Πώς κατασκευάσαμε ένα εφεδρικό σύστημα τροφοδοσίας στο κέντρο δεδομένων Tushino: μηχανική και χρηματοδότηση

Πώς κατασκευάσαμε ένα εφεδρικό σύστημα τροφοδοσίας στο κέντρο δεδομένων Tushino: μηχανική και χρηματοδότηση

Το κέντρο δεδομένων Tushino είναι ένα εμπορικό κέντρο δεδομένων μισού μεγαβάτ λιανικής για όλους και για όλα. Ο πελάτης μπορεί όχι μόνο να νοικιάσει ήδη εγκατεστημένο εξοπλισμό, αλλά και να τοποθετήσει τον δικό του εξοπλισμό εκεί, συμπεριλαμβανομένων μη τυπικών συσκευών όπως διακομιστές σε συμβατικές θήκες για επιτραπέζιους υπολογιστές, φάρμες εξόρυξης ή συστήματα τεχνητής νοημοσύνης. Με απλά λόγια, πρόκειται για μια ποικιλία δημοφιλών εργασιών που έχουν μεγαλύτερη ζήτηση από εγχώριες επιχειρήσεις διαφορετικού βαθμού μεγέθους. Αυτό είναι που τον κάνει ενδιαφέρον. Σε αυτό το post δεν θα βρείτε αποκλειστικές τεχνικές λύσεις και την πτήση της μηχανικής σκέψης. Θα μιλήσουμε για τυπικά προβλήματα και λύσεις. Δηλαδή περίπου όσο το 90% των ειδικών έχει το 90% του χρόνου εργασίας τους.

Επίπεδο - όσο περισσότερα τόσο καλύτερα;

Η ανοχή σφαλμάτων του κέντρου δεδομένων Tushino αντιστοιχεί στο επίπεδο Tier II. Στην ουσία, αυτό σημαίνει ότι το κέντρο δεδομένων βρίσκεται σε ένα κανονικό προετοιμασμένο δωμάτιο, χρησιμοποιούνται πλεονάζοντα τροφοδοτικά και υπάρχουν περιττοί πόροι συστήματος.

Ωστόσο, σε αντίθεση με μια κοινή παρανόηση, τα επίπεδα Tier δεν χαρακτηρίζουν την «σκληρότητα» του κέντρου δεδομένων, αλλά τον βαθμό συμμόρφωσής του με τις πραγματικές επιχειρηματικές εργασίες. Και μεταξύ αυτών υπάρχουν πολλά για τα οποία η υψηλή ανοχή σφαλμάτων είναι είτε ασήμαντη είτε όχι τόσο σημαντική ώστε να πληρώνετε 20-25 χιλιάδες ρούβλια ετησίως για αυτό, κάτι που σε μια κρίση μπορεί να είναι πολύ οδυνηρό για τον πελάτη.

Από πού προέκυψε τέτοιο ποσό; Είναι αυτή που κάνει τη διαφορά μεταξύ των τιμών για την τοποθέτηση πληροφοριών στα κέντρα δεδομένων Tier II και Tier III σε σχέση με έναν διακομιστή. Όσο περισσότερα δεδομένα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα εξοικονόμησης.

Ποιες εργασίες εννοείτε; Για παράδειγμα, αποθήκευση αντιγράφων ασφαλείας ή εξόρυξη κρυπτονομισμάτων. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ένας διακομιστής διακοπής λειτουργίας που επιτρέπεται από το Tier II θα κοστίζει λιγότερο από το Tier III.

Η πρακτική δείχνει ότι στις περισσότερες περιπτώσεις η εξοικονόμηση είναι πιο σημαντική από την αυξημένη ανοχή σφαλμάτων. Υπάρχουν μόνο πέντε πιστοποιημένα κέντρα δεδομένων Tier III στη Μόσχα. Και δεν υπάρχουν καθόλου πλήρως πιστοποιημένα Tier IV.

