Кабинеты, модули или блоки – что выбрать для управления электропитанием в ЦОД?

Современные центры обработки данных требуют внимательного подхода к электропитанию. Необходимо одновременно отслеживать состояние нагрузок и управлять подключением оборудования. Сделать это можно, используя кабинеты, модули или блоки распределения питания. О том, какой тип энергооборудования лучше подходит для конкретных ситуаций, мы рассказываем в нашем посте на примерах решений Delta.

Энергоснабжение динамично развивающегося ЦОД часто оказывается непростой задачей. Дополнительные устройства в стойках, переход оборудования в спящий режим или, наоборот, увеличение нагрузки приводят к разбалансировке энергоснабжения, росту реактивной мощности и неоптимальной работе электрической сети. Избежать потерь, обеспечить эффективную работу оборудования и защитить его от возможных проблем энергоснабжения помогают системы распределения питания.

При проектировании сетей электропитания ИТ-специалисты часто встают перед выбором между кабинетами, модулями и блоками распределения энергии. Ведь в сущности все три категории устройств решают одни и те же задачи, но на разных уровнях и с разным набором опций.

Кабинет распределения питания

Кабинет распределения питания, или PDC (power distribution cabinet), является устройством контроля электропитания на верхнем уровне. Кабинет позволяет сбалансировать энергоснабжение для десятков стоек в ЦОД, а использование сразу нескольких кабинетов дает возможность контролировать работу крупных дата-центров. Например, подобные решения используются сотовыми операторами – для энергоснабжения ЦОД на 5000 стоек потребовалось более 50 кабинетов распределения питания, установленных в ЦОД China Mobile в Шанхае.

В состав кабинета Delta InfraSuite PDC, который по размерам совпадает со стандартным 19-дюймовым шкафом, входит две группы однополюсных автоматических выключателей, защищенные дополнительными выключателями. Кабинет может контролировать параметры тока каждой цепи с отдельным выключателем. Кабинет распределения питания обладает встроенной системой аварийного оповещения о неравномерном разделении нагрузки. В качестве опции кабинеты Delta комплектуются дополнительными трансформаторами для формирования различных выходных напряжений, а также модулями защиты от импульсных помех, например создаваемых грозовыми разрядами.

Для управления можно использовать встроенный ЖК-дисплей, а также внешние системы энергетического менеджмента, подключаемые через последовательный интерфейс RS232 или через SNMP. Подключение устройства к внешней сети происходит через специальный модуль InsightPower. Он позволяет передавать на центральный сервер оповещения, данные панели управления и параметры состояния распределительных сетей. Это основной компонент, который делает возможным удаленное управление и мониторинг, а также оповещает системных инженеров о критичных событиях через SNMP-ловушки и по электронной почте.

Специалисты, обслуживающие ЦОД, могут узнать, какая фаза нагружена больше других, и переключить часть потребителей на менее нагруженную или своевременно запланировать установку дополнительного оборудования. На экране можно отслеживать такие параметры, как температура, ток утечки на землю, наличие или отсутствие баланса напряжения. В систему встроен журнал, который сохраняет до 500 записей событий кабинета, что позволяет восстановить нужную конфигурацию или проанализировать ошибки, предшествовавшие аварийному отключению.

Если говорить о модельном ряде Delta, PDC подключается к трехфазной сети и может работать с напряжением 220 В при отклонении не более 15 %. В линейке представлены модели мощностью 80 кВА и 125 кВА.

Модули распределения питания

Если кабинет распределения питания представляет собой отдельный шкаф, который можно перемещать по ЦОД в случае его перепланировки или изменений в расположении нагрузки, то модульные системы позволяют разместить аналогичное оборудование непосредственно в стойках. Они называются RPDC (Rack Power Distribution Cabinet) и представляют собой небольшие кабинеты распределения, занимающие 4U в стандартной стойке. Подобные решения используются интернет-компаниями, которым требуется гарантированная работа небольшого парка оборудования. Например, модули распределения были установлены в составе комплексного решения для защиты ЦОД одного из ведущих интернет-магазинов Германии.

