Le centre de données « Tushino » est un centre de données commercial semi-méga-watt destiné à tous et à tout. Les clients peuvent non seulement louer du matériel déjà installé, mais aussi y placer leur propre équipement, y compris des dispositifs non standards comme des serveurs dans des boîtiers de bureau ordinaires, des fermes de minage ou des systèmes d'intelligence artificielle. Autrement dit, il s'agit de diverses tâches populaires, les plus recherchées par les entreprises nationales de différentes tailles. C'est ce qui le rend intéressant. Dans cet article, vous ne trouverez pas de solutions techniques exclusives ni d'un vol d'ingéniosité. Nous parlerons de problèmes et de solutions standards. En d'autres termes, de ce qui occupe 90 % des spécialistes pendant 90 % de leur temps de travail.
Tier — plus c'est élevé, mieux c'est ?
La résistance aux pannes du centre de données « Tushino » correspond au niveau Tier II. Cela signifie en gros que le centre de données est situé dans une pièce normalisée, avec des sources d'alimentation de secours et des ressources système redondantes.
Cependant, contre l'idée reçue, les niveaux Tier ne caractérisent pas la « qualité » d'un centre de données, mais son adéquation aux besoins commerciaux actuels. Parmi ces besoins, il y en a beaucoup pour lesquels une haute tolérance aux pannes n'est pas essentielle ou n'est pas suffisamment importante pour justifier un surcoût de 20 à 25 000 roubles par an, ce qui peut s'avérer très douloureux pour le client en temps de crise.
D'où vient ce montant ? C'est précisément la différence entre les tarifs d'hébergement d'informations en centres de données fiables niveau Tier II et Tier III par serveur. Plus il y a de données, plus l'économie potentielle est significative.
Quelles tâches sont concernées ? Par exemple, le stockage de sauvegardes ou le minage de cryptomonnaies. Dans ces cas, un temps d'arrêt de serveurs, toléré par le Tier II, coûtera moins cher qu'un Tier III.
La pratique montre que dans la plupart des cas, l'économie est plus importante qu'une tolérance aux pannes accrue. À Moscou, il n'y a que cinq centres de données certifiés Tier III. Et aucun n'est entièrement certifié Tier IV.
Comment fonctionne le système d'alimentation électrique du centre de données « Tushino » ?
Les exigences du système d'alimentation électrique du Data Center « Tushino » répondent aux conditions du niveau Tier II. Cela comprend le redondance des lignes d'alimentation selon le schéma N+1, la redondance des sources d'alimentation sans interruption selon le schéma N+1 et la redondance des générateurs diesel selon le schéma N. N+1 dans ce cas signifie un schéma avec un élément de secours qui reste inactif tant qu'il n'y a pas de panne d'un des éléments principaux, tandis que N désigne un schéma sans redondance, où la panne de tout élément entraîne l'arrêt complet du système.
De nombreux problèmes liés à l'approvisionnement énergétique sont résolus par le choix approprié de l'emplacement pour le Data Center. Le Data Center « Tushino » est situé sur le site d'une entreprise où deux lignes de 110 kV arrivent déjà de différentes centrales électriques urbaines. Dans l'équipement même de l'usine, la haute tension est convertie en moyenne tension, et deux lignes indépendantes de 10 kV arrivent à l'entrée du Data Center.
La sous-station transformateur à l'intérieur du bâtiment du Data Center convertit la tension moyenne en tension consommable de 240-400 V. Toutes les lignes sont connectées en parallèle, permettant au matériel du Data Center de recevoir de l'alimentation de deux sources externes indépendantes.
La basse tension provenant des sous-stations de transformation est connectée aux disjoncteurs d'entrée de secours, qui permettent la commutation entre les réseaux urbains. Les moteurs installés sur l'AVR nécessitent 1,2 seconde pour cette opération. Pendant tout ce temps, la charge repose sur les sources d'alimentation sans interruption.
Un AVR distinct est chargé d'activer automatiquement le générateur diesel en cas de coupure de courant sur les deux lignes. Le démarrage du générateur diesel n'est pas un processus rapide et prend environ 40 secondes, durant lesquelles l'alimentation est entièrement assurée par les batteries de l'UPS.
Avec un réservoir plein, le générateur diesel assure le fonctionnement du data center pendant 8 heures. En tenant compte de cela, le centre de données a signé deux contrats avec des fournisseurs de carburant diesel indépendants, qui se sont engagés à livrer une nouvelle quantité de combustible dans les 4 heures suivant l'appel. La probabilité que les deux rencontrent immédiatement des circonstances imprévues est extrêmement faible. Ainsi, l'autonomie peut se poursuivre aussi longtemps que nécessaire pour que les équipes de maintenance rétablissent l'alimentation à partir d'au moins un des réseaux urbains.
Comme il est facile de le constater, il n'y a pas de recherches d'ingénierie particulières ici. Cela est également dû au fait que lors de la construction de l'infrastructure technique, des modules prêts à l'emploi ont été utilisés, dont les fabricants visent un certain « consommateur moyen ».
Il va sans dire que tout spécialiste IT dira que la moyenne est « ni poisson ni viande » et proposera de développer un ensemble unique de composants pour un système spécifique. Cependant, ceux qui souhaitent payer pour ce plaisir ne font clairement pas la queue. Il faut donc rester réaliste. En pratique, les choses se passent comme suit : l'achat de matériel prêt à l'emploi et l'assemblage d'un système qui répondra aux besoins actuels de l'entreprise. Ceux qui ne sont pas d'accord avec cette approche seront rapidement ramenés à la réalité par le directeur financier de l'entreprise.
