एवीआर और सब कुछ, सब कुछ, सब कुछ: डेटा सेंटर में रिजर्व का स्वचालित परिचय

पिछली पोस्ट में के बारे में PDU हमने कहा कि कुछ रैक में एटीएस स्थापित है - रिजर्व का स्वचालित हस्तांतरण। लेकिन वास्तव में, एक डेटा सेंटर में, एटीएस को न केवल रैक में, बल्कि पूरे विद्युत पथ पर रखा जाता है। अलग-अलग जगहों पर वे अलग-अलग समस्याओं का समाधान करते हैं:

• मुख्य वितरण बोर्ड (एमएसबी) में, एवीआर शहर से इनपुट और डीजल जनरेटर सेट (डीजीएस) से बैकअप पावर के बीच लोड को स्विच करता है; 
• निर्बाध विद्युत आपूर्ति (यूपीएस) में, एटीएस लोड को मुख्य इनपुट से बाईपास पर स्विच करता है (इस पर अधिक जानकारी नीचे दी गई है); 
• रैक में, किसी एक इनपुट में समस्या होने पर एटीएस लोड को एक इनपुट से दूसरे इनपुट पर स्विच कर देता है। 

डेटालाइन डेटा केंद्रों के लिए मानक बिजली आपूर्ति योजना में एटीएस।

हम आज इस बारे में बात करेंगे कि कौन से एवीआर का उपयोग किया जाता है और कहां किया जाता है। 

एटीएस के दो मुख्य प्रकार हैं: एटीएस (स्वचालित स्थानांतरण स्विच) और एसटीएस (स्थैतिक स्थानांतरण स्विच). वे संचालन सिद्धांतों और तत्व आधार में भिन्न होते हैं और विभिन्न कार्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं। संक्षेप में, एसटीएस एक अधिक स्मार्ट एटीएस है। यह लोड को तेजी से स्विच करता है और इसका उपयोग अक्सर उच्च लोड/करंट के लिए किया जाता है। यह कॉन्फ़िगरेशन में अधिक लचीला है, लेकिन यह नेटवर्क की अनियमितताओं के अधीन है: यदि 2 इनपुट विभिन्न स्रोतों से संचालित होते हैं, उदाहरण के लिए: एक ट्रांसफार्मर और एक डीजल जनरेटर सेट से तो यह काम करने से इंकार कर सकता है।  

मुख्य स्विचबोर्ड में AVR

 
बीस साल पहले डेटा सेंटर का मुख्य एटीएस संपर्ककर्ताओं और रिले की एक जटिल प्रणाली जैसा दिखता था।

2000 के दशक की शुरुआत से AVR मॉडल।

अब AVR एक कॉम्पैक्ट मल्टीफंक्शनल डिवाइस है।

मुख्य स्विचबोर्ड में एटीएस सिस्टम इनपुट सर्किट ब्रेकरों को नियंत्रित करता है और डीजल जनरेटर सेट को शुरू करने और बंद करने का आदेश देता है। जब मुख्य स्विचबोर्ड स्तर पर लोड 2 मेगावाट से अधिक हो, तो गति का पीछा करना उचित नहीं है। भले ही यह जल्दी से स्विच हो जाए, फिर भी डीजल जनरेटर सेट शुरू होने में समय लगेगा। यह प्रणाली धीमी एटीएस का उपयोग करती है और विलंब (सेटपॉइंट) सेट करती है। यह इस तरह काम करता है: जब ट्रांसफार्मर से डेटा सेंटर की बिजली चली जाती है, तो एटीएस उपकरणों को आदेश देता है: "ट्रांसफार्मर, बंद करो। अब हम 10 सेकंड प्रतीक्षा करते हैं (निर्धारित बिंदु), डीजल जनरेटर सेट, चालू करें, और 10 सेकंड प्रतीक्षा करें। 

यूपीएस में ए.टी.एस  

उदाहरण के तौर पर यूपीएस का उपयोग करते हुए, आइए देखें कि दूसरे प्रकार का एटीएस कैसे काम करता है - एसटीएस या स्टेटिक ट्रांसफर स्विच।

