🥇Gabinetes, módulos o bloques: ¿qué elegir para la gestión de energía en un centro de datos?

Los centros de datos modernos requieren un enfoque cuidadoso en la alimentación eléctrica. Es necesario monitorear simultáneamente el estado de las cargas y gestionar la conexión del equipo. Esto se puede lograr utilizando gabinetes, módulos o bloques de distribución de energía. Hablamos sobre qué tipo de equipo de energía se adapta mejor a situaciones específicas en nuestra publicación con ejemplos de soluciones Delta.

El suministro de energía de un centro de datos en desarrollo dinámico a menudo resulta ser una tarea complicada. Dispositivos adicionales en los racks, el modo de suspensión del equipo o, por el contrario, el aumento de la carga, provocan un desequilibrio en el suministro de energía, un aumento en la potencia reactiva y un funcionamiento subóptimo de la red eléctrica. Evitar pérdidas, asegurar un funcionamiento eficiente del equipo y protegerlo de posibles problemas de suministro eléctrico son tareas que ayudan a las sistemas de distribución de energía.

Al diseñar redes eléctricas, los especialistas en TI a menudo se enfrentan a la elección entre gabinetes, módulos y bloques de distribución de energía. En esencia, las tres categorías de dispositivos abordan las mismas tareas, pero a diferentes niveles y con diferentes opciones.

Gabinete de distribución de energía

El gabinete de distribución de energía, o PDC (gabinete de distribución de energía), es un dispositivo de control de energía a nivel superior. El gabinete permite equilibrar el suministro de energía para decenas de racks en un centro de datos, y el uso de varios gabinetes a la vez permite controlar el funcionamiento de grandes centros de datos. Por ejemplo, soluciones similares son utilizadas por operadores de telefonía móvil: para el suministro de energía de un centro de datos con 5000 racks se necesitaron más de 50 gabinetes de distribución de energía, instalados en el centro de datos China Mobile en Shanghái.

El gabinete Delta InfraSuite PDC, que tiene las mismas dimensiones que un armario estándar de 19 pulgadas, incluye dos grupos de interruptores automáticos monopolares, protegidos por interruptores adicionales. El gabinete puede controlar los parámetros de corriente de cada circuito con un interruptor separado. El gabinete de distribución de energía cuenta con un sistema integrado de alarma de emergencia para la distribución desigual de la carga. Como opción, los gabinetes Delta pueden equiparse con transformadores adicionales para formar diferentes voltajes de salida, así como módulos de protección contra interferencias transitorias, como las generadas por descargas eléctricas.

Para la gestión, se puede utilizar una pantalla LCD incorporada, así como sistemas externos de gestión energética conectados a través de una interfaz serie RS232 o mediante SNMP. La conexión del dispositivo a la red externa se realiza a través de un módulo especial InsightPower. Este módulo permite transmitir alertas, datos del panel de control y parámetros del estado de las redes de distribución al servidor central. Es el componente principal que habilita la gestión y monitoreo remoto, así como la notificación a los ingenieros de sistemas sobre eventos críticos a través de trampas SNMP y correo electrónico.

Los especialistas que atienden el centro de datos pueden identificar qué fase está más sobrecargada y trasladar parte de los consumidores a una fase menos cargada o planificar la instalación de equipos adicionales a tiempo. En la pantalla se pueden supervisar parámetros como la temperatura, la corriente de fuga a tierra y la presencia o ausencia de equilibrio de voltaje. El sistema cuenta con un registro que guarda hasta 500 registros de eventos del gabinete, lo que permite restaurar la configuración requerida o analizar errores previos a una desconexión de emergencia.

Hablando de la gama de modelos Delta, el PDC se conecta a una red trifásica y puede operar con un voltaje de 220 V con una desviación no mayor al 15 %. La línea incluye modelos con potencias de 80 kVA y 125 kVA.

Módulos de distribución de energía

Si el gabinete de distribución de energía es un armario independiente que se puede mover dentro del centro de datos en caso de reconfiguración o cambios en la distribución de la carga, los sistemas modulares permiten instalar equipos similares directamente en los bastidores. Se llaman RPDC (Rack Power Distribution Cabinet) y son pequeños armarios de distribución que ocupan 4U en un bastidor estándar. Soluciones como estas son utilizadas por empresas de internet que requieren un funcionamiento garantizado de un pequeño parque de equipos. Por ejemplo, se instalaron módulos de distribución como parte de una solución integral para la protección del centro de datos. una de las principales tiendas en línea de Alemania.

