{"id":39054,"date":"2019-10-31T22:27:36","date_gmt":"2019-10-31T19:27:36","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/pdu-i-vse-vse-vse-raspredelenie-pitaniya-v-stojke\/"},"modified":"2019-10-31T22:27:36","modified_gmt":"2019-10-31T19:27:36","slug":"pdu-i-vse-vse-vse-raspredelenie-pitaniya-v-stojke","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/news\/pdu-i-vse-vse-vse-raspredelenie-pitaniya-v-stojke","title":{"rendered":"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/f9bef79a08830d148713955665b987e6.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Eine der Racks der internen Virtualisierung. Wir haben uns mit der Farbkennzeichnung der Kabel besch\u00e4ftigt: orange steht f\u00fcr unger\u00e4tespeisungszufuhr, gr\u00fcn f\u00fcr gerade. <\/i><\/p>\n<p>Hier sprechen wir meistens \u00fcber \"gro\u00dfe Ger\u00e4te\" \u2013 Chiller, Notstromaggregate, Schaltanlagen. Heute geht es um die \"Kleinigkeiten\" \u2013 Steckdosen in den Racks, auch bekannt als Power Distribution Unit (PDU). In unseren Rechenzentren gibt es \u00fcber 4.000 Racks, die mit IT-Ausr\u00fcstung gef\u00fcllt sind. Daher habe ich viel gesehen: klassische PDUs, \"smarte\" \u2013 mit \u00dcberwachung und Steuerung, gew\u00f6hnliche Steckdosenleisten. Heute erkl\u00e4re ich, welche PDUs es gibt und was man in einer bestimmten Situation am besten w\u00e4hlen sollte. <noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h3>Welche Arten von PDUs gibt es?<\/h3>\n<p>\n<b>Einfache Steckdosenleiste.<\/b> Ja, genau die, die jeder zu Hause oder im B\u00fcro hat. <br \/>\nFormal gesehen ist dies nicht ganz eine PDU im Sinne der industriellen Nutzung in Racks mit IT-Ausr\u00fcstung, aber diese Ger\u00e4te haben auch ihre Anh\u00e4nger. Der einzige Vorteil dieser L\u00f6sung ist der Preis (die Kosten beginnen bei 2.000 Rubel). Sie k\u00f6nnen auch n\u00fctzlich sein, wenn man offene Racks verwendet, in die eine Standard-PDU nicht passt, und man m\u00f6chte keine Einheiten f\u00fcr eine horizontale PDU verlieren. Das f\u00fchrt uns wieder zur Frage der Wirtschaftlichkeit.<\/p>\n<p>Die Nachteile \u00fcberwiegen deutlich: Solche Ger\u00e4te haben nicht immer einen internen Schutz gegen Kurzschluss und \u00dcberlastung, man kann die Werte nicht \u00fcberwachen und insbesondere keine Steckdosen steuern. Sie werden meistens unten im Rack platziert, was f\u00fcr die Verkabelung der Ausr\u00fcstung nicht die bequemste Position ist. <\/p>\n<p>Im Allgemeinen kann man \"Pilotger\u00e4te\" verwenden, wenn:<\/p>\n<ul>\n<li>Sie Tausende von Servern haben und sparen m\u00fcssen, <\/li>\n<li>Sie es sich leisten k\u00f6nnen, Ger\u00e4te blind anzuschlie\u00dfen, ohne zu verstehen, was mit dem tats\u00e4chlichen Verbrauch passiert,<\/li>\n<li>Sie bereit sind, mit Ausf\u00e4llen der Ger\u00e4te zu rechnen. <\/li>\n<\/ul>\n<p>\nWir nutzen das nicht, aber wir haben Kunden, die dies \u0434\u043e\u0441\u0442\u0430\u0442\u043e\u0447\u043d\u043e \u0443\u0441\u043f\u0435\u0448\u043d\u043e praktizieren. Allerdings bauen sie ihre Infrastruktur so auf, dass der Ausfall von Dutzenden von Servern keine Auswirkungen auf die Funktionalit\u00e4t der Kundenanwendung hat. <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/a065f555adffbdbfc9cf29fcdf4e628c.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>G\u00fcnstig und einfach.