यूपीएस में, प्रत्यावर्ती धारा को एक रेक्टिफायर द्वारा दिष्ट धारा में परिवर्तित किया जाता है। फिर इन्वर्टर पर यह वापस प्रत्यावर्ती धारा में बदल जाता है, लेकिन स्थिर मापदंडों के साथ। इससे हस्तक्षेप समाप्त हो जाता है और ऊर्जा की गुणवत्ता में सुधार होता है। जब मुख्य विद्युत आपूर्ति बंद हो जाती है यूपीएस स्विच बैटरियों पर और डेटा सेंटर को शक्ति प्रदान करता है जबकि डीजल जनरेटर सेट को संचालन में लगाया जाता है। 

लेकिन क्या होगा यदि तत्वों में से एक विफल हो जाए: रेक्टिफायर, इन्वर्टर या बैटरी? इस मामले में, प्रत्येक यूपीएस में एक बाईपास तंत्र, या बाईपास होता है। इसके साथ, डिवाइस मुख्य तत्वों को दरकिनार करते हुए सीधे इनपुट वोल्टेज से काम करना जारी रखता है। बाईपास का उपयोग तब भी किया जाता है जब आपको यूपीएस को बंद करने और मरम्मत के लिए बाहर ले जाने की आवश्यकता होती है। 

बाईपास इनपुट को सुरक्षित रूप से स्थानांतरित करने के लिए यूपीएस में एसटीएस की आवश्यकता होती है। संक्षेप में, एसटीएस इनपुट और आउटपुट नेटवर्क मापदंडों की निगरानी करता है, उनके मिलान की प्रतीक्षा करता है, और सुरक्षित परिस्थितियों में स्विच करता है। 

एक रैक में AVR 

तो, दो पावर इनपुट रैक से जुड़े हुए हैं। यदि आपके उपकरण में दो बिजली आपूर्ति हैं, तो आप इसे आसानी से विभिन्न पीडीयू से जोड़ सकते हैं, और आपको एक इनपुट के नुकसान का डर नहीं है। यदि आपके सर्वर में एक ही बिजली आपूर्ति हो तो क्या होगा? 
रैक में एटीएस का उपयोग किया जाता है ताकि दो इनपुट से होने वाला लाभ बर्बाद न हो। यदि किसी एक इनपुट में समस्या है, तो एटीएस लोड को दूसरे इनपुट पर स्विच कर देता है।

अस्वीकरण: यदि आप कर सकते हैं, तो सिस्टम में विफलता का बिंदु बनाने से बचने के लिए एकल बिजली आपूर्ति वाले उपकरणों से बचें। आगे हम बताएंगे कि इस कनेक्शन योजना के क्या नुकसान हैं। 

रैक में एटीएस का कार्य उपकरण को कार्यशील इनपुट पर इतनी तेजी से स्विच करना है कि इसके संचालन में कोई रुकावट न हो। इसके लिए आवश्यक गति प्रयोगात्मक रूप से पाई गई: 20 एमएस से अधिक नहीं। आइए देखें कि इसकी खोज कैसे हुई।

सर्वर उपकरण के संचालन में विफलता वोल्टेज डिप्स (सबस्टेशनों पर काम करने, शक्तिशाली भार के कनेक्शन या दुर्घटनाओं के कारण) के कारण होती है। यह समझाने के लिए कि उपकरण वोल्टेज वृद्धि के विभिन्न आयामों और अवधियों का सामना कैसे कर सकते हैं, सीबीईएमए (कंप्यूटर और बिजनेस इक्विपमेंट मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन) विद्युत उपकरण सुरक्षा वक्र विकसित किए गए हैं। अब उन्हें ITIC (सूचना प्रौद्योगिकी उद्योग परिषद) वक्र के रूप में जाना जाता है, उनके वेरिएंट IEEE 446 ANSI मानकों में शामिल हैं (यह हमारे GOST का एक एनालॉग है)।

आइए शेड्यूल देखें. हमारा कार्य यह सुनिश्चित करना है कि उपकरण "ग्रीन ज़ोन" में काम करें। आईटीआईसी वक्र पर हम देखते हैं कि उपकरण अधिकतम 20 एमएस की गिरावट को "बर्दाश्त" करने के लिए तैयार है। इसलिए, हमारा लक्ष्य है कि रैक में एटीएस 20 एमएस या इससे भी बेहतर, और भी तेजी से काम करे।   

स्रोत: meandr.ru.

