Hvordan vi byggede et backup-strømforsyningssystem i Tushino-datacentret: teknik og økonomi

Hvordan vi byggede et backup-strømforsyningssystem i Tushino-datacentret: teknik og økonomi

Tushino-datacentret er et kommercielt datacenter på halv megawatt til alle og alt. Kunden kan ikke kun leje allerede installeret udstyr, men også placere sit eget udstyr der, herunder ikke-standardiserede enheder såsom servere i konventionelle tilfælde til stationære pc'er, minefarme eller kunstige intelligenssystemer. Kort sagt er disse en række populære opgaver, der mest efterspørges af indenlandske virksomheder af varierende størrelsesorden. Det er det, der gør ham interessant. I dette indlæg finder du ikke eksklusive tekniske løsninger og den tekniske tankeflugt. Vi vil tale om standardproblemer og løsninger. Det vil sige, hvad 90 % af specialisterne har 90 % af deres arbejdstid.

Niveau - jo flere jo bedre?

Fejltolerancen for Tushino-datacentret svarer til Tier II-niveauet. I bund og grund betyder det, at datacentret er placeret i et normalt forberedt rum, der bruges redundante strømforsyninger, og der er redundante systemressourcer.

Men i modsætning til en almindelig misforståelse karakteriserer Tier-niveauer ikke datacentrets "hårdhed", men graden af ​​dets overholdelse af faktiske forretningsopgaver. Og blandt dem er der mange, for hvilke høj fejltolerance enten er ubetydelig eller ikke så vigtig, at de betaler for meget 20-25 tusind rubler om året for det, hvilket i en krise kan være meget smertefuldt for kunden.

Hvor kom et sådant beløb fra? Det er hende, der gør forskellen mellem priserne for at placere information i Tier II og Tier III datacentre i form af én server. Jo mere data, jo større er de potentielle besparelser.

Hvilke opgaver mener du? For eksempel lagring af sikkerhedskopier eller minedrift af kryptovaluta. I disse tilfælde vil en nedetidsserver tilladt af Tier II koste mindre end Tier III.

Praksis viser, at besparelser i de fleste tilfælde er vigtigere end øget fejltolerance. Der er kun fem Tier III-certificerede datacentre i Moskva. Og der er ingen fuldt certificerede Tier IV'er overhovedet.

Hvordan er Tushino-datacenterets strømforsyningssystem arrangeret?

Kravene til strømforsyningssystemet til Tushino-datacentret overholder Tier II-niveaubetingelserne. Disse er redundansen af ​​elledninger i henhold til N + 1-skemaet, redundansen af ​​uafbrydelige strømforsyninger i henhold til N + 1-skemaet og redundansen af ​​dieselgeneratorsættet i henhold til N-skemaet. N + 1 betyder i dette tilfælde en skema med et reserveelement, der forbliver inaktivt, indtil systemet ikke er et af hovedelementerne, vil fejle, og N er et ikke-redundant skema, hvor svigt af ethvert element fører til, at hele systemet stopper

Mange energirelaterede problemer løses ved at vælge den rigtige placering til datacentret. Tushino-datacentret er placeret på virksomhedens område, hvor to 110 kV-linjer fra forskellige bykraftværker allerede kommer. På selve anlæggets udstyr konverteres højspænding til mellemspænding, og to uafhængige 10 kV-linjer føres til datacentrets indgang.

Transformatorstationen inde i datacenterbygningen omdanner mellemspændingen til forbruger 240-400 V. Alle ledninger køres parallelt, så datacenterudstyret får strøm fra to uafhængige eksterne kilder.

Lavspænding fra transformerstationer er forbundet til automatiske overførselsafbrydere, som sørger for skift mellem bynet. Motordrevene installeret på ATS'en kræver 1,2 sekunder til denne operation. Hele denne tid falder belastningen på den uafbrydelige strømforsyning.

En separat ATS er ansvarlig for automatisk at tænde for dieselgeneratoren i tilfælde af, at strømmen går tabt på begge ledninger. Start af en dieselgenerator er ikke en hurtig proces og kræver cirka 40 sekunder, hvor strømforsyningen er fuldstændig båret af UPS-batterierne.

Ved fuld opladning sørger dieselgeneratoren for driften af ​​datacentret i 8 timer. Med dette for øje indgik datacentret to kontrakter med dieselbrændstofleverandører uafhængige af hinanden, som forpligtede sig til at levere en ny portion brændstof inden for 4 timer efter opkaldet. Sandsynligheden for, at de begge vil have en form for force majeure på én gang, er ekstremt lav. Således kan autonomi vare så længe, ​​som reparationsteams har brug for at genoprette strømmen fra mindst et af byens netværk.

Som du kan se, er der ingen tekniske dikkedarer her. Det skyldes blandt andet, at der ved opbygningen af ​​den tekniske infrastruktur blev brugt færdige moduler, hvis producenter er styret af en vis "gennemsnitsforbruger".

Selvfølgelig vil enhver it-professionel sige, at gennemsnitsberegning er "hverken fisk eller fjerkræ" og vil foreslå at udvikle et unikt sæt komponenter til et bestemt system. De, der vil betale for denne fornøjelse, stiller dog tydeligvis ikke op. Derfor skal du være realistisk. I praksis vil alt være præcis sådan her: Indkøb af færdigt udstyr og montering af et system, der skal løse forretningsrelevante opgaver. De, der er uenige i denne tilgang, vil hurtigt blive bragt tilbage fra himlen til jorden af ​​virksomhedens økonomichef.