<\/i><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/b0de3676bf2ec00134dfe95a276cb6b4.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Vertikale Anordnung.<\/i><\/p>\n<p><b>\"Dumme\" PDUs.<\/b> Das ist eigentlich ein klassischer PDU f\u00fcr den Einsatz in Racks mit IT-Ausr\u00fcstung, und das ist bereits gut. Sie verf\u00fcgen \u00fcber den passenden Formfaktor f\u00fcr die seitliche Montage im Rack, was eine bequeme Anbindung von Ger\u00e4ten erm\u00f6glicht. Es gibt einen internen Schutz. Solche PDUs haben keine \u00dcberwachung, was bedeutet, dass wir nicht wissen, wie viel Strom die Ger\u00e4te verbrauchen und was im Inneren geschieht. Solche PDUs haben wir kaum noch, und insgesamt verschwinden sie allm\u00e4hlich aus der Massenverwendung.<\/p>\n<p>Solche PDUs kosten ab 25.000 Rubel.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/fb16a6c0008306f4c6818a8a5a3675be.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n<b>\u201eIntelligente\u201c PDUs mit \u00dcberwachung.<\/b> Diese Ger\u00e4te verf\u00fcgen \u00fcber \u201eGehirne\u201c und k\u00f6nnen die Energieverbrauchswerte \u00fcberwachen. Es gibt ein Display, das die Hauptparameter anzeigt: Spannung, Stromst\u00e4rke und Leistung. Sie k\u00f6nnen diese Werte nach einzelnen Steckdosen-Gruppen verfolgen: Abschnitte oder Banken. An solchen PDUs kann man sich aus der Ferne anmelden und die Daten\u00fcbertragung an ein \u00dcberwachungssystem einrichten. Sie f\u00fchren Protokolle, aus denen man einsehen kann, was mit ihnen geschehen ist, zum Beispiel, wann genau die PDU ausgeschaltet wurde.<\/p>\n<p>Au\u00dferdem k\u00f6nnen sie den Verbrauch (kWh) f\u00fcr die technische Abrechnung ermitteln, um zu verstehen, wie viel ein Rack \u00fcber einen bestimmten Zeitraum verbraucht. <\/p>\n<p>Dies sind Standard-PDUs, die wir unseren Kunden zur Miete anbieten, und solche PDUs sind in unseren Rechenzentren am h\u00e4ufigsten.<\/p>\n<p>Wenn Sie kaufen m\u00f6chten, seien Sie bereit, ab 75.000 Rubel pro St\u00fcck auszugeben.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/1525246e5893f9ff3c2b52621adbd467.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/830cec7968a7e6f331d4b2841c276e9d.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n<img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/5afaacf9bf9a4adb72eae7ec6889c072.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Grafik aus unserer internen PDU-\u00dcberwachung.<\/i><\/p>\n<p><b>\u201eIntelligente\u201c PDUs mit Steuerung.<\/b> Neben den oben beschriebenen Funktionen bieten diese PDUs zus\u00e4tzlich Steuerungsfunktionen. Die fortschrittlichsten PDUs steuern und \u00fcberwachen jede Steckdose: man kann sie ein- und ausschalten, was in Situationen n\u00fctzlich ist, in denen ein Server aus der Ferne neu gestartet werden muss. Das ist sowohl der Vorteil als auch die Gefahr solcher PDUs: Ein unerfahrener Benutzer kann aus Unkenntnis in die Web-Oberfl\u00e4che gelangen, etwas dr\u00fccken und das gesamte System auf einmal neu starten oder abschalten. Ja, das System wird zweimal vor den Folgen warnen, aber die Praxis zeigt, dass selbst Warnmeldungen nicht immer vor un\u00fcberlegten Handlungen des Benutzers sch\u00fctzen. <\/p>\n<p>Ein gro\u00dfes Problem bei \u201eintelligenten\u201c PDUs ist die \u00dcberhitzung und der Ausfall des Controllers und des Displays. PDUs werden normalerweise an der R\u00fcckseite des Racks installiert, wo die warme Luft ausgeblasen wird. Dort ist es hei\u00df, und die Controller halten nicht stand. Dabei ist es nicht notwendig, die gesamte PDU zu ersetzen; der Controller kann unter Spannung gewechselt werden. <\/p>\n<p>Nun, auch preislich ist es ziemlich hoch \u2013 ab 120.000 Rubel.