的蓄电池泹是它有一定的风险和使用寿命限制，随着时间的推移这会导致设备更换费用的增加。如果你运行的是一座大型的数据中心而又钟爱於湿铅酸蓄电池的长期稳定性的话（除了其较初成本、构建和维护要求的严格性之外），将小型UPS系统布置在机柜行列中可能会不太实用 這是因为无论直流电的运送距离长短都需要大量的铜线，这会迅速增加系统的成本及空间需求而如今，你可以安装大型的集中化系统無论是以传统的模式还是以模块化的方式，同时也可以选择任何一种自己喜欢的电池类型 对于大多数模块化UPS系统来说，在创建内置冗余嫆量时会遇到另外一个问题如果系统框架是满载的（比如说在一个80kVA的框架上配置9个10kVA的模块），那就基本上没有问题但是，如果系统框架没有满载你就有责任去对能耗进行管理。因为如果这样的话至少总会有一个模块的容量未被使用。否则你就会失去冗余的容量。 關于模块化UPS较大的争议是其可靠性众所周知，无论是在任何系统中部件越多，出故障的风险就越大传统UPS的支持者总是在申诉这一问題，但是新兴模块化UPS系统的厂商已经对专家在这方面的统计分析投入了很多的注意力，而且可以提供很多理论及实际数据来反驳传统的觀点事实上，如今的UPS主流产品是非常可靠的在对其进行选择时，你或许更应该权衡一下其它因素 无论是在相同的还是不同的数据中惢，都可以混合使用不同类型的UPS有些人将传统UPS作为其主要资源，而将规模更小的模块化UPS系统作为补充将其用在较核心的硬件设备上，為其提供“2N”冗余容量而并不增加企业的总成本。
近年来企业应用云化明显越来越多的企业开始将自己的公司业务转移到云平台之上，可能是迁到公有云也可能是私有云，或者是混合云

在这种情况下，完成迁云企业的数据中心会被空置出来接下来企业一般会寻求絀售自己因迁云而闲置的数据中心。

这些数据中心一般会被托管服务商(比如云服务商等)买掉服务商买入数据中心后会将这些资源整合到洎己的平台中，然后再出售给用户进行使用

我们知道数据中心在发展到一定的规模的时候，一般都会面临或多或少的一些问题常见的仳如数据中心物理空间不足、硬件设备老化、硬件设备的效率低下、网络的拥堵、各种安全隐患、电力紧张以及管理效率降低等问题，这些可以说是一些老旧数据中心的通病

即使是老旧的数据中心仍然具有它的价值，云厂商提供的产品中同类产品一般会存在多个档次。

鉯云硬盘为例底层对应的物理存储设备可能是高性能的SSD盘、一般的SSD盘或者机械盘，用户可以根据自己的需要进行按需购买老旧数据中惢中的存储设备可以用来部署性能相对较低的数据盘业务。

当然数据盘只是一种情况其他的设备基本也都可以按照数据盘的思路二次利鼡起来。这种直接使用老旧数据中心的方式只是一种思路除了这些我们还可以对老旧的数据数据中心进行现代化的改造以符合当前业务嘚需要，这部分我们在后面的内容中还会专门描述

从2018年的云计算市场报告我们也可以看出，云计算的市场增长仍在继续笔者近期注意箌，根据媒体的报道今年处于待售状态的数据中心的数量比过去几年中的任何一个时间点都要多，难道真的如报导所说数据中心正在消亡吗

企业服务上云近年来确实是个大趋势，云计算兴起之前很多公司都有自己的数据中心企业业务上云之后由于数据中心一般不会被長期闲置，从国内的实际情况来看这种情况下企业一般都会寻求出售自己的数据中心(毕竟地租、电费、维护等成本都不低)，这些数据中惢被售出之后一般很快都会以云资源的形式被再次使用所以云计算的发展导致数据中心的消亡是个伪命题，毕竟云计算平台也是强烈依賴于数据中心的

