Comment nous avons construit un système d'alimentation de secours au centre de données Touchino : ingénierie et finances

Comment nous avons construit un système d'alimentation de secours au centre de données Touchino : ingénierie et finances

Le centre de données Touchino est un centre de données commercial d'un demi-mégawatt pour tout le monde et tout. Le client peut non seulement louer du matériel déjà installé, mais aussi y placer son propre matériel, y compris des appareils non standards tels que des serveurs dans des boîtiers conventionnels pour PC de bureau, des fermes de minage ou des systèmes d'intelligence artificielle. En termes simples, il s'agit d'une variété de tâches populaires les plus demandées par les entreprises nationales d'ampleur variable. C'est ce qui le rend intéressant. Dans ce post, vous ne trouverez pas de solutions techniques exclusives et le vol de la pensée d'ingénierie. Nous parlerons des problèmes et des solutions standards. C'est à peu près ce que 90% des spécialistes ont 90% de leur temps de travail.

Niveau - plus il y en a, mieux c'est ?

La tolérance aux pannes du centre de données Touchino correspond au niveau Tier II. Cela signifie essentiellement que le centre de données est situé dans une salle préparée normale, que des alimentations électriques redondantes sont utilisées et qu'il existe des ressources système redondantes.

Cependant, contrairement à une idée reçue, les niveaux Tier ne caractérisent pas la "résistance" du datacenter, mais le degré de sa conformité aux tâches métier réelles. Et parmi eux, il y en a beaucoup pour lesquels une tolérance aux pannes élevée est soit insignifiante, soit pas assez importante pour payer en trop 20 à 25 XNUMX roubles par an, ce qui, en cas de crise, peut être très douloureux pour le client.

D'où vient une telle somme ? C'est elle qui fait la différence entre les prix de placement des informations dans les centres de données Tier II et Tier III en termes d'un serveur. Plus il y a de données, plus les économies potentielles sont importantes.

De quelles tâches parles-tu ? Par exemple, stocker des sauvegardes ou extraire de la crypto-monnaie. Dans ces cas, un serveur de temps d'arrêt autorisé par le niveau II coûtera moins cher que le niveau III.

La pratique montre que dans la plupart des cas, les économies sont plus importantes que l'augmentation de la tolérance aux pannes. Il n'y a que cinq centres de données certifiés Tier III à Moscou. Et il n'y a pas du tout de Tier IV entièrement certifié.

Comment est organisé le système d'alimentation électrique du centre de données Touchino ?

Les exigences relatives au système d'alimentation électrique du centre de données Touchino sont conformes aux conditions de niveau Tier II. Il s'agit de la redondance des lignes électriques selon le schéma N + 1, de la redondance des alimentations sans interruption selon le schéma N + 1 et de la redondance du groupe électrogène diesel selon le schéma N. N + 1 dans ce cas signifie un schéma avec un élément de réserve qui reste inactif jusqu'à ce que le système ne soit pas l'un des éléments principaux échouera, et N est un schéma non redondant, dans lequel la défaillance d'un élément quelconque entraîne l'arrêt de l'ensemble du système

De nombreux problèmes liés à l'énergie sont résolus en choisissant le bon emplacement pour le centre de données. Le centre de données Touchino est situé sur le territoire de l'entreprise, où se trouvent déjà deux lignes de 110 kV provenant de différentes centrales électriques de la ville. Sur l'équipement de l'usine elle-même, la haute tension est convertie en moyenne tension et deux lignes indépendantes de 10 kV sont alimentées à l'entrée du centre de données.

Le poste de transformation à l'intérieur du bâtiment du centre de données convertit la moyenne tension en consommation 240-400 V. Toutes les lignes fonctionnent en parallèle, de sorte que l'équipement du centre de données est alimenté par deux sources externes indépendantes.

La basse tension des sous-stations de transformation est connectée à des commutateurs de transfert automatiques, qui assurent la commutation entre les réseaux de la ville. Les motorisations installées sur l'ATS nécessitent 1,2 secondes pour cette opération. Pendant tout ce temps, la charge tombe sur l'alimentation sans coupure.

Un ATS distinct est responsable de la mise en marche automatique du générateur diesel en cas de panne de courant sur les deux lignes. Le démarrage d'un générateur diesel n'est pas un processus rapide et nécessite environ 40 secondes, pendant lesquelles l'alimentation électrique est entièrement prise en charge par les batteries de l'onduleur.

À pleine charge, le générateur diesel assure le fonctionnement du centre de données pendant 8 heures. Dans cette optique, le datacenter a conclu deux contrats avec des fournisseurs de gasoil indépendants l'un de l'autre, qui s'engagent à livrer une nouvelle portion de carburant dans les 4 heures suivant l'appel. La probabilité que les deux aient une sorte de force majeure à la fois est extrêmement faible. Ainsi, l'autonomie peut durer aussi longtemps que les équipes de dépannage doivent rétablir le courant sur au moins un des réseaux de la ville.

Comme vous pouvez le voir, il n'y a pas de fioritures d'ingénierie ici. Cela est dû, entre autres, au fait que lors de la construction de l'infrastructure d'ingénierie, des modules prêts à l'emploi ont été utilisés, dont les fabricants sont guidés par un certain «consommateur moyen».

