El centro de datos «Tushino» es un centro de datos comercial minorista de media megavatio para todos y para todo. El cliente puede no solo arrendar el equipo ya instalado, sino también colocar su propio equipo, incluidos dispositivos no estándar como servidores en cajas de escritorio, granjas de minería o sistemas de inteligencia artificial. En otras palabras, se trata de diversas tareas populares, muy solicitadas por empresas nacionales de diferentes tamaños. Por eso es interesante. En este post no encontrarás soluciones técnicas exclusivas ni grandes innovaciones ingenieriles. Vamos a hablar de problemas y soluciones estándar. Es decir, de lo que ocupa el 90% del tiempo de trabajo de el 90% de los especialistas.
¿Tier: cuanto mayor, mejor?
La tolerancia a fallos del centro de datos «Tushino» corresponde al nivel Tier II. Esto significa que el centro de datos se encuentra en una sala adecuadamente preparada, se utilizan fuentes de energía de respaldo y hay recursos de sistema redundantes.
Sin embargo, contrariamente a la creencia popular, los niveles Tier no caracterizan la ‘excelencia’ del centro de datos, sino el grado de su adecuación a las tareas empresariales actuales. Y entre ellas hay muchas para las cuales una alta tolerancia a fallos es irrelevante o no es tan importante como para pagar de más 20,000 a 25,000 rublos al año, lo que en condiciones de crisis puede resultar bastante doloroso para el cliente.
¿De dónde proviene esa suma? Precisamente esa es la diferencia de precios por alojar información en data-centros los niveles Tier II y Tier III en relación a un servidor. Cuanto más datos, mayor es el ahorro potencial.
¿Qué tareas se tienen en mente? Por ejemplo, el almacenamiento de copias de seguridad o la minería de criptomonedas. En estos casos, la simpleza servidores, permitida por Tier II, saldrá más barata que Tier III.
La práctica muestra que en la mayoría de los casos el ahorro es más importante que la mayor tolerancia a fallos. En Moscú solo hay cinco centros de datos certificados por Tier III. Y no hay ninguno completamente certificado por Tier IV.
¿Cómo está organizado el sistema de suministro eléctrico del centro de datos «Tushino»?
Los requisitos del sistema de suministro eléctrico del centro de datos "Tushino" cumplen con las condiciones del nivel Tier II. Esto incluye la redundancia de las líneas de alimentación en un esquema N+1, la redundancia de las fuentes de alimentación ininterrumpida (SAI) en un esquema N+1 y la redundancia de la instalación del generador diésel en un esquema N. N+1 en este caso significa un esquema con un elemento de reserva que permanece sin utilizar hasta que ocurre una falla en uno de los elementos principales del sistema, mientras que N se refiere a un esquema sin redundancia, donde la falla en el funcionamiento de cualquier elemento provoca la interrupción del funcionamiento de todo el sistema.
Muchos problemas relacionados con el suministro de energía se resuelven eligiendo correctamente la ubicación del centro de datos. El centro de datos "Tushino" se ubica en el territorio de la empresa, donde ya llegan dos líneas de 110 kV de diferentes centrales eléctricas de la ciudad. En el equipo de la propia planta, la alta tensión se convierte en media tensión, y al ingreso del centro de datos llegan dos líneas independientes de 10 kV.
La subestación transformadora dentro del edificio del centro de datos convierte la media tensión en voltajes consumibles de 240-400 V. Todas las líneas se conectan en paralelo, por lo que el equipo del centro de datos recibe energía de dos fuentes externas independientes.
La baja tensión de las subestaciones transformadoras se conecta a los interruptores automáticos de entrada de reserva, que aseguran el cambio entre las redes urbanas. Los accionamientos eléctricos instalados en los interruptores automáticos requieren 1,2 segundos para esta operación. Durante todo ese tiempo, la carga recae sobre las fuentes de alimentación ininterrumpida.
Un interruptor automático de reserva separado se encarga de activar automáticamente el generador diésel en caso de que se pierda la alimentación en ambas líneas. El arranque del generador diésel no es un proceso rápido y requiere aproximadamente 40 segundos, durante los cuales el suministro eléctrico recae completamente en las baterías del SAI.
Con un tanque lleno, el generador diésel proporciona energía al centro de datos durante 8 horas. Teniendo esto en cuenta, el centro de datos ha firmado dos contratos con proveedores independientes de combustible diésel, quienes se comprometieron a entregar un nuevo suministro de combustible en un plazo de 4 horas después de ser llamados. La probabilidad de que ambos enfrenten circunstancias de fuerza mayor es extremadamente baja. De esta manera, la autonomía puede durar tanto como sea necesario para que los equipos de reparación restablezcan la energía, al menos de una de las redes urbanas.
Como no es difícil notar, no hay ninguna innovación técnica aquí. Esto se debe, en parte, a que para construir la infraestructura técnica se utilizaron módulos prefabricados, cuyos fabricantes se orientan hacia un «consumidor promedio».
