Moderne Rechenzentren erfordern einen sorgfältigen Ansatz für die Stromversorgung. Es ist wichtig, sowohl den Zustand der Lasten zu überwachen als auch die Verbindung der Geräte zu steuern. Dies kann durch die Nutzung von Schränken, Modulen oder Stromverteilungseinheiten erreicht werden. In unserem Beitrag erläutern wir anhand von Delta-Lösungen, welcher Typ von Energieausstattung für bestimmte Situationen am besten geeignet ist.
Die Energieversorgung eines dynamisch wachsenden Rechenzentrums kann oft eine anspruchsvolle Aufgabe sein. Zusätzliche Geräte in den Racks, der Übergang der Ausrüstung in den Energiesparmodus oder, im Gegenteil, eine Erhöhung der Last führen zu einer Ungleichverteilung der Energieversorgung, einem Anstieg der Blindleistung und einer suboptimalen Funktionsweise des Stromnetzes. Um Verluste zu vermeiden, einen effizienten Betrieb der Geräte zu gewährleisten und sie vor möglichen Problemen mit der Stromversorgung zu schützen, helfen Systeme zur Stromverteilung.
Bei der Planung von Stromversorgungssystemen stehen IT-Experten häufig vor der Entscheidung zwischen Schränken, Modulen und Stromverteilungsblöcken. Im Grunde genommen erfüllen alle drei Gerätetypen die gleichen Aufgaben, jedoch auf unterschiedlichen Ebenen und mit verschiedenen Optionen.
Stromverteilungsschrank
Der Stromverteilungsschrank, oder PDC (Power Distribution Cabinet), ist ein hochrangiges Gerät zur Steuerung der Stromversorgung. Er ermöglicht eine ausgewogene Energieversorgung für Dutzende von Racks in einem Rechenzentrum, und der Einsatz mehrerer Schränke ermöglicht die Kontrolle großer Datenzentren. Beispielsweise verwenden Mobilfunkanbieter solche Lösungen – für die Stromversorgung eines Rechenzentrums mit 5000 Racks wurden über 50 Stromverteilungsschränke benötigt. in Shanghai installiert sind.
Das Delta InfraSuite PDC-Gehäuse, das die Maße eines standardmäßigen 19-Zoll-Schranks hat, umfasst zwei Gruppen von einpoligen Leistungsschaltern, die durch zusätzliche Schalter geschützt sind. Der Schrank kann die Stromparameter jeder Schaltung mit einem separaten Schalter überwachen. Der Stromverteilungsschrank verfügt über ein integriertes Notfallwarnsystem bei ungleicher Lastverteilung. Optional werden die Delta-Schränke mit zusätzlichen Transformatoren für verschiedene Ausgangsspannungen sowie mit Modulen zum Schutz vor Überspannungen ausgestattet, die beispielsweise durch Blitzeinschläge verursacht werden.
Sie können den eingebauten LCD-Bildschirm sowie externe Energiemanagementsysteme verwenden, die über die serielle Schnittstelle RS232 oder über SNMP angeschlossen sind. Die Verbindung des Geräts mit dem externen Netzwerk erfolgt über das spezielle Modul InsightPower. Mit diesem Modul können Warnmeldungen, Daten der Verwaltungsoberfläche und Statusparameter der Verteilungssysteme an den zentralen Server übertragen werden. Es ist das Hauptkomponente, die ein Fernmanagement und Monitoring ermöglicht und Systemingenieure über kritische Ereignisse durch SNMP-Traps und E-Mail benachrichtigt.
Die Techniker, die für das Rechenzentrum zuständig sind, können feststellen, welche Phase stärker belastet ist als die anderen, und Teile der Verbraucher auf weniger belastete Phasen umschalten oder rechtzeitig die Installation zusätzlicher Ausrüstung planen. Auf dem Bildschirm können Parameter wie Temperatur, Erdableitstrom und das Vorhandensein oder Fehlen eines Spannungsungleichgewichts überwacht werden. Das System verfügt über ein Protokoll, das bis zu 500 Ereigniseinträge des Cabinets speichert, was die Wiederherstellung der benötigten Konfiguration oder die Analyse von Fehlern vor einem Notabschaltung ermöglicht.
Im Hinblick auf die Delta-Modellreihe wird der PDC an ein dreiphasiges Netzwerk angeschlossen und kann mit einer Spannung von 220 V mit einer Toleranz von nicht mehr als 15 % betrieben werden. Die Reihe umfasst Modelle mit 80 kVA und 125 kVA.
Stromverteilungs-Module
Wenn der Stromverteilungsschrank ein separater Schrank ist, der bei einer Neugestaltung des Rechenzentrums oder Änderungen in der Lastverteilung bewegt werden kann, ermöglichen modulare Systeme die Unterbringung vergleichbarer Geräte direkt in den Racks. Diese werden RPDC (Rack Power Distribution Cabinet) genannt und sind kompakte Verteilungsschränke, die 4U in einem Standardrack einnehmen. Solche Lösungen werden von Internetunternehmen verwendet, die eine garantierte Betriebsbereitschaft kleiner Gerätestände benötigen. Beispielsweise wurden Verteilermodule im Rahmen einer Gesamtlösung zum Schutz des Rechenzentrums installiert. Deutschlands.