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/e60a0801cc84efecbce8a462648dd122.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Die PDU mit Steuerung kann anhand der Indikatoren unter jeder Steckdose erkannt werden.<\/i><\/p>\n<p>Meiner Meinung nach ist die Steuerungsfunktion in der PDU eine Geschmacksfrage, aber das Monitoring ist ein Muss. Andernfalls kann der Verbrauch und die Last nicht verfolgt werden. Warum das wichtig ist, erkl\u00e4re ich sp\u00e4ter. <\/p>\n<h3>Wie berechnet man die ben\u00f6tigte Leistung einer PDU?<\/h3>\n<p>\nAuf den ersten Blick ist es ganz einfach: Die Leistung der PDU wird entsprechend der Leistung des Schranks ausgew\u00e4hlt, aber es gibt Feinheiten. Angenommen, Sie ben\u00f6tigen einen Schrank mit 10 kW. Die Hersteller von PDUs bieten Modelle mit 3, 7, 11 und 22 kW an. Sie w\u00e4hlen 11 kW, und leider liegen Sie falsch. Wir m\u00fcssen 22 kW w\u00e4hlen. Warum so viel Puffer? Ich erkl\u00e4re gleich.<\/p>\n<p>Erstens geben die Hersteller oft die Leistung der PDU in Kilowatt und nicht in Kilovoltampere an, was zwar korrekter, aber f\u00fcr den Durchschnittsb\u00fcrger nicht offensichtlich ist.<br \/>\nManchmal bringen die Hersteller selbst zus\u00e4tzliche Verwirrung:<\/p>\n<p>Hier wird zuerst von 11 kW gesprochen,<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/d9f76cadc92a2586358c6a011fc53db2.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nund in der detaillierten Beschreibung geht es bereits um 11000 VA:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/8c314e7b707d62d7b757787e0f66459f.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nWenn Sie es mit Wasserkochern und \u00e4hnlichen Verbrauchern zu tun haben, gibt es keinen Unterschied zwischen kW und kVA. Ein Schrank mit 10 kW wird 10 kVA verbrauchen. Haben wir jedoch IT-Ausr\u00fcstung, kommt der Leistungsfaktor (cos \u03c6) ins Spiel: je neuer die Ausstattung, desto n\u00e4her liegt dieser Faktor an Eins. Im Durchschnitt kann man f\u00fcr IT-Ausr\u00fcstung 0,93\u20130,95 annehmen. Daher wird ein Schrank mit 10 kW in der IT 10,7 kVA verbrauchen. Hier ist die Formel, mit der wir 10,7 kVA berechnet haben.<\/p>\n<p><i>Pp = Pact. \/ Cos(\u03c6)<br \/>\n10 \/ 0,93 = 10,7 kVA<\/i><\/p>\n<p>Nun werden Sie zu Recht fragen, 10,7 ist ja weniger als 11. Warum brauchen wir eine PDU mit 22 kW? Es gibt einen weiteren Punkt: Der Stromverbrauch der Ger\u00e4te variiert je nach Tageszeit und Wochentag. Bei der Verteilung der Stromversorgung muss dieser Punkt ber\u00fccksichtigt werden, und es sollten etwa 10% f\u00fcr Schwankungen und Spitzen eingeplant werden, damit die PDU zu Zeiten erh\u00f6hten Verbrauchs nicht \u00fcberlastet wird und die Ger\u00e4te keinen Strom verlieren.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/e45b43aeb146aaabfd5915e35a959731.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Grafik des Verbrauchs eines 10 kW Schranks \u00fcber 4 Tage.