Jedna z racků vnitřní virtualizace. Zaměřili jsme se na barevnou indikaci kabelů: oranžová označuje liché napájení, zelená – sudé.
Často zde hovoříme o "velkých" položkách – chillerech, DGUs, rozvodných skříních. Dnes se zaměříme na "maličkosti" – zásuvky v rackech, také známé jako Power Distribution Unit (PDU). V našich datových centrech máme více než 4 tisíce racků plných IT vybavení, takže jsem viděl mnoho různých typů: klasické PDU, "chytré" s monitorováním a ovládáním, běžné bloky zásuvek. Dnes vám povím, jaké typy PDU existují a co je nejlepší vybrat v konkrétní situaci.
Jaké existují PDU
Jednoduchý blok zásuvek. Ano, ten, který má každý doma nebo v kanceláři.
Formálně to není úplně PDU v průmyslovém smyslu pro použití v rackech s IT vybavením, ale tato zařízení mají své příznivce. Jedinou výhodou takového řešení je nízká cena (cena začíná od 2 tisíc Kč). Mohou být také užitečné, pokud používáte otevřené racky, do kterých standardní PDU nelze umístit, a nechcete ztrácet jednotky pro horizontální PDU. To se opět týká úspor.
Nevýhod je mnohem více: taková zařízení často nemají vnitřní ochranu proti zkratu a přetížení, a navíc nemůžete monitorovat ukazatele a už vůbec ne řídit zásuvky. Většinou budou umístěná dole v racku. Není to nejlepší poloha zásuvek pro připojení zařízení.
Obecně lze "přípojky" použít, pokud:
- máte tisíce serverů a potřebujete ušetřit,
- můžete si dovolit připojovat zařízení naslepo, aniž byste chápali, co se děje s reálnou spotřebou,
- jste připraveni na výpadek zařízení.
Tohle nepoužíváme, ale máme klienty, kteří to docela úspěšně praktikují. Pravda, staví infrastrukturu pro své služby tak, že porucha desítek serverů nemá vliv na funkčnost klientské aplikace.
Levně a prakticky.
Vertikální umístění.
"Hloupé" PDU. Jedná se o klasický PDU určený pro použití ve stojanech s IT vybavením, což je již dobré. Mají odpovídající formát pro umístění na stranách stojanu, takže je snadné připojit vybavení. Existuje vnitřní ochrana. Tyto PDU nemají monitoring, což znamená, že nebudeme vědět, kolik zařízení kolik spotřebovává a co se vlastně uvnitř děje. Takové PDU už téměř nemáme a celkově z masového použití postupně zmizí.
Tyto PDU stojí od 25 000 korun.
„Inteligentní“ PDU s monitoringem. Tato zařízení mají „mozek“ a umí sledovat parametry energetické spotřeby. Mají displej, na který se zobrazují základní ukazatele: napětí, proud a výkon. Je možné je sledovat podle jednotlivých skupin zásuvek: sekcí nebo bank. K takovému PDU se lze připojit vzdáleně a nastavit zasílání dat do monitorovacího systému. Zapisují protokoly, na jejichž základě lze vidět vše, co se s nimi dělo, například kdy přesně se PDU vypnulo.
Taktéž umí počítat spotřebu (kWh) pro technickou evidenci, aby bylo jasné, kolik stojan spotřebovává za určité časové období.
To jsou standardní PDU, které nabízíme svým klientům k pronájmu, a takových PDU je většina v našich datových centrech.
Pokud se chystáte koupit, připravte se zaplatit od 75 000 korun za kus.
Graf z našeho interního monitorování PDU.
„Inteligentní“ PDU s řízením. K výše popsaným schopnostem tyto PDU přidávají řízení. Nejlepší PDU spravují a monitorují každou zásuvku: je možné je zapínat/vypínat, což je potřebné v situacích, kdy je třeba vzdáleně restartovat server napájením. V tom spočívá nejen výhoda, ale i nebezpečí takových PDU: běžný uživatel si může nevědomky přihlásit do webového rozhraní, něco zmáčknout a jedním kliknutím restartovat/vypnout celý systém. Ano, systém dvakrát varuje před následky, ale praxe ukazuje, že ani alarmy vždy nechrání před neopatrnými kroky uživatelů.
Velkým problémem „inteligentních“ PDU je přehřátí a selhání řadiče a displeje. PDU se obvykle instalují na zadní část stojanu, kde dochází k výdechu horkého vzduchu. Je tam horko a řadiče to nevydrží. PDU však není třeba měnit celé, řadič lze vyměnit za tepla.
A cena je opravdu vysoká – od 120 tisíc rublů.
O PDU s ovládáním se můžete dozvědět podle indikace pod každou zásuvkou.
Podle mého názoru je ovládání PDU otázkou vkusu, zatímco monitoring je naprostá nutnost. Bez něj nebude možné sledovat spotřebu a zátěž. Proč je to důležité, vysvětlím za chvíli.
Jak vypočítat požadovaný výkon PDU?
Na první pohled se to zdá jednoduché: výkon PDU se vybírá podle výkonu skříně, ale existují nuance. Například potřebujete skříň 10 kW. Výrobci PDU nabízejí modely s výkonem 3, 7, 11, 22 kW. Vyberete 11 kW a bohužel se mýlíte. Měli bychom vybrat 22 kW. Proč potřebujeme tak velkou rezervu, teď to vysvětlím.
Za prvé, výrobci často uvádějí výkon PDU v kilowattech, nikoli v kilovoltampérech, což je správnější, ale pro laika to není zřejmé.