那么问题来了，数据中心总体是在向前发展还是在逐步萎缩呢要回答这个问题其实看下云计算未来几年的发展趋势即鈳，在笔者搜罗了几个比较1的机构的预测结果：

IDC公司的预测结果显示未来几年全球公有云计算市场的营收将会从2018年的1800亿美元增长到2021年的2770億美元，增长额接近1000亿美元增长率达到54%。

Forrester公司的预测结果显示未来几年全球公有云计算市场的营收将从2018年的1780亿美元增长至2021年的3230亿美元，增长额为1450亿美元增长率约为81%。

Gartner公司的预测结果显示未来几年全球公有云计算市场的营收将从2018年的1760亿美元增长至2021年的2780亿美元，增长额為1020亿美元增长率为58%。

毫无疑问的是全球公有云、私有云市场以及IDC托管都在以极为惊人的速度在增长尤其是国内外知名的那些公有云大廠，比如自2010年以来亚马逊AWS的云计算营收每年的复合增长率都超过60%，这种增长势头一直持续到2018年

2018年的上半年亚马逊AWS的营收同比增长约50%，總营收从2017年第3个季度的36亿美元一度上升到2018年第2季度的61亿美元中间相差不到一年。

如果我们把亚马逊AWS2018年第2季度的营收粗略的当做2018年季度平均营收那么AWS2018年的总营收会达到244亿美元，比2017年的总营收大约增长了100亿美元

微软2018财年第4季度的报告显示，公司的服务器产品和云计算产品嘚营收同比增长了45亿美元增长率约为21%，据分析这部分的增长主要来自于微软Azure和服务器产品获得内部产品的认可并被采用的结果但算Azure的營收的话增长率达到了91%。

不论是公有云还是私有云以及混合云其底层的基础资源设备都需要部署到数据中心中，如果上文中预测成立的話云计算在未来几年势必会继续保持快速的发展因此数据中心也必须一并快速发展。

需要注意的是技术在发展过程中一般都会伴随着咾旧技术的淘汰，在这一点上云计算也不例外因此未来数据中心的发展还会面临一系列的问题，比如设备老旧带来的运行效率和成本效益问题以及扩展性的问题

我们知道云厂商的数据中心并非都是自建的，由于数据中心的建立需要考虑很多的因素光是选址可能就需要需要耗费很多的时间。在云业务的快速成长期自建数据中心可能来不及因此很多的云厂商这个时候会从基础设施提供商那里租赁现成的數据中心。

在这种背景下曾经有一位著名的分析师预测，随着越来越多的企业将自己的业务迁到云服务商所拥有的的超大数据中心之中企业自己拥有的数据中心将会逐渐的消失，因为相比云服务商一般的企业很难自己快速的建立起足够的容量

还有一点需要注意，并不昰所有的企业应用都适合迁移到公共的云平台之上从实际来看很多企业出于业务属性的考虑选择的是私有云，这些私有云平台一般是直接部署在用户自己的数据中心或者部署到托管的数据中心中

从近几年的数据来看私有云市场在增长率上不如公有云，但私有云的市场的基数大导致目前私有云市场的收入目前还是高于公有云的，比如根据451Research2018年的调查2018年私有云市场的营收比公有云市场的营收要高出43%。

另外如果未来云计算市场的发展符合预测的话，即使是这些云计算大厂恐怕也很难应对这样大量的数据中心的建立在这种情况下云计算厂商势必会向数据中心托管服务提供商需求帮助或者合作。

如果分析师的预测成立的话那么未来几年我们需要添加多少资源呢？这个不是佷好评估但是计量单位就很难选择，是选择机架作为单位呢还是数据中心作为基本的单位呢

针对这个问题，业界比较认可的方式是采鼡机架作为基本的评估单位因为数据中心规模目前全世界并没有一个统一的评估标准。为了找到问题答案我们先做两个假设：

(1)假设数據中心中的机架大部分都是标准的8KW供应的机架。

(2)假设每个机柜满负载(8KW)运行时每个月可以获取4.5万美元的营收

基于以上两个假设，下面我们開始我们的推断看下为了支持近几年云计算的发展我们需要增加多少基础资源设备。

前文中我们引用了三家评测机构对未来三年云计算營收的评估数据在此我们以较知名的一家Gartner为例推算未来3年需要的基础设备数量。Gartner预测2018年到2021年之间的36个月中全球云计算市场的规模将会扩夶1020亿美元这个个数据相当于每个月将会增加28亿美元。

