虛擬化雲端運算下的UPS新技術

伊頓飛瑞慕品股份有限公司 資深產品經理 楊永盛

在雲端運算應用已然成形的趨勢下，虛擬化(Virtualization)技術已經成為各種計算及存儲資源充分整合和高效利用的關鍵技術。包括資料庫、CRM、ERP應用等，大量用戶將企業級應用部署在虛擬化環境中。因此，伊頓飛瑞慕品台灣產品經理楊永盛指出，虛擬化環境更需要可靠而穩定的電力供應，才能有效發揮虛擬化的價值。

楊永盛表示，虛擬基礎架構有助於使用者共用整個資料中心的實體電腦資源，進而降低實體基礎架構成本。如在伺服器方面，若能在最安全可靠的虛擬化平臺上，保持最高整合率，安全提高利用率，可以減少80%的能源使用。

楊永盛更指出，透過伺服器和存儲設備的動態遷移，即時關閉不需要的伺服器電源，可優化負載，減少25%能源；而主要運算透過資料中心的主機臺式電腦後，用戶端設備可更為精簡，且可減少許多不必要的資源處理過程，如減少相似桌面圖片存儲，可減少70%用戶端能耗。

但就算虛擬化能夠帶來前述效益，如果發生電源問題，仍會帶來巨大的的經濟損失。楊永盛指出，最近一次調查表明，世界500強企業平均每年會遭遇9次電腦故障。而因為電腦電源故障所導致的資料丟失、通信中斷及商機延誤等直接損失，大約15%的使用者會損失千萬元；大約20%的用戶損失超過百萬元；33%的用戶損失超過十萬元。而且在每次電腦故障後，大約還要花費4個小時的時間去恢復系統運行。

根據歐洲UPS採購指南指出，因為機房設備停運、儀錶失靈所導致的間接經濟損失，更是無法估量，一旦電源故障，行動電話基地台無法運作，預估每小時的經濟損失高達4萬歐元，其他需要機房運作的系統，如機票訂票系統損失可達9萬歐元、信用卡交易損失達250萬歐元、汽車裝配生產線損失達600萬歐元，線上經紀人業務損失更高達650萬歐元。

但如果將傳統的電源管理方法應用於虛擬世界，也就是將每台虛擬機器都看成是一台傳統「伺服器」處理，在每台虛擬機器上安裝與配置不斷電供應系統(UPS)軟體代理。楊永盛表示，除了未能利用虛擬化的先進優勢，包括伺服器遷移、功率分布外，更會因為沒有控制管理程式，不具有安全關閉實體電源的能力，而影響運作。

此外，用傳統電源管理方式管理虛擬化環境，因為難以追蹤多台虛擬機器的個人設置和配置，不但耗時，效率低(多事例時)，更不適用於大型安裝，同時也可能成為UPS網路卡的瓶頸。

因此，楊永盛指出，理想的UPS必須能適合IT伺服器規模，只需要構建當前所需要的容量，未來可根據需要隨時擴容。此外，最好的UPS，應該要關注的是輕載效率，而不是滿載。

在可快速增加容量設計方面，UPS新技術應可做到並機、模組化，同時還可在不停電的前提下增加容量；在效率提升方面，由於UPS負載變化從20%至80%都有可能，UPS的20%-80%的效率，在節能模式(ESS)下，應該要大於98%，在on-line模式(VMMS)下，應該大於94%。

節能UPS的誕生，主要是以ESS與VMMS高效率的技術，產生以因應負載變動(虛擬化)產生的節能效應。如ESS可從20-100%的效率轉變為98-99%的高效率，且轉換時間小於2.6ms，並具有突波吸收功能(可將6.5千伏降到1千伏)，以及改善功因與THDI的能力。VMMS則可讓UPS的效率可以自動依負載大小，調整至最佳效率點。20%負載的輸入功因大於0.95，且空載時的電流，小於5%的額定電流。

楊永盛認為，在虛擬化環境的電源管理解決方案，應該是將UPS軟體代理與管理程式(單主機)或中央管理伺服器(多主機)整合，管理程式及系統管理虛擬機器，並向統一位置報告電源情況。

如此一來，不但只需要一次性安裝，非常快捷及簡單，且虛擬機器可在同一地方設置，集中管理關閉/開機檔案，還能夠使用先進的虛擬化技術(如vMotion、LiveMigration、XenMove)等，並可在完整的移動或關閉虛擬機器後，安全關閉管理程式及主機，而且可因應多主機位置的要求，提高可用性。

楊永盛指出，將電源與虛擬的基礎架構管理有機結合，因為同一個應用程式可用於管理電源、網路和存儲設備，以及實體和虛擬伺服器，可節省時間和資源，進更可通過使用相同的工具和流程，來提高生產力、靈活性及回應能力，也降低營運風險。