Eltavler

I øjeblikket sørger ni tavler for driften af ​​inputdistributionsenheder, og fire tavler bruges direkte til at forbinde belastningen. Der var ingen alvorlige restriktioner på stedet, men der er aldrig meget af det, så et interessant ingeniørmoment var stadig til stede.

Som det er let at se, stemmer antallet af "input" og "load" skjolde ikke - det andet er næsten to gange mindre. Dette blev muligt, fordi designerne af datacenterinfrastrukturen besluttede at bruge store skjolde til at bringe tre eller flere indgående linjer dertil. For hver indgangsautomat er der ca. 36 udløbsledninger beskyttet af separate automater.

Nogle gange sparer brugen af ​​større modeller således knap plads. Simpelthen fordi store skjolde vil kræve mindre.

Uafbrydelige strømforsyninger

Eaton 93PM med en kapacitet på 120 kVA, der fungerer i dobbeltkonverteringstilstand, bruges som en uafbrydelig strømforsyning i Tushino-datacentret.

Hvordan vi byggede et backup-strømforsyningssystem i Tushino-datacentret: teknik og økonomi
Eaton 93PM UPS'er fås i forskellige versioner. Foto: Eaton

Hovedårsagerne til at vælge denne særlige enhed er dens følgende egenskaber.

For det første er effektiviteten af ​​denne UPS op til 97 % i dobbeltkonverteringstilstand og 99 % i energibesparende tilstand. Enheden fylder mindre end 1,5 kvadratmeter. m og optager ikke serverrumsplads fra hovedudstyret. Resultatet er lave driftsomkostninger og de besparelser, din virksomhed har brug for.

For det andet, takket være det indbyggede termiske styringssystem, kan Eaton 93PM UPS placeres hvor som helst. Selv tæt på væggen. Selvom det ikke er nødvendigt med det samme, kan det blive nødvendigt senere. For eksempel for at frigøre noget plads, der ikke er nok til et ekstra stativ.

For det tredje, nem betjening. Inklusive - Intelligent Power software, der bruges til overvågning og kontrol. De målinger, der transmitteres via SNMP, giver dig mulighed for at kontrollere forbrug og nogle globale fejl, hvilket gør det muligt hurtigt at reagere på nødsituationer.

For det fjerde modularitet og skalerbarhed. Dette er måske den vigtigste kvalitet, på grund af hvilken der kun bruges én modulær UPS i Tushinos datacenterredundanssystem. Det inkluderer to arbejdsmoduler og et redundant. Dette giver den N+1-ordning, der kræves for Tier II-niveauet.

Dette er meget enklere og mere pålideligt end en tre-UPS-konfiguration. Derfor er valget af en enhed, der i første omgang giver mulighed for parallel drift, et helt logisk træk.

Men hvorfor valgte designerne ikke DRIBP i stedet for en separat UPS og en dieselgenerator? Hovedårsagerne her ligger ikke i teknik, men i økonomi.

Den modulære struktur er a priori skræddersyet til opgraderinger - efterhånden som belastningen vokser, tilføjes kilder og generatorer til den tekniske infrastruktur. Samtidig fungerede de gamle og fungerer stadig. Med DRIBP er situationen radikalt anderledes: du skal købe en sådan enhed med en stor magtmargin. Derudover er der få "små mejetærskere", og de koster meget anstændigt - de er usammenlignelige dyrere end individuelle dieselgeneratorer og UPS'er. DRIBP er også meget lunefuld i transport og installation. Dette påvirker til gengæld også omkostningerne ved hele systemet.

Den eksisterende konfiguration løser sine opgaver ganske vellykket. Eaton 93PM UPS kan holde nøgledatacenterudstyr kørende i 15 minutter, mere end 15 gange kraften.

Igen sparer den rene sinusbølge, som UPS'en leverer online, ejeren af ​​datacentret for at skulle købe separate stabilisatorer. Og det er her, besparelserne kommer ind.

På trods af den erklærede enkelhed af Eaton 93PM UPS, er enheden ret kompleks. Derfor udføres dets vedligeholdelse i Tushino-datacentret af en tredjepartsvirksomhed, der har højt kvalificerede specialister i personalet. At have en uddannet medarbejder i sit eget personale til dette formål er en dyr fornøjelse.

Resultater og udsigter

Sådan blev datacentret skabt, som gør det muligt at levere tjenester af høj kvalitet til forbrugere, hvis opgaver ikke kræver en høj grad af redundans og ikke medfører store økonomiske omkostninger. En sådan service vil altid være efterspurgt.

Med den allerede planlagte konstruktion af anden etape vil en allerede købt Eaton UPS blive brugt til at skabe et backup strømforsyningssystem. På grund af det modulære design vil dets modernisering blive reduceret til køb af et ekstra modul, hvilket er mere bekvemt og billigere end en komplet udskiftning af enheden. Denne tilgang vil blive godkendt af både ingeniøren og finansmanden.

Kilde: www.habr.com

Tilføj en kommentar