Πώς είναι διαρρυθμισμένο το σύστημα τροφοδοσίας του κέντρου δεδομένων Tushino;

Οι απαιτήσεις για το σύστημα τροφοδοσίας του κέντρου δεδομένων Tushino συμμορφώνονται με τους όρους επιπέδου ΙΙ. Πρόκειται για τον πλεονασμό των γραμμών ισχύος σύμφωνα με το σχήμα N + 1, τον πλεονασμό των αδιάλειπτων τροφοδοτικών σύμφωνα με το σχήμα N + 1 και τον πλεονασμό της γεννήτριας ντίζελ σύμφωνα με το σχήμα N. Το N + 1 σε αυτή την περίπτωση σημαίνει σχήμα με ένα αποθεματικό στοιχείο που παραμένει αδρανές έως ότου το σύστημα δεν είναι ένα από τα κύρια στοιχεία θα αποτύχει και το N είναι ένα μη περιττό σχήμα, στο οποίο η αποτυχία οποιουδήποτε στοιχείου οδηγεί στην παύση ολόκληρου του συστήματος

Πολλά προβλήματα που σχετίζονται με την ενέργεια επιλύονται επιλέγοντας τη σωστή τοποθεσία για το κέντρο δεδομένων. Το κέντρο δεδομένων Tushino βρίσκεται στην επικράτεια της επιχείρησης, όπου έρχονται ήδη δύο γραμμές 110 kV από διαφορετικούς σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας της πόλης. Στον εξοπλισμό της ίδιας της εγκατάστασης, η υψηλή τάση μετατρέπεται σε μέση τάση και δύο ανεξάρτητες γραμμές 10 kV τροφοδοτούνται στην είσοδο του κέντρου δεδομένων.

Ο υποσταθμός μετασχηματιστή μέσα στο κτίριο του κέντρου δεδομένων μετατρέπει τη μέση τάση σε καταναλωτή 240-400 V. Όλες οι γραμμές λειτουργούν παράλληλα, επομένως ο εξοπλισμός του κέντρου δεδομένων τροφοδοτείται από δύο ανεξάρτητες εξωτερικές πηγές.

Η χαμηλή τάση από τους υποσταθμούς μετασχηματιστών συνδέεται με διακόπτες αυτόματης μεταφοράς, οι οποίοι παρέχουν εναλλαγή μεταξύ δικτύων πόλεων. Οι ηλεκτροκινητήρες που είναι εγκατεστημένοι στο ATS απαιτούν 1,2 δευτερόλεπτα για αυτή τη λειτουργία. Όλο αυτό το διάστημα, το φορτίο πέφτει στην αδιάλειπτη παροχή ρεύματος.

Ένα ξεχωριστό ATS είναι υπεύθυνο για την αυτόματη ενεργοποίηση της γεννήτριας ντίζελ σε περίπτωση απώλειας ισχύος και στις δύο γραμμές. Η εκκίνηση μιας γεννήτριας ντίζελ δεν είναι μια γρήγορη διαδικασία και απαιτεί περίπου 40 δευτερόλεπτα, κατά τη διάρκεια των οποίων η τροφοδοσία ρεύματος βαρύνει πλήρως τις μπαταρίες του UPS.

Με πλήρη φόρτιση, η γεννήτρια ντίζελ εξασφαλίζει τη λειτουργία του κέντρου δεδομένων για 8 ώρες. Έχοντας αυτό υπόψη, το κέντρο δεδομένων σύναψε δύο συμβάσεις με προμηθευτές καυσίμων ντίζελ ανεξάρτητους μεταξύ τους, οι οποίοι ανέλαβαν να παραδώσουν νέα μερίδα καυσίμου εντός 4 ωρών μετά την κλήση. Η πιθανότητα ότι και οι δύο θα έχουν κάποιο είδος ανωτέρας βίας ταυτόχρονα είναι εξαιρετικά χαμηλή. Έτσι, η αυτονομία μπορεί να διαρκέσει όσο οι ομάδες επισκευής πρέπει να αποκαταστήσουν την ισχύ από τουλάχιστον ένα από τα δίκτυα της πόλης.

Όπως μπορείτε να δείτε, δεν υπάρχουν μηχανολογικά πλεονεκτήματα εδώ. Αυτό οφείλεται, μεταξύ άλλων, στο γεγονός ότι κατά την κατασκευή της μηχανικής υποδομής χρησιμοποιήθηκαν έτοιμες ενότητες, οι κατασκευαστές των οποίων καθοδηγούνται από έναν συγκεκριμένο «μέσο καταναλωτή».