Sin duda, cualquier especialista en TI dirá que la estandarización es «ni carne ni pescado» y propondrá desarrollar un conjunto único de componentes para sistemas específicos. Sin embargo, aquellos dispuestos a pagar por este placer claramente no hacen fila. Por lo tanto, hay que ser realista. En la práctica, todo será así: adquisición de equipos listos y ensamblaje de un sistema que resolverá las tareas actuales del negocio. Aquellos que no estén de acuerdo con este enfoque serán rápidamente devueltos a la realidad por el director financiero de la empresa.
Tableros de distribución
En este momento, nueve tableros de distribución aseguran el funcionamiento de los dispositivos de entrada y distribución, y cuatro de estos tableros se utilizan directamente para conectar la carga. No hubo restricciones serias en cuanto al espacio, sin embargo, nunca es suficiente, por lo que había un interesante aspecto técnico presente.
Como no es difícil notar, el número de tableros «de entrada» y «de carga» no coincide: hay casi el doble de tableros «de entrada». Esto fue posible porque los diseñadores de la infraestructura del centro de datos decidieron utilizar tableros grandes para conectar tres o más líneas entrantes. Aproximadamente 36 líneas de salida, protegidas por automáticos individuales, corresponden a cada automático de entrada.
Por lo tanto, a veces el uso de modelos más grandes permite ahorrar espacio, que es un recurso escaso. Simplemente porque se necesitarán menos tableros grandes.
Fuentes de alimentación ininterrumpida
Como fuente de alimentación ininterrumpida en el centro de datos «Tushino» se utiliza el Eaton 93PM con una potencia de 120 kV·A, funcionando en modo de doble conversión.
Los UPS Eaton 93PM se fabrican en diferentes versiones. Foto: Eaton
Las principales razones para elegir este dispositivo se basan en sus siguientes características.
En primer lugar, la eficiencia de este UPS en modo de doble conversión alcanza el 97%, mientras que en modo de ahorro de energía es del 99%. El dispositivo ocupa menos de 1,5 m² y no ocupa espacio en el servidor junto al equipo principal. Como resultado, se obtienen bajos costos operativos y el ahorro necesario para el negocio.
En segundo lugar, gracias al sistema integrado de regulación térmica, el UPS Eaton 93PM se puede instalar en cualquier lugar, incluso muy cerca de la pared. Aún si no es necesario de inmediato, puede ser necesario después. Por ejemplo, para liberar un poco de espacio que falta para un rack adicional.
En tercer lugar, la facilidad de uso. Esto incluye el software Intelligent Power, que se utiliza para la supervisión y gestión. Las métricas que se obtienen a través de SNMP permiten controlar el consumo y detectar fallos globales, lo que permite responder rápidamente a situaciones de emergencia.
En cuarto lugar, la modularidad y escalabilidad. Esta es, quizás, la cualidad más importante, gracias a la cual en el sistema de respaldo del centro de datos «Tushino» se utiliza un solo UPS modular. Incluye dos módulos de trabajo y uno de reserva. Así se cumple el esquema N+1 requerido para el nivel Tier II.
Esto es significativamente más simple y confiable que una configuración de tres UPS. Por lo tanto, la elección de un dispositivo que originalmente está diseñado para el funcionamiento paralelo es una decisión bastante lógica.
Pero, ¿por qué los diseñadores no eligieron un DRUPS en lugar de UPS individuales y un generador diésel? Las razones principales aquí también no radican en la ingeniería, sino en las finanzas.
La estructura modular está diseñada desde el principio para facilitar la ampliación: a medida que aumenta la carga, se añaden fuentes y generadores a la infraestructura de ingeniería. Las antiguas siguen funcionando como antes. Con las DRI-BP, la situación es radicalmente diferente: hay que comprar ese tipo de dispositivo con un amplio margen de potencia. Además, hay pocos "combinadores pequeños" y además son bastante caros, incomparablemente más que los generadores diésel y UPS individuales. También, las DRI-BP son muy delicadas en su transporte e instalación. Esto, a su vez, también afecta el costo de todo el sistema.
La configuración existente está resolviendo sus tareas con bastante éxito. El UPS Eaton 93PM puede soportar el funcionamiento de la maquinaria principal del centro de datos durante 15 minutos, es decir, cuenta con un margen de más de 15 veces.
Nuevamente, la onda sinusoidal pura que produce el UPS en modo online libera al propietario del centro de datos de la necesidad de comprar estabilizadores individuales. Y aquí se logra un ahorro.
A pesar de la aparente sencillez del UPS Eaton 93PM, el dispositivo es bastante complejo. Por lo tanto, su mantenimiento técnico en el centro de datos "Tushino" es llevado a cabo por una empresa externa que cuenta con especialistas altamente calificados en su plantilla. Mantener un empleado capacitado internamente para este propósito es un lujo costoso.
Resultados y perspectivas
Así fue como se creó un centro de datos que permite ofrecer servicios de calidad a los consumidores, cuyas tareas no requieren un alto nivel de respaldo y no implican grandes gastos económicos. Este tipo de servicio siempre tendrá demanda.
Para la segunda fase ya planificada de construcción, se utilizará el UPS Eaton ya adquirido para crear un sistema de suministro de energía de respaldo. Gracias a su diseño modular, la modernización se limitará a la compra de un módulo adicional, lo que es más conveniente y barato que la sustitución completa del dispositivo. Tanto el ingeniero como el financista apoyarán este enfoque.
Fuente: habr.com