<\/i><\/p>\n<p>Das bedeutet, dass wir zu den vorhandenen 10,7 kW noch 10% hinzuf\u00fcgen m\u00fcssen, und damit passt die PDU mit 11 kW bereits nicht mehr.<\/p>\n<table>\n<tr>\n<td>PDU-Modell\n<\/td>\n<td>Phasigkeit\n<\/td>\n<td>Nennleistung des Herstellers, kVA\n<\/td>\n<td>Nennleistung DtLN, kW\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><noindex><a rel=\"nofollow\" 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ph\n<\/td>\n<td>3,7\n<\/td>\n<td>3\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><noindex><a rel=\"nofollow\" 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ph\n<\/td>\n<td>7,4\n<\/td>\n<td>6\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><noindex><a rel=\"nofollow\" 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ph\n<\/td>\n<td>11\n<\/td>\n<td>9\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><noindex><a rel=\"nofollow\" 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ph\n<\/td>\n<td>22\n<\/td>\n<td>18\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n<p>\n<i>Ausschnitt aus der Leistungstabelle spezifischer PDU-Modelle laut DataLine. Unter Ber\u00fccksichtigung der Umrechnung von kVA in kW und des Puffers f\u00fcr Spitzen w\u00e4hrend des Tages.<\/i><\/p>\n<h3>Besonderheiten der Installation<\/h3>\n<p>\nAm praktischsten ist es, mit einer PDU zu arbeiten, wenn sie vertikal an der linken und rechten Seite des Racks befestigt ist. In diesem Fall nimmt sie keinen wertvollen Platz ein. Standardm\u00e4\u00dfig k\u00f6nnen bis zu vier PDUs im Rack installiert werden \u2013 zwei auf der linken Seite und zwei auf der rechten. In der Regel wird an jeder Seite eine PDU installiert. Jede PDU hat einen eigenen Stromanschluss. <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/e180fb9d97ebecdb9abdeaf3cd4e3f36.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Der Standard-Einsatz eines Racks umfasst 2 PDUs und 1 AVR.<\/i><\/p>\n<p>Manchmal gibt es im Rack keinen Platz f\u00fcr vertikale PDUs, zum Beispiel, wenn es sich um ein offenes Rack handelt. Hier kommen horizontale PDUs ins Spiel. In diesem Fall muss man sich jedoch damit abfinden, dass 2 bis 4 Einheiten im Rack verloren gehen, abh\u00e4ngig vom Modell der PDU. <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/5078ae5ea5c3d66b58648b9ba7ed0ee6.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Hier hat die PDU 4 Einheiten belegt. Dieser PDU-Typ wird auch verwendet, wenn zwei Kunden in einem Rack getrennt werden m\u00fcssen. In diesem Fall hat jeder Kunde ein eigenes P\u00e4rchen PDUs.<\/i><\/p>\n<p>Es kommt vor, dass das Rack nicht tief genug gew\u00e4hlt wurde und der Server heraussteht, wodurch die PDU blockiert wird. Das Traurige daran ist nicht nur, dass einige Steckdosen ungenutzt bleiben, sondern dass, wenn eine solche PDU ausf\u00e4llt, man sie direkt im Rack zur\u00fccklassen oder alles st\u00f6rende Equipment abklemmen und herausziehen muss. <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/5883f751e1fcbfae7e6f6991b7fc1272.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Machen Sie das nicht - 1.<\/i><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"PDU und alles, alles, alles: Stromverteilung im Rack\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/10\/2cebf71685e3bd9be3a8805bc482047a.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Machen Sie das nicht - 2.