Φυσικά, οποιοσδήποτε επαγγελματίας πληροφορικής θα πει ότι ο μέσος όρος δεν είναι «ούτε ψάρι ούτε πτηνό» και θα προτείνει την ανάπτυξη ενός μοναδικού συνόλου εξαρτημάτων για ένα συγκεκριμένο σύστημα. Ωστόσο, όσοι θέλουν να πληρώσουν για αυτή την ευχαρίστηση σαφώς και δεν παρατάσσονται. Επομένως, πρέπει να είστε ρεαλιστές. Στην πράξη, όλα θα είναι ακριβώς έτσι: η αγορά έτοιμου εξοπλισμού και η συναρμολόγηση ενός συστήματος που θα επιλύει εργασίες που σχετίζονται με τις επιχειρήσεις. Όσοι διαφωνούν με αυτήν την προσέγγιση θα φέρουν γρήγορα πίσω από τον ουρανό στη γη από τον οικονομικό διευθυντή της επιχείρησης.

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ

Αυτή τη στιγμή, εννέα πίνακες διανομής διασφαλίζουν τη λειτουργία των συσκευών διανομής εισόδου και τέσσερις πίνακες χρησιμοποιούνται απευθείας για τη σύνδεση του φορτίου. Δεν υπήρχαν σοβαροί περιορισμοί στο μέρος, αλλά ποτέ δεν υπάρχουν πολλοί, έτσι μια ενδιαφέρουσα στιγμή μηχανικής ήταν ακόμα παρούσα.

Όπως είναι εύκολο να διαπιστωθεί, ο αριθμός των ασπίδων "εισόδου" και "φόρτωσης" δεν ταιριάζει - το δεύτερο είναι σχεδόν δύο φορές μικρότερο. Αυτό κατέστη δυνατό επειδή οι σχεδιαστές της υποδομής του κέντρου δεδομένων αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν μεγάλες ασπίδες για να φέρουν εκεί τρεις ή περισσότερες εισερχόμενες γραμμές. Για κάθε αυτόματο εισόδου, υπάρχουν περίπου 36 γραμμές εξόδου που προστατεύονται από ξεχωριστά αυτόματα.

Έτσι, μερικές φορές η χρήση μεγαλύτερων μοντέλων εξοικονομεί σπάνιο χώρο. Απλά επειδή οι μεγάλες ασπίδες θα απαιτούν λιγότερα.

Αδιάλειπτα τροφοδοτικά

Το Eaton 93PM χωρητικότητας 120 kVA, που λειτουργεί σε λειτουργία διπλής μετατροπής, χρησιμοποιείται ως αδιάλειπτη παροχή ρεύματος στο κέντρο δεδομένων Tushino.

Πώς κατασκευάσαμε ένα εφεδρικό σύστημα τροφοδοσίας στο κέντρο δεδομένων Tushino: μηχανική και χρηματοδότηση
Τα UPS 93PM Eaton είναι διαθέσιμα σε διαφορετικές εκδόσεις. Φωτογραφία: Eaton

Οι κύριοι λόγοι για την επιλογή της συγκεκριμένης συσκευής είναι τα ακόλουθα χαρακτηριστικά της.

Πρώτον, η απόδοση αυτού του UPS είναι έως και 97% σε λειτουργία διπλής μετατροπής και 99% σε λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας. Η συσκευή καταλαμβάνει λιγότερο από 1,5 τετραγωνικά μέτρα. m και δεν καταλαμβάνει χώρο του δωματίου διακομιστή από τον κύριο εξοπλισμό. Το αποτέλεσμα είναι χαμηλό λειτουργικό κόστος και εξοικονόμηση πόρων που χρειάζεται η επιχείρησή σας.

Δεύτερον, χάρη στο ενσωματωμένο σύστημα διαχείρισης θερμότητας, το Eaton 93PM UPS μπορεί να τοποθετηθεί οπουδήποτε. Ακόμα και κοντά στον τοίχο. Ακόμα κι αν δεν χρειάζεται αμέσως, μπορεί να χρειαστεί αργότερα. Για παράδειγμα, για να ελευθερώσετε χώρο που δεν επαρκεί για ένα επιπλέον ράφι.

Τρίτον, ευκολία λειτουργίας. Συμπεριλαμβανομένου - Λογισμικό Intelligent Power που χρησιμοποιείται για παρακολούθηση και έλεγχο. Οι μετρήσεις που μεταδίδονται μέσω του SNMP σάς επιτρέπουν να ελέγχετε την κατανάλωση και ορισμένες παγκόσμιες αστοχίες, γεγονός που καθιστά δυνατή την ταχεία απόκριση σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.