एटीएस डिवाइस. हमारे डेटा सेंटर रैक में एक सामान्य एटीएस 1 यूनिट घेरता है और 16 ए का भार झेल सकता है। 

डिस्प्ले पर हम देखते हैं कि एटीएस किस इनपुट से संचालित होता है, कनेक्टेड डिवाइस एम्पीयर में कितनी खपत करते हैं। पहले या दूसरे इनपुट को प्राथमिकता देनी है या नहीं यह चुनने के लिए एक अलग बटन का उपयोग करें। दाईं ओर एटीएस से जुड़ने के लिए पोर्ट हैं: 

• ईथरनेट पोर्ट - मॉनिटरिंग कनेक्ट करें;
• सीरियल पोर्ट - लैपटॉप के माध्यम से लॉग इन करें और देखें कि लॉग में क्या हो रहा है; 
• यूएसबी - एक फ्लैश ड्राइव डालें और फर्मवेयर अपडेट करें। 

पोर्ट विनिमेय हैं: यदि आपके पास उनमें से कम से कम एक तक पहुंच है तो आप ये सभी ऑपरेशन कर सकते हैं। 

पीछे की तरफ मुख्य और बैकअप इनपुट को जोड़ने के लिए प्लग और आईटी उपकरण को जोड़ने के लिए एक सॉकेट समूह है।

हम वेब इंटरफ़ेस के माध्यम से AVR की विस्तृत विशेषताओं को देखते हैं। वहां आप स्विचिंग संवेदनशीलता को समायोजित कर सकते हैं और लॉग देख सकते हैं। 

एवीआर वेब इंटरफ़ेस।

एटीएस की स्थापना एवं कनेक्शन. एवीआर को रैक के बीच में ऊंचाई में स्थापित करना बेहतर है। यदि हम रैक के कॉन्फ़िगरेशन को पहले से नहीं जानते हैं, तो एक बिजली आपूर्ति वाले उपकरण तक नीचे और ऊपर दोनों तरफ से तारों के साथ पहुंचा जा सकता है।  

लेकिन फिर बारीकियां हैं: एक मानक रैक की गहराई एवीआर की गहराई से बहुत अधिक है। हम दो कारणों से इसे यथासंभव ठंडे गलियारे के करीब स्थापित करने की सलाह देते हैं:

1. फ्रंट पैनल एक्सेस. यदि हम एटीएस को गर्म गलियारे के करीब स्थापित करते हैं, तो हम संकेत देखेंगे, लेकिन बंदरगाहों के माध्यम से इससे कनेक्ट नहीं हो पाएंगे। इसका मतलब है कि हम लॉग नहीं देख पाएंगे या डिवाइस को रीबूट नहीं कर पाएंगे।

   
   
   
   कहीं गहराई में, AVR झपक रहा है - पोर्ट अब पहुंच योग्य नहीं है।

2. प्रशीतन. AVR को 45°C से अधिक तापमान पर उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है। हालाँकि, इसमें शीतलन के लिए अपने स्वयं के पंखे नहीं हैं; यह केवल इलेक्ट्रॉनिक फिलिंग वाला एक धातु उपकरण है। वांछित तापमान को दो तरीकों से बनाए रखें: 

• हवा की धाराएँ जो बाहर से उस पर बहती हैं; 
• फास्टनर जो अतिरिक्त गर्मी को दूर करते हैं।

यदि हम एटीएस को गर्म गलियारे के किनारे स्थापित करते हैं और इसके अलावा, इसे सर्वर के एक पाई के साथ सैंडविच करते हैं, तो हमें एक स्टोव मिलेगा। सबसे अच्छे मामले में, एवीआर अपने दिमाग को जला देगा और बाहरी दुनिया से संपर्क खो देगा, सबसे खराब स्थिति में, यह बेतरतीब ढंग से लोड को स्विच करना शुरू कर देगा या इसे छोड़ देगा।

एवीआर गर्म गलियारे की ओर मुंह करके भाप बना रहा है।

एक मामला था. एक इंजीनियर ने अपने दौरे के दौरान अस्वाभाविक क्लिकें सुनीं।
हॉट कॉरिडोर की गहराई में, सर्वरों के ढेर के नीचे, एक एटीएस की खोज की गई जो लगातार मुख्य इनपुट से बैकअप पर स्विच कर रहा था। 

AVR को बदल दिया गया. लॉग से पता चला कि पूरे एक सप्ताह तक यह हर सेकंड स्विच करता रहा - कुल मिलाकर आधे मिलियन से अधिक स्विच। इस तरह से यह है यह था

रैक में अन्य कौन से AVR उपलब्ध हैं?