<\/i><\/p>\n<h3>Anschluss von Ger\u00e4ten<\/h3>\n<p>\nSelbst die ausgekl\u00fcgeltste PDU kann nicht helfen, wenn die Ger\u00e4te falsch angeschlossen sind und keine M\u00f6glichkeit zur \u00dcberwachung des Verbrauchs besteht. <\/p>\n<p>Was kann schiefgehen? Ein bisschen <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/dataline\/blog\/310356\/\">Technische Details<\/a><\/noindex>. An jedes Rack kommen zwei Stromanschl\u00fcsse, in einem Standardrack zwei PDUs. Das bedeutet, dass jede PDU einen eigenen Anschluss hat. Wenn mit einem der Anschl\u00fcsse (sprich PDU) etwas passiert, lebt das Rack mit dem zweiten weiter. Damit dieses Schema funktioniert, m\u00fcssen einige Regeln beachtet werden. Hier sind die wichtigsten (eine vollst\u00e4ndige Liste finden Sie <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/dataline\/blog\/193914\/\">hier<\/a><\/noindex>):<\/p>\n<p><b>Die Ger\u00e4te m\u00fcssen an verschiedene PDUs angeschlossen werden. <\/b>Wenn das Ger\u00e4t eine Stromversorgung und einen Stecker hat, wird es \u00fcber den AVR (automatische Umschalteinrichtung) oder ATS (Automatic Transfer Switch) an die PDU angeschlossen. Bei Problemen mit einem der Anschl\u00fcsse oder der PDU selbst wechselt der AVR das Ger\u00e4t auf die funktionierende PDU\/Anschluss. Das Ger\u00e4t wird nichts merken.<\/p>\n<p><b>Gegenseitige Belastung an zwei Anschl\u00fcssen\/PDU.<\/b> Ein redundanter Eingang rettet nur, wenn er die Last des ausgefallenen Eingangs aush\u00e4lt. Dazu muss eine Reserve eingeplant werden: Jeder Eingang sollte mit weniger als der H\u00e4lfte der Nennleistung belastet werden, und die Gesamtlast auf beiden Eing\u00e4ngen sollte weniger als 100 % der Nennleistung betragen. Nur dann h\u00e4lt der verbleibende Eingang die doppelte Last aus. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Schalter auf die Reserve nicht funktionieren - die Ger\u00e4te bleiben ohne Strom. Um das Schlimmste zu vermeiden, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/dataline\/blog\/324610\/\">\u00fcberwachen wir<\/a><\/noindex> diesen Parameter. <\/p>\n<p><b>Lastverteilung zwischen den PDU-Sektionen.<\/b> Die PDU-Steckdosen sind in Gruppen \u2013 Sektionen \u2013 zusammengefasst. Normalerweise aus 2 oder 3 St\u00fcck. Jede Sektion hat ihr eigenes Leistungsgrenzwert. Es ist wichtig, dieses nicht zu \u00fcberschreiten und die Last gleichm\u00e4\u00dfig \u00fcber alle Sektionen zu verteilen. Auch hier gilt das Konzept der gepaarten Lasten, wie oben erw\u00e4hnt.<\/p>\n<p><b>Zusammenfassend<\/b><\/p>\n<ol>\n<li>W\u00e4hlen Sie nach M\u00f6glichkeit eine PDU mit \u00dcberwachungsfunktion.<\/li>\n<li>Lassen Sie beim Ausw\u00e4hlen des PDU-Modells einen Leistungsspielraum.<\/li>\n<li>Montieren Sie die PDU so, dass Sie sie ersetzen k\u00f6nnen, ohne die IT-Ausr\u00fcstung zu st\u00f6ren.<\/li>\n<li>Schlie\u00dfen Sie richtig an: Schlie\u00dfen Sie Ger\u00e4te an zwei PDUs an, \u00fcberlasten Sie die Sektionen nicht und denken Sie an die gepaarten Lasten. <\/li>\n<\/ol>\n<p>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/dataline\/blog\/471876\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u041e\u0434\u043d\u0430 \u0438\u0437 \u0441\u0442\u043e\u0435\u043a \u0432\u043d\u0443\u0442\u0440\u0435\u043d\u043d\u0435\u0439 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