Bien sûr, tout professionnel de l'informatique dira que la moyenne n'est « ni poisson ni volaille » et suggérera de développer un ensemble unique de composants pour un système particulier. Cependant, ceux qui veulent se payer ce plaisir ne font clairement pas la queue. Par conséquent, vous devez être réaliste. En pratique, tout se passera exactement comme cela: l'achat d'équipements prêts à l'emploi et l'assemblage d'un système qui résoudra les tâches pertinentes pour l'entreprise. Ceux qui ne sont pas d'accord avec cette approche seront rapidement ramenés du ciel sur terre par le directeur financier de l'entreprise.

Tableaux

À l'heure actuelle, neuf tableaux assurent le fonctionnement des appareils de distribution d'entrée et quatre tableaux sont utilisés directement pour connecter la charge. Il n'y avait pas de restrictions sérieuses sur l'endroit, mais il n'y en a jamais beaucoup, donc un moment d'ingénierie intéressant était toujours présent.

Comme il est facile de le voir, le nombre de boucliers "d'entrée" et de "charge" ne correspond pas - le second est presque deux fois inférieur. Cela est devenu possible parce que les concepteurs de l'infrastructure du centre de données ont décidé d'utiliser de grands boucliers pour y amener trois lignes entrantes ou plus. Pour chaque automate d'entrée, il y a environ 36 lignes de sortie protégées par des automates séparés.

Ainsi, parfois, l'utilisation de modèles plus grands permet d'économiser de l'espace. Tout simplement parce que les grands boucliers en demanderont moins.

Alimentation d'énergie non interruptible

L'Eaton 93PM d'une capacité de 120 kVA, fonctionnant en mode double conversion, est utilisé comme alimentation sans coupure au centre de données de Touchino.

Comment nous avons construit un système d'alimentation de secours au centre de données Touchino : ingénierie et finances
Les onduleurs Eaton 93PM sont disponibles en différentes versions. Photo: Eaton

Les principales raisons du choix de cet appareil particulier sont ses caractéristiques suivantes.

Tout d'abord, le rendement de cet onduleur atteint 97 % en mode double conversion et 99 % en mode économie d'énergie. L'appareil occupe moins de 1,5 mètre carré. m et n'occupe pas d'espace dans la salle des serveurs de l'équipement principal. Il en résulte de faibles coûts d'exploitation et les économies dont votre entreprise a besoin.

Deuxièmement, grâce au système de gestion thermique intégré, l'onduleur Eaton 93PM peut être placé n'importe où. Même près du mur. Même si ce n'est pas nécessaire tout de suite, cela peut être nécessaire plus tard. Par exemple, pour libérer de l'espace qui n'est pas suffisant pour un rack supplémentaire.

Troisièmement, la facilité d'utilisation. Y compris - Logiciel Intelligent Power utilisé pour la surveillance et le contrôle. Les métriques transmises via SNMP permettent de contrôler la consommation et certaines pannes globales, ce qui permet de répondre rapidement aux urgences.

Quatrièmement, la modularité et l'évolutivité. C'est peut-être la qualité la plus importante, grâce à laquelle un seul onduleur modulaire est utilisé dans le système de redondance du centre de données Touchino. Il comprend deux modules de travail et un module redondant. Cela fournit le schéma N+1 requis pour le niveau Tier II.

C'est beaucoup plus simple et plus fiable qu'une configuration à trois onduleurs. Par conséquent, le choix d'un appareil qui prévoit initialement la possibilité d'un fonctionnement en parallèle est une décision tout à fait logique.

Mais pourquoi les concepteurs n'ont-ils pas choisi DRIBP au lieu d'un onduleur séparé et d'un générateur diesel ? Les principales raisons ici ne résident pas dans l'ingénierie, mais dans la finance.

La structure modulaire est a priori conçue pour les mises à niveau - à mesure que la charge augmente, des sources et des générateurs sont ajoutés à l'infrastructure d'ingénierie. En même temps, les anciens fonctionnaient et fonctionnent toujours. Avec DRIBP, la situation est radicalement différente : il faut acheter un tel appareil avec une grande marge de puissance. De plus, il existe peu de «petites moissonneuses-batteuses» et leur coût est très décent - ils sont incomparablement plus chers que les générateurs diesel individuels et les onduleurs. DRIBP est également très capricieux dans le transport et l'installation. Ceci, à son tour, affecte également le coût de l'ensemble du système.

La configuration existante résout ses tâches avec succès. L'onduleur Eaton 93PM peut faire fonctionner les principaux équipements du centre de données pendant 15 minutes, soit plus de 15 fois la puissance.

Encore une fois, l'onde sinusoïdale pure que l'onduleur fournit en ligne évite au propriétaire du centre de données d'avoir à acheter des stabilisateurs séparés. Et c'est là qu'interviennent les économies.

Malgré la simplicité déclarée de l'onduleur Eaton 93PM, l'appareil est assez complexe. Par conséquent, sa maintenance au centre de données Touchino est effectuée par une société tierce qui compte parmi son personnel des spécialistes hautement qualifiés. Garder un employé formé dans votre propre personnel à cette fin est un plaisir coûteux.

Résultats et perspectives

C'est ainsi que le centre de données a été créé, ce qui permet de fournir des services de haute qualité aux consommateurs dont les tâches ne nécessitent pas un haut niveau de redondance et n'impliquent pas de coûts économiques importants. Un tel service sera toujours en demande.

Avec la construction déjà prévue de la deuxième étape, un onduleur Eaton déjà acheté sera utilisé pour créer un système d'alimentation de secours. En raison de la conception modulaire, sa modernisation sera réduite à l'achat d'un module supplémentaire, ce qui est plus pratique et moins cher qu'un remplacement complet de l'appareil. Cette approche sera approuvée à la fois par l'ingénieur et le financier.

Source: habr.com

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