Τέταρτον, αρθρωτή και επεκτασιμότητα. Αυτή είναι ίσως η πιο σημαντική ποιότητα, λόγω της οποίας χρησιμοποιείται μόνο ένα αρθρωτό UPS στο σύστημα πλεονασμού του κέντρου δεδομένων Tushino. Περιλαμβάνει δύο λειτουργικές ενότητες και μία περιττή. Αυτό παρέχει το σχήμα N+1 που απαιτείται για το επίπεδο Tier II.

Αυτό είναι πολύ πιο απλό και πιο αξιόπιστο από μια διαμόρφωση τριών UPS. Επομένως, η επιλογή μιας συσκευής που αρχικά προβλέπει τη δυνατότητα παράλληλης λειτουργίας είναι μια απολύτως λογική κίνηση.

Γιατί όμως οι σχεδιαστές δεν επέλεξαν το DRIBP αντί για ένα ξεχωριστό UPS και μια γεννήτρια ντίζελ; Οι κύριοι λόγοι εδώ δεν βρίσκονται στη μηχανική, αλλά στα οικονομικά.

Η αρθρωτή δομή είναι a priori προσαρμοσμένη για αναβαθμίσεις - καθώς αυξάνεται το φορτίο, προστίθενται πηγές και γεννήτριες στην υποδομή μηχανικής. Ταυτόχρονα δούλευαν και δουλεύουν τα παλιά. Με το DRIBP, η κατάσταση είναι ριζικά διαφορετική: πρέπει να αγοράσετε μια τέτοια συσκευή με μεγάλο περιθώριο ισχύος. Επιπλέον, υπάρχουν λίγοι «μικροί συνδυασμοί» και κοστίζουν πολύ αξιοπρεπώς - είναι ασύγκριτα πιο ακριβοί από τις μεμονωμένες γεννήτριες ντίζελ και τα UPS. Το DRIBP είναι επίσης πολύ ιδιότροπο στη μεταφορά και την εγκατάσταση. Αυτό, με τη σειρά του, επηρεάζει επίσης το κόστος ολόκληρου του συστήματος.

Η υπάρχουσα διαμόρφωση επιλύει τις εργασίες της με μεγάλη επιτυχία. Το Eaton 93PM UPS μπορεί να κρατήσει τον βασικό εξοπλισμό του κέντρου δεδομένων σε λειτουργία για 15 λεπτά, περισσότερο από 15 φορές την ισχύ.

Και πάλι, το καθαρό ημιτονοειδές κύμα που παρέχει το UPS στο Διαδίκτυο σώζει τον ιδιοκτήτη του κέντρου δεδομένων από το να χρειάζεται να αγοράσει ξεχωριστούς σταθεροποιητές. Και εδώ είναι που μπαίνουν οι οικονομίες.

Παρά τη δηλωμένη απλότητα του UPS Eaton 93PM, η συσκευή είναι αρκετά περίπλοκη. Ως εκ τούτου, η συντήρησή του στο κέντρο δεδομένων Tushino πραγματοποιείται από μια τρίτη εταιρεία που διαθέτει υψηλά καταρτισμένους ειδικούς στο προσωπικό της. Το να διατηρείτε έναν εκπαιδευμένο υπάλληλο στο προσωπικό σας για αυτόν τον σκοπό είναι μια δαπανηρή απόλαυση.

Αποτελέσματα και προοπτικές

Έτσι δημιουργήθηκε το κέντρο δεδομένων, το οποίο επιτρέπει την παροχή υπηρεσιών υψηλής ποιότητας σε καταναλωτές των οποίων τα καθήκοντα δεν απαιτούν υψηλό επίπεδο πλεονασμού και δεν συνεπάγονται μεγάλο οικονομικό κόστος. Μια τέτοια υπηρεσία θα είναι πάντα σε ζήτηση.

Με την ήδη προγραμματισμένη κατασκευή του δεύτερου σταδίου, ένα ήδη αγορασμένο UPS Eaton θα χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία εφεδρικού συστήματος τροφοδοσίας. Λόγω του αρθρωτού σχεδιασμού, ο εκσυγχρονισμός του θα περιοριστεί στην αγορά μιας πρόσθετης μονάδας, η οποία είναι πιο βολική και φθηνότερη από την πλήρη αντικατάσταση της συσκευής. Αυτή η προσέγγιση θα εγκριθεί τόσο από τον μηχανικό όσο και από τον χρηματοδότη.

Πηγή: www.habr.com

Προσθέστε ένα σχόλιο