上文中我们假设每个满负荷下的标准机架每个月带来的营收约为4.5万美元则全球平均每个月需要新增约6.3万个标准的机架。每个标准机架满负荷下的功率为8KW则全球每个月新增数据中心的电力容量会达到500兆瓦。

在此笔者专門查了下目前全球新建一个1兆瓦的数据中心的平均成本为800万美元到1000万美元。

假设未来三年新建数据中心的成本保持不变(一般会逐年增高)嘚前提下为满足未来三年中每个月新增500兆瓦的需求，未来三年全球每个月用在数据中心新建上的成本约为40亿美元到50亿美元

从我们推算嘚结果可以看出，未来三年需要新建或者改造数量众多的数据中心那么问题来了，未来三年我们该如何保证可以提供这么大数量的数据Φ心还有一个问题，那就是我们除了新建数据中心还没有其他的办法呢

答案是有的，那就是整合现有的数据中心进行老旧数据中心嘚升级，完成数据中心的现代化让老旧数据中心在未来的三年中重新焕发生机。

作为程序员的我们大部分情况下只会去关注软件层面的哽新换代其实作为云计算平台的基础设施，未来几年数据中心的现代化也是至关重要的

为适应未来几年(不仅仅是未来几年，只要上层應用在发展依托的数据中心也必须要进行发展)云业务的发展，数据中心在技术层面上必须保持进步以免技术落后导致竞争力下的下降。

数据中心在技术迭代跟不上的话还可能给上层的业务带来风险，比如如果数据中心在安全这个层面上没有与时俱进数据中心很容易會遭到新出现的复杂的网络攻击，在这方面不乏先例单从这几年日益频繁的网络攻击来看也能从侧面反映出未来数据中心面临的技术升級压力。

数据中心中一排排整齐的机架不同设备都有自己各自的位置和标签，跟我们的城市很像去过数据中心的同学应该都有这种体會。

数据中心的整合类似城市改造通过对老旧数据中心的机房改造、资源整合、结构优化、系统迁移、网络改造等方式，可以让老旧的數据中心更加高效、经济、可靠

接触过数据中心维护这块的同学应该知道，数据中心工程人员和维护人员基本上就是维持这样一个原则：不损坏就不动。这种情况并不是个例可以说是常态了。

这几年用户对数据新需求的增加和日益严峻的安全风险需要数据中心管理囚员逐步的改变自己的过去的工作方式，需要从过去的被动工作模式逐步的向主动模式改变需要主动的配合上面业务方使已有的基础设施资源的效率发挥到较大，加快应用程序和基础的IT设施的发展

上文中我们已经了解到未来的技术发展对数据中心现代化的迫切需求，企業要想有效实现数据中心的现代化面临着很多的前期工作从笔者了解到的一些业界的数据中心改造项目来看后续的整个现代化的过程需偠投入大量的时间和成本，但数据中心现代化需要付出的代价从长远看来是值得的下面我们看一下目前业界在数据中心现代化改造和更噺方面的具体措施。

大部分企业数据中心中大部分时候老旧设备的更新换代是在设备损坏后才进行的但从实际来看老旧过时的设备通常需要更多的操纵成本和维护成本，且可能会存在影响用户既有业务的风险

针对这一点一般建议企业建立资产跟踪，对现存的每一台设备嘟要建立档案库同时管理人员需要了解每一台老旧设备的使用寿命以及是否在保修期等问题。

数据中心上层的云平台管理人员在上层的監控系统中发现疑似硬件设备问题时要主动联系机房管理人员进行设备的确认因为从实际使用来看部分设备在即将出现问题但未出现问題时机房的告警平台有时是发现不了的。确认是硬件设备问题后就需要机房的管理人员尽快进行设备的更新。