Tableaux de distribution
Actuellement, neuf tableaux de distribution assurent le fonctionnement des dispositifs d'entrée et de répartition, et quatre tableaux sont utilisés pour connecter la charge. Il n'y avait pas de restrictions sérieuses concernant l'espace, mais l'espace n'est jamais suffisant, donc un point technique intéressant était tout de même présent.
Comme il est facile de le constater, le nombre de tableaux « d'entrée » et « de charge » ne coïncide pas : il y a presque deux fois moins de tableaux de charge. Cela a été possible parce que les concepteurs de l'infrastructure du data center ont décidé d'utiliser des tableaux plus grands pour y connecter trois lignes d'alimentation ou plus. En moyenne, chaque disjoncteur d'entrée a environ 36 lignes de dérivation, protégées par des disjoncteurs distincts.
Ainsi, parfois l'utilisation de modèles plus grands permet d'économiser un espace précieux. Simplement parce que moins de grands tableaux seront nécessaires.
Sources d'alimentation sans interruption
En tant que source d'alimentation sans interruption pour le Data Center « Tushino », un Eaton 93PM d'une puissance de 120 kVA est utilisé, fonctionnant en mode de double conversion.
Les onduleurs Eaton 93PM sont disponibles dans différentes configurations. Photo : Eaton
Les principales raisons du choix de cet appareil résident dans ses caractéristiques suivantes.
Tout d'abord, le rendement de cet onduleur en mode de double conversion atteint 97 %, et en mode d'économie d'énergie — 99 %. L'appareil occupe moins de 1,5 m² et ne prend pas de place dans la salle des serveurs par rapport à l'équipement principal. Cela permet d'obtenir des coûts d'exploitation réduits et l'économie nécessaire pour l'entreprise.
Deuxièmement, grâce au système de régulation thermique intégré, l'onduleur Eaton 93PM peut être placé n'importe où, même collé au mur. Même si cela n'est pas nécessaire immédiatement, cela peut être requis plus tard. Par exemple, pour libérer un peu d'espace qui manque pour un rack supplémentaire.
Troisièmement, la simplicité d'utilisation. Cela inclut également le logiciel Intelligent Power, utilisé pour la surveillance et la gestion. Les métriques disponibles via SNMP permettent de contrôler la consommation et certains pannes globales, ce qui permet une réaction rapide en cas d'urgence.
Quatrièmement, la modularité et l'évolutivité. C'est probablement la caractéristique la plus importante, grâce à laquelle un seul onduleur modulaire est utilisé dans le système de redondance du Data Center « Tushino ». Il comprend deux modules de travail et un module de secours. Cela assure une configuration N+1, requise pour le niveau Tier II.
C'est beaucoup plus simple et fiable qu'une configuration de trois onduleurs. Par conséquent, le choix d'un appareil qui permet dès le départ le fonctionnement en parallèle est tout à fait logique.
Mais pourquoi les concepteurs n'ont-ils pas choisi de DRIUBP au lieu d'onduleurs séparés et d'un générateur diesel ? Les raisons principales se trouvent ici aussi, non pas dans l'ingénierie, mais dans les finances.
La structure modulaire est intrinsèquement conçue pour les mises à niveau : au fur et à mesure que la charge augmente, des sources et des générateurs sont ajoutés à l'infrastructure technique. Les anciens continuent de fonctionner comme ils l'ont toujours fait. En revanche, avec les DRIBP, la situation est radicalement différente : il faut acheter un tel appareil avec une grande marge de puissance. De plus, il y a peu de "petits combineurs", et ils coûtent assez cher — de loin plus cher que des générateurs diesel et des onduleurs distincts. En outre, les DRIBP sont très capricieux lors du transport et de l'installation. Cela, à son tour, affecte également le coût de l'ensemble du système.
La configuration existante remplit ses fonctions avec succès. L'onduleur Eaton 93PM peut maintenir le fonctionnement de l'équipement principal du centre de données pendant 15 minutes, soit plus de 15 fois la capacité requise.
Encore une fois, la sinusoïde pure fournie par l'onduleur en mode online dispense le propriétaire du centre de données d'acheter des stabilisateurs séparés. Cela se traduit par des économies.
Malgré la simplicité déclarée de l'onduleur Eaton 93PM, l'appareil est assez complexe. Ainsi, son entretien technique dans le centre de données "Tushino" est assuré par une entreprise tierce qui dispose de spécialistes hautement qualifiés dans son personnel. Avoir un employé formé pour cet objectif dans son propre personnel est un plaisir coûteux.
Résultats et perspectives
C'est ainsi qu'a été créé un centre de données permettant de fournir des services de qualité aux consommateurs dont les besoins ne nécessitent pas un niveau élevé de redondance et ne prévoient pas de grandes dépenses économiques. Un tel service sera toujours en demande.
Pour la construction déjà planifiée de la deuxième phase, l'onduleur Eaton déjà acquis sera utilisé pour créer un système d'alimentation électrique de secours. Grâce à la conception modulaire, sa modernisation se limitera à l'achat d'un module supplémentaire, ce qui est plus pratique et moins coûteux qu'un remplacement complet de l'appareil. Une telle approche sera approuvée à la fois par l'ingénieur et le financier.
Source : habr.com