En lo que respecta a los equipos Delta, la potencia de una unidad de RPDC puede ser de 30, 50 o 80 kVA. Varios módulos pueden instalarse en un mismo bastidor para garantizar el suministro eléctrico a todas las cargas de un pequeño centro de datos, o se puede colocar un RPDC en diferentes bastidores. La última opción es adecuada para abastecer servidores bastante potentes, que requieren control de suministro de energía y redistribución de energía según la configuración y carga.

Una ventaja del sistema modular es la posibilidad de aumentar la potencia a medida que crece y se escala el centro de datos. Los usuarios a menudo optan por el RPDC cuando un armario completo crea un exceso innecesario para la configuración actual de 2-3 bastidores con equipos.

Cada módulo viene equipado con una pantalla táctil prácticamente con las mismas capacidades de control que un PDC independiente, además de soportar interfaces RS-232 y tarjetas inteligentes para el control remoto. Los módulos de distribución supervisan la corriente en cada uno de los circuitos conectados, informan automáticamente sobre situaciones anormales y soportan el reemplazo en caliente de los dispositivos de conmutación. La información sobre el estado del sistema se registra en un registro de eventos que puede almacenar hasta 2,000 entradas.

Unidades de distribución de energía

Los bloques de distribución de energía son los sistemas más compactos y rentables en esta categoría. Permiten controlar el funcionamiento de los equipos dentro de un mismo bastidor, proporcionando información sobre el estado de las líneas y la carga. Por ejemplo, se utilizaron tales bloques para equipar el centro de datos 'Miran'» en San Petersburgo y centro de demostración experimental del consorcio «Empresa Digital» en Chelyabinsk.

Los bloques vienen en diferentes formatos; sin embargo, los modelos fabricados con la tecnología Zero-U se colocan en el mismo rack que el equipo principal, pero no ocupan «unidades» separadas, ya que se fijan vertical u horizontalmente a los elementos de la estructura mediante soportes especiales. Es decir, si utiliza un rack de 42U, después de instalar el bloque, seguirá teniendo exactamente tantas unidades. Cada bloque de distribución cuenta con su propio sistema de señalización: los indicadores LED informan sobre la carga o situaciones anómalas en cada una de las líneas de salida. Los bloques Delta tienen una interfaz RS232 y se conectan a sistemas de monitoreo a través de SNMP, al igual que los racks y módulos de distribución de energía.

Los bloques de distribución de medición y base se pueden instalar directamente en el rack, tanto en la estructura estándar Delta como en racks de otros fabricantes. Esto es posible gracias a un conjunto universal de soportes. Los bloques de distribución de energía se pueden instalar vertical u horizontalmente y utilizarse con suministros de energía de redes monofásicas y trifásicas. La corriente máxima para los bloques de distribución Delta es de 32 A, con variaciones en la tensión de entrada de hasta el 10 %. Puede haber 6 o 12 conectores para la conexión de carga.

Lo principal es crear un sistema integral de gestión

La elección entre un rack, bloque o módulo depende de la carga que se necesita conectar. En grandes centros de datos, se requieren racks de distribución, lo que no excluye la instalación de módulos o bloques adicionales para ramificar la energía a cargas individuales.

En salas de servidores de tamaño medio, a menudo es suficiente con uno o dos módulos de distribución. La ventaja de esta solución es que se puede aumentar el número de módulos, escalando el sistema de alimentación a medida que se desarrolla el centro de datos.

En bastidores individuales, se suelen instalar bloques de distribución que son suficientes para equipar una pequeña sala de servidores. Si hay un sistema de gestión unificado, también permiten el monitoreo y control del consumo energético, pero no permiten la redistribución dinámica de las líneas y el reemplazo en caliente de los elementos de contacto y relés.

En los centros de datos modernos, se pueden encontrar simultáneamente gabinetes, módulos y bloques de distribución de energía, instalados en diferentes momentos y para diferentes objetivos. Lo principal es unir todo el equipo para la gestión del suministro eléctrico en un solo sistema de monitoreo. Esto permitirá controlar cualquier desviación en los parámetros de electricidad y actuar rápidamente: cambiar equipos, aumentar la capacidad o trasladar la carga a otras líneas/fases. Esto se puede hacer a través de software como Delta InfraSuite o un producto comparable.

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