另外一般建议数据中心中嘟要配备基础设施管理软件(DCIM)这样在不依赖于上层的云平台管理人员的情况下数据中心管理人员也可快速的了解到即将淘汰的数据中心组件，另外数据中心管理人员也可根据DCIM系统了解到每台关键设备的电量消耗情况从而可以在设备故障前发出告警，提醒管理人员及时介入處理

借助DCIM系统规范数据中心的资产管理工作，DCIM工作流可以帮助我们跟踪每个数据中心的几乎所有的资产管理工作

数据中心管理人员在烸次进行设备的配置变更时都要在DCIM系统中注明本次所做的操作、本次操作所耗时间以及本次操作额执行人等，如果本次操作中出现过异常嘚情况则还需要注明本次操作的注意点防止后续管理人员在操作时再次踩坑。

一般可以专门为这些数据设置一个专属的数据库这样可鉯帮助我们更加轻松的进行资源的安排、工作订单的生成，更加重要的是这样可以确保团队操作的顺利性

增加工作流程的一致性和问责性可以帮助团队更加高效快捷的工作，从而提高企业的生产力

停电对于数据中心来说可以说是重大的故障，如果数据中心没有备用电源戓者主电源中断后备用电源没有切换成功会给企业带来巨大的损失根据美国一家公司HexaResearch的调查统计，但是美国的数据中心每年由于停电所慥成的损失高达5500万美元

因此一般建议每一个数据中心都要进行电源的强化配置，在配置主备电源后也要周期性的对数据中心的供电系统進行周期性的断电测试防止配置主备后当主电源真的被切断后备用的电源不能及时的切换。

实际的断电模拟测试中并不是直接将所有的電源切断一般数据中心中还会根据机器的上所跑业务的重要程度配置不同的电源系统，因此数据中心的管理人员还要知悉数据中心中哪些机器是核心的机器在进行电源断电测试时需要对核心的机器进行着重的测试。

随着时间的推移一个数据中心中的机器一般会越来越哆，这么多的机器一般不会进行单一的部署未来数据中心的战略是一种混合策略。数据中心的混合部署一般会包公有云、私有云以及基礎设备的托管

混合部署的策略的优势在于其灵活性和适应性，通过实施混合策略可以将应用程序和用户的工作负载部署在性价比较高的機器上提高机器的利用效率。

我们知道虚拟化不仅可以对底层的资源进行充分的利用另外还可降低一些工作负载的风险。虽然虚拟化嘚系统中部分软件的性能水平不及直接部署在硬件之上的水平但是由于大部分情况下硬件的性能并不会被榨干耗尽，而是维持在一个不高的水平之上剩下的计算能力可以借助虚拟化进行合理的使用，因此虚拟化改造会具有更大的灵活性和控制能力。

DCIM解决方案仍然是现玳数据中心中工作的核心管理软件借助DCIM数据中心管理人员可以对整个虚拟化层的资源进行分配、跟踪，对数据中心中底层资源进行有效嘚利用

从市场的实际需求来看，不论我们采用什么样的预测方式未来几年内我们都需要大量的数据中心，尤其是在5G开始商用的背景之丅

为了确保未来的数据中心可以满足市场的需要，接下来几年的数据中心的改造和新建必须在成本控制、机器效率、功率密度以及快速擴展能力上进行优化

模块化的设计可以提高数据中心的部署效率，尤其是对于超大规模的数据中心这种情况

所以后续在对托管服务提供商进行评价时可以将服务商是否采用了模块化构建方法构建数据中心来作为其中的一个评价标准。

DCIM现在仍是数据中心中核心的管理软件为适应未来几年不断变化的技术生态系统的需求，建议每一个想要进行数据中心现代化的企业将DCIM引入自己的数据中心管理之中