Někdy sami výrobci přidávají dodatečné zmatení:
Zde se nejprve mluví o 11 kW,
A v podrobném popisu už jde o 11000 VA:
Pokud pracujete s rychlovarnými konvicemi a podobnými spotřebiči, rozdíl mezi kW a kVA nebude. Skříň s 10 kW s konvicemi bude spotřebovávat 10 kVA. Ale pokud máme IT zařízení, objeví se koeficient (cos φ): čím novější zařízení, tím blíže je tento koeficient k jedničce. V průměru pro IT zařízení můžeme brát 0,93–0,95. Proto skříň s 10 kW s IT bude spotřebovávat 10,7 kVA. Tady je vzorec, podle kterého jsme dostali 10,7 kVA.
Ppln.= Pact./Cos(φ)
10/0.93=10.7 kVA
A jistě se ptáte, 10,7 – to je přece méně než 11. Proč potřebujeme PDU na 22 kW? Je tu druhý aspekt: úroveň spotřeby elektřiny zařízením se bude měnit v závislosti na denní době, dni v týdnu. Při rozdělování napájení je třeba tento aspekt zohlednit a přidat ~10 % na kolísání a výkyvy, aby v okamžiku zvýšení spotřeby PDU nebylo přetížené a nenechalo vybavení bez napájení.
Graf spotřeby skříně 10 kW za 4 dny.
Zjistí se, že k našim 10,7 kW musíme přičíst ještě 10 %, a výsledkem je, že PDU na 11 kW nám už nevyhovuje.
| Model PDU | Fázování | Výkon výrobce, kVA | Výkon DtLN, kW |
| 1 f | 3,7 | 3 | |
| 1 f | 7,4 | 6 | |
| 3 f | 11 | 9 | |
| 3 f | 22 | 18 |
Fragment tabulky výkonu konkrétních modelů PDU podle verze DataLine. S přihlédnutím k převodu z kVA na kW a rezervě na výkyvy během dne.
Specifika montáže
Nejlépe se pracuje s PDU, když je upevněna vertikálně, vlevo a vpravo od skříně. V takovém případě nezabírá cenné místo. Do skříně lze standardně nainstalovat až čtyři PDU — dvě vlevo a dvě vpravo. Nejčastěji se umisťuje jedna PDU na každé straně. Na každou PDU připadá jeden napájecí vstup.
Standardní „příslušenství“ skříně — 2 PDU a 1 UPS.
Někdy ve skříni není místo pro vertikální PDU, například pokud se jedná o otevřenou skříň. V takovém případě přicházejí na pomoc horizontální PDU. Jedinou nevýhodou je, že se v tomto případě musíme smířit se ztrátou 2 až 4 jednotek ve skříni v závislosti na modelu PDU.
Zde PDU vzala 4 jednotky. Tento typ PDU se také používá, když je potřeba oddělit dva klienty v jedné skříni. V tomto případě bude mít každý klient samostatnou dvojici PDU.
Stává se, že skříň byla vybrána jako nedostatečně hluboká a server vyčuhuje a zakrývá PDU. Nejhorší na tom není to, že část zásuvek bude nevyužitá, ale že pokud se taková PDU porouchá, bude nutné ji pochovat přímo ve skříni, nebo bude třeba odpojit a vytáhnout celé rušící zařízení.
Nedělejte to — 1.
Nedělejte to — 2.
Připojení zařízení
I ta nejmodernější PDU nepomůže, pokud je zařízení připojeno nesprávně a není možnost monitorovat spotřebu.
Co se může pokazit? Trochu . Na každou skříň přicházejí dva napájecí vstupy, ve standardní skříni jsou dvě PDU. To znamená, že každé PDU má svůj vlastní vstup. Pokud se s jedním z těchto vstupů (čti PDU) něco stane, skříň stále funguje na druhém. Aby tento systém správně fungoval, je třeba dodržovat určitá pravidla. Zde jsou hlavní (úplný seznam najdete ):
Zařízení musí být připojeno k různým PDU. Pokud má zařízení jeden napájecí blok a jednu zástrčku, připojuje se k PDU prostřednictvím UPS (zařízení automatického přepínání napájení) nebo ATS (Automatic Transfer Switch). V případě poruchy jednoho z vstupů nebo samotné PDU, UPS přepne zařízení na zdravou PDU/vstup. Zařízení si ničeho nevšimne.
Dvojitá zátěž na dvou vstupech/PDU. Záložní vstup pomůže pouze tehdy, pokud ustojí zatížení selhávajícího vstupu. K tomu je třeba ponechat rezervy: zatěžovat každý vstup méně než napůl jeho jmenovité kapacity a celkové zatížení obou vstupů by mělo být méně než 100 % nominálu. Pouze v tomto případě zbylý vstup zvládne dvojnásobné zatížení. Pokud tomu tak není, trik se přepnutím na zálohu nebude fungovat – zařízení zůstane bez přívodu. Abychom tomu nejhoršímu zabránili, my tento parametr.
Vyvážení zatížení mezi sekcemi PDU. Zásuvky PDU jsou seskupeny do skupin – sekcí. Obvykle po 2 nebo 3 kusech. Každá sekce má svůj limit výkonu. Je důležité ho nepřekračovat a rozdělovat zatížení rovnoměrně mezi všechny sekce. No a také zde platí princip párových zátěží, o kterém jsme hovořili výše.
Shrnu
- Pokud je to možné, vybírejte PDU s funkcí monitorování.
- Při výběru modelu PDU ponechte rezervu výkonu.
- Instalujte PDU tak, aby bylo možné jej vyměnit, aniž byste rušili IT zařízení.
- Správně připojujte: připojujte zařízení ke dvěma PDU, nepřetěžujte sekce a pamatujte na párové zátěže.
Zdroj: habr.com