Если говорить об оборудовании Delta, мощность одной единицы RPDC может составлять 30, 50 или 80 кВА. Несколько модулей могут быть установлены в одной стойке, чтобы обеспечить энергоснабжение всех нагрузок небольшого ЦОД, либо можно разместить по одному RPDC в разных стойках. Последний вариант подходит для питания достаточно мощных серверов, которым необходимы контроль подачи энергии и перераспределение питания в зависимости от конфигурации и нагрузки.

Плюсом модульной системы можно считать возможность наращивания мощности по мере роста и масштабирования ЦОД. Пользователи часто делают выбор именно в пользу RPDC в том случае, когда полноценный кабинет создает слишком большой запас для текущей конфигурации из 2–3 стоек с оборудованием.

Каждый модуль комплектуется сенсорным экраном практически с теми же возможностями управления, что и отдельный PDC, а также поддерживает интерфейсы RS-232 и smart-карты для удаленного управления. Модули распределения контролируют ток в каждой из подключенных цепей, автоматически информируют о нештатных ситуациях и поддерживают горячую замену коммутационных аппаратов. Данные о состоянии системы заносятся в журнал событий, который может хранить до 2 000 записей.

Блоки распределения питания

Блоки распределения питания представляют собой самые компактные и экономичные системы в данной категории. Они позволяют контролировать работу оборудования в рамках одной стойки, предоставляя информацию о состоянии линий и нагрузке. Например, такие блоки были использованы для оснащения дата-центра «Миран» в Санкт-Петербурге и опытно-демонстрационного центра консорциума «Цифровое предприятие» в Челябинске.

Блоки бывают разных форматов, однако модели, выполненные по технологии Zero-U, размещаются в той же стойке, что и основное оборудование, но не занимают отдельных «юнитов» – они крепятся вертикально или горизонтально на элементы конструкции при помощи специальных кронштейнов. То есть если вы используете стойку на 42U, после установки блока именно столько юнитов у вас и останется. Каждый блок распределения обладает собственной системой сигнализации: о наличии нагрузки или нештатной ситуации на каждой из отходящих линий сообщают светодиодные индикаторы. Блоки Delta обладают интерфейсом RS232 и подключаются к системам мониторинга через SNMP, точно так же как кабинеты и модули распределения питания.

Измерительные и базовые блоки распределения могут быть установлены непосредственно в стойку, причем как в стандартный конструктив Delta, так и в стойки других производителей. Это возможно за счет универсального набора кронштейнов. Блоки распределения питания можно устанавливать вертикально и горизонтально, использовать при подаче электроэнергии от однофазных и трехфазных сетей. Максимальный ток для блоков распределения Delta составляет 32 А, отклонения входного напряжения – до 10 %. Разъемов для подключения нагрузки может быть 6 или 12.

Главное – создать комплексную систему менеджмента

Выбор между кабинетом, блоком или модулем происходит в зависимости от того, какую нагрузку необходимо подключить. В больших ЦОД необходимы кабинеты распределения, что, однако, не исключает установки дополнительных модулей или блоков для ответвления питания на отдельные нагрузки.

В серверных среднего размера чаще всего оказывается достаточно одного или двух модулей распределения. Плюс этого решения заключается в том, что количество модулей можно увеличивать, масштабируя систему электропитания вместе с развитием ЦОД.

В отдельных стойках обычно устанавливают блоки распределения, которых будет достаточно для оснащения небольшой серверной. При наличии единой системы управления они также дают возможность мониторинга и контроля энергопотребления, но не позволяют производить динамическое перераспределение линий и горячую замену контактных элементов и реле.

В современных ЦОД можно одновременно встретить и кабинеты, и модули, и блоки распределения питания, установленные в разное время и для разных целей. Главное – объединить все оборудование для управления энергоснабжением в одну систему мониторинга. Она позволит контролировать любые отклонения параметров электропитания и оперативно принимать меры: менять оборудование, расширять мощность или перемещать нагрузку на другие линии/фазы. Сделать это можно через программное обеспечение, такое как Delta InfraSuite или аналогичный продукт.

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

Используются ли в вашей сети системы управления энергоснабжением?

• Кабинеты

• Модули

• Блоки

• Нет

Проголосовали 7 пользователей. Воздержались 2 пользователя.

Источник: habr.com