Wenn es um die Delta-Ausrüstung geht, kann die Leistung einer RPDC-Einheit 30, 50 oder 80 kVA betragen. Mehrere Module können in einem Rack installiert werden, um die Stromversorgung aller Lasten eines kleinen Rechenzentrums sicherzustellen, oder man kann jeweils eine RPDC in verschiedenen Racks unterbringen. Letzteres eignet sich zur Stromversorgung von leistungsstarken Servern, die eine Kontrolle der Energiezufuhr und eine Anpassung der Stromverteilung je nach Konfiguration und Last benötigen.
Ein Vorteil des modularen Systems ist die Möglichkeit, die Leistung mit dem Wachstum und der Skalierung des Rechenzentrums zu erhöhen. Benutzer entscheiden sich häufig für RPDC, wenn ein vollständiges Rack zu viel Spielraum für die aktuelle Konfiguration aus 2–3 Racks mit Ausrüstung bietet.
Jedes Modul ist mit einem Touchscreen ausgestattet, der nahezu die gleichen Steuerungsmöglichkeiten wie ein separater PDC bietet und auch RS-232-Schnittstellen sowie Smartkarten zur Fernsteuerung unterstützt. Die Verteilermodule überwachen den Strom in jedem der angeschlossenen Kreise, informieren automatisch über Notfälle und unterstützen den Hot-Swap von Schaltgeräten. Informationen über den Systemzustand werden in ein Ereignisprotokoll eingetragen, das bis zu 2.000 Einträge speichern kann.
Stromverteilungseinheiten
Die Stromverteilungsblöcke sind die kompaktesten und kosteneffizientesten Systeme in dieser Kategorie. Sie ermöglichen die Überwachung der Geräte innerhalb eines Racks und bieten Informationen über den Zustand der Leitungen und die Last. Zum Beispiel wurden solche Blöcke zur Ausstattung des in Sankt Petersburg und des Konsortiums „Digitales Unternehmen“ in Tscheljabinsk.
Blöcke gibt es in verschiedenen Formaten, jedoch werden Modelle, die nach der Zero-U-Technologie gefertigt sind, im gleichen Rack wie die Hauptgeräte untergebracht, nehmen jedoch keine separaten ‚Units‘ ein – sie werden vertikal oder horizontal an den Konstruktionselementen mittels spezieller Halterungen befestigt. Das bedeutet, dass Sie bei Verwendung eines 42U-Racks nach der Installation des Blocks genau so viele Units zur Verfügung haben werden. Jeder Verteilungsblock verfügt über ein eigenes Alarmsystem: LED-Anzeigen informieren über die Belastung oder besondere Situationen an jeder der abgehenden Linien. Delta-Blöcke besitzen eine RS232-Schnittstelle und werden über SNMP mit Überwachungssystemen verbunden, genau wie Schränke und Verteilermodule.
Verteilungs- und Basisblöcke können direkt in den Rack montiert werden, sowohl im Standardaufbau von Delta als auch in Racks anderer Hersteller. Dies ist dank eines universellen Montagekits möglich. Die Stromverteilungsblöcke können sowohl vertikal als auch horizontal installiert werden und sind für den Anschluss an einphasige sowie dreiphasige Stromnetze geeignet. Der maximale Strom für die Delta-Verteilungsblöcke beträgt 32 A, und die Eingangsspannung kann um bis zu 10 % abweichen. Es können 6 oder 12 Anschlussbuchsen für die Last vorhanden sein.
Das Wichtigste ist, ein umfassendes Managementsystem zu schaffen.
Die Wahl zwischen einem Schrank, einem Block oder einem Modul hängt davon ab, welche Last angeschlossen werden muss. In großen Rechenzentren sind Verteilungsschränke erforderlich, was jedoch die Installation zusätzlicher Module oder Blöcke zur Abzweigung der Stromversorgung für spezifische Lasten nicht ausschließt.
In mittelgroßen Serverräumen ist meistens ein oder zwei Verteilermodule ausreichend. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass die Anzahl der Module erhöht werden kann, während das Stromversorgungssystem mit dem Wachstum des Rechenzentrums skaliert.
In einzelnen Racks werden in der Regel Verteilerblöcke installiert, die für die Ausstattung eines kleinen Serverraums ausreichend sind. Bei einer einheitlichen Steuerung ermöglichen sie zudem die Überwachung und Kontrolle des Energieverbrauchs, jedoch sind dynamische Umverteilungen der Leitungen und der heiße Austausch von Kontaktelementen und Relais nicht möglich.
In modernen Rechenzentren trifft man gleichzeitig auf Schränke, Module und Verteilungseinheiten, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten und für verschiedene Zwecke installiert wurden. Das Hauptziel besteht darin, alle Geräte zur Energieversorgung in ein Überwachungssystem zu integrieren. Dies ermöglicht die Kontrolle von Abweichungen bei den Energieparametern und die schnelle Umsetzung von Maßnahmen: Auswechslung von Geräten, Erweiterung der Kapazität oder Verlagerung von Lasten auf andere Leitungen/Phasen. Dies kann durch Software wie Delta InfraSuite oder ein ähnliches Produkt realisiert werden.
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Quelle: habr.com