परिचयात्मक रैक एटीएस. हमारे डेटा सेंटर में, ऐसा एटीएस रैक में बिजली वितरण के एकमात्र स्रोत के रूप में कार्य करता है: यह एटीएस+पीडीयू के रूप में काम करता है। कई इकाइयों पर कब्जा करता है, 32 ए का भार झेल सकता है, औद्योगिक कनेक्टर्स से जुड़ा है और 6 किलोवाट तक के उपकरण को बिजली दे सकता है। इसका उपयोग तब किया जा सकता है जब मानक पीडीयू को माउंट करना संभव नहीं है, और रैक में एकल-इकाई उपकरण महत्वपूर्ण भार की सेवा नहीं करता है। 

रैक एसटीएस. रैक-माउंटेड एसटीएस का उपयोग सर्ज-सेंसिटिव उपकरण के लिए किया जाता है। यह एटीएस एटीएस की तुलना में तेजी से स्विच करता है। 
 

यह विशेष एसटीएस 6 इकाइयाँ लेता है और इसमें थोड़ा "विंटेज" इंटरफ़ेस है।

मिनी-एवीआर. ऐसे बच्चे हैं, लेकिन हमारे डेटा सेंटर में ऐसा नहीं है। यह एक सर्वर के लिए एक मिनी-एटीएस है। 

यह एटीएस सीधे सर्वर की बिजली आपूर्ति से जुड़ा है।

हम आदर्श AVR की खोज कैसे करते हैं

हम कई अलग-अलग एटीएस का परीक्षण करते हैं और जांचते हैं कि वे उच्च तापमान स्थितियों में कैसे व्यवहार करते हैं।

यहां बताया गया है कि हम AVR की जांच करने के लिए उसका मज़ाक कैसे उड़ाते हैं: 

• हम इसे एक नेटवर्क गुणवत्ता रिकॉर्डर, एक सर्वर और लोड के लिए कई अन्य डिवाइस से जोड़ते हैं;
• हम उच्च तापमान प्राप्त करने के लिए प्लग या फिल्म के साथ रैक को इंसुलेट करते हैं;
• 50°C तक गरम करें;
• बारी-बारी से 20 बार इनपुट बंद करें;
• हम यह देखना चाहते हैं कि क्या कोई बिजली विफलता थी और सर्वर कैसा महसूस कर रहा है;
• यदि AVR परीक्षण में सफल हो जाता है, तो इसे 70°C तक गर्म करें।

परीक्षणों में से एक से थर्मल इमेजर के साथ फोटो।

नेटवर्क विश्लेषक समय के साथ वोल्टेज को रिकॉर्ड करता है। रिकॉर्डिंग में हम देखते हैं कि स्विचिंग कितनी देर तक चली: इस समय साइन लहर बाधित हो गई थी

वैसे, हम परीक्षण के लिए AVR लेंगे: हम आपके डिवाइस की मजबूती की जांच करेंगे और आपको बताएंगे कि क्या हुआ 😉 

रैक में एवीआर: एक छिपा हुआ खतरा

रैक-माउंटेड एटीएस के साथ मुख्य समस्या यह है कि यह केवल लोड को मुख्य से बैकअप इनपुट में स्विच कर सकता है, लेकिन शॉर्ट सर्किट या ओवरलोड से सुरक्षा नहीं देता है। यदि बिजली आपूर्ति पर शॉर्ट सर्किट होता है, तो सुरक्षा के लिए उच्च स्तर पर सर्किट ब्रेकर काम करेगा: पीडीयू पर या वितरण बोर्ड में। परिणामस्वरूप, एक इनपुट बंद हो जाता है, एटीएस इसे समझता है और दूसरे इनपुट पर स्विच करता है। यदि शॉर्ट सर्किट अभी भी बना रहता है, तो दूसरा इनपुट सर्किट ब्रेकर ट्रिप हो जाएगा। परिणामस्वरूप, उपकरण के एक टुकड़े में समस्या के कारण पूरे रैक की बिजली ख़राब हो सकती है।

इसलिए मैं एक बार फिर दोहराता हूं: एटीएस को रैक में स्थापित करने और एक बिजली आपूर्ति वाले उपकरण का उपयोग करने से पहले एक हजार बार सोचें।

स्रोत: www.habr.com