Kako smo izgradili sustav rezervnog napajanja u podatkovnom centru 'Tušino': inženjering i financije

Kako smo izgradili sustav rezervnog napajanja u podatkovnom centru 'Tušino': inženjering i financije

Podatkovni centar 'Tušino' je komercijalni maloprodajni polumegavatni podatkovni centar za sve i za sve. Klijent ne može samo iznajmiti već instaliranu opremu, već može smjestiti i vlastitu, uključujući ne-standardne uređaje poput poslužitelja u običnim kućištima za osobna računala, rudarskih farmi ili sustava umjetne inteligencije. Drugim riječima, ovo su različiti popularni zadaci, najtraženiji od domaćeg poslovanja različitih veličina. To ga čini zanimljivim. U ovom postu nećete pronaći ekskluzivna tehnička rješenja i inženjerske maštarije. Riječ je o standardnim problemima i rješenjima. Drugim riječima, o tome čime se 90% stručnjaka bavi 90% svog radnog vremena.

Tier — što više, to bolje?

Otpornost na kvarove podatkovnog centra 'Tušino' odgovara razini Tier II. U suštini, to znači da se podatkovni centar nalazi u normalno pripremljenom prostoru, koriste se rezervni izvori napajanja i postoje višak sustavskih resursa.

Međutim, usprkos raširenom zabludi, razine Tier ne karakteriziraju "sposobnost" podatkovnog centra, već stupanj njegova usklađenja s aktualnim poslovnim zadacima. A među njima postoji mnogo onih za koje visoka otpornost na kvarove nije presudna ili nije toliko važna da bi se za nju plaćalo dodatnih 20-25 tisuća rubalja godišnje, što u uvjetima krize može biti vrlo bolno za klijenta.

Odakle ta suma? Upravo to čini razliku između cijena za smještaj informacija u data centrima razina Tier II i Tier III preračunato po poslužitelju. Što je više podataka, to je potencijalna ušteda vidljivija.

Koji su zadaci u pitanju? Na primjer, pohrana rezervnih kopija ili rudarenje kriptovaluta. U tim slučajevima, jednostavna poslužitelja, dopuštena Tier II, bit će jeftinija od Tier III.

Praksa pokazuje da je u većini slučajeva ušteda važnija od povećane otpornosti na kvarove. U Moskvi radi samo pet podatkovnih centara certificiranih prema Tier III. A potpuno certificiranih prema Tier IV nema uopće.

Kako je organiziran sustav napajanja podatkovnog centra 'Tušino'?

Zahtjevi za sustav napajanja podatkovnog centra "Tushino" odgovaraju uvjetima razine Tier II. To uključuje rezerviranje linija napajanja prema shemi N+1, rezerviranje izvora neprekidnog napajanja prema shemi N+1 te rezerviranje dizel-generatora prema shemi N. N+1 u ovom slučaju označava shemu s jednim rezervnim elementom koji ostaje neiskorišten sve dok u sustavu ne dođe do kvara jednog od glavnih elemenata, dok N označava shemu bez rezerviranja, gdje kvar bilo kojeg elementa dovodi do prekida rada cijelog sustava.

Mnoštvo problema povezanih s opskrbom energijom može se riješiti pravilnim odabirom lokacije za podatkovni centar. Podatkovni centar "Tushino" smješten je na području poduzeća, gdje već dolaze dvije linije od 110 kV iz različitih gradskih elektrana. Na opremi samog pogona visoki napon se pretvara u srednji, a na ulaz podatkovnog centra dolaze dvije neovisne linije od 10 kV.

Transformacijska stanica unutar zgrade podatkovnog centra pretvara srednji napon u potrošačke 240-400 V. Sve linije se vode paralelno, pa oprema podatkovnog centra dobiva napajanje iz dva neovisna vanjska izvora.

Nizak napon s transformacijskih stanica priključen je na automatske ulazne prekidače, koji omogućuju prebacivanje između gradskih mreža. Ugrađenim motornim pogonima na AVR-u za ovu operaciju potrebno je 1,2 sekunde. Tijekom tog vremena opterećenje se prebacuje na izvore neprekidnog napajanja.

Posebni AWR odgovara za automatsko uključivanje dizel-generatora u slučaju da dođe do nestanka napajanja na obje linije. Pokretanje dizel-generatora nije brz proces i zahtijeva oko 40 sekundi, tijekom kojih se opskrba električnom energijom potpuno prebacuje na akumulatore UPS-a.

Na punom punjenju dizel-generator osigurava rad podatkovnog centra tijekom 8 sati. Uzimajući to u obzir, podatkovni centar je sklopio dva ugovora s neovisnim dobavljačima dizelskog goriva, koji su se obvezali dostaviti novu količinu goriva unutar 4 sata nakon poziva. Vjerojatnost da će se odmah kod oba dogoditi neke nepredviđene okolnosti iznimno je mala. Tako autonomnost može trajati koliko god je potrebno ekipama za popravak da obnove napajanje barem iz jedne od gradskih mreža.

Kao što nije teško primijetiti, ovdje nema nikakvih inženjerskih istraživanja. To je djelomično uzrokovano time što su prilikom izgradnje inženjerske infrastrukture korišteni gotovi moduli, čiji su proizvođači usmjereni na takozvanog «prosječnog korisnika».

Bez sumnje, svaki IT stručnjak reći će da prosječnost nije ni riba ni meso i predložiti razvoj jedinstvenog skupa komponenti za konkretan sustav. Međutim, oni koji žele platiti za to očito se ne redaju u red. Stoga treba biti realist. U praksi će to izgledati ovako: nabava gotove opreme i sastavljanje sustava koji će rješavati aktualne poslovne zadatke. One koji se ne slažu s ovim pristupom brzo će vratiti na zemlju glavni financijski direktor poduzeća.

Distribucijski razdjelnici

Trenutno devet distribucijskih razdjelnika osigurava rad ulazno-razdjelnih uređaja i četiri RŠ se koristi izravno za povezivanje opterećenja. Nije bilo ozbiljnih ograničenja prostora, ali nikada nije previše, stoga je prisutan jedan zanimljiv inženjerski trenutak.

Kao što nije teško primijetiti, broj «ulaznih» i «opterećenja» razdjelnika se ne poklapa — broj potonjih gotovo je dvostruko manji. To je omogućeno zato što su projektanti infrastrukture podatkovnog centra odlučili koristiti veće razdjelnike kako bi u njih doveli tri ili više ulaznih linija. Na svaki ulazni automatski osigurač dolazi otprilike 36 odvodnih linija, zaštićenih posebnim automatskim osiguračima.

Stoga ponekad korištenje većih modela omogućuje uštedu na deficitarnoj površini. Jednostavno zato što će biti potrebno manje velikih razdjelnika.

Izvori neprekinutog napajanja

Kao izvor neprekidne struje u DC-u "Tušino" koristi se Eaton 93PM snage 120 kV·A, koji radi u režimu dvostruke konverzije.

Kako smo izgradili sustav rezervnog napajanja u podatkovnom centru 'Tušino': inženjering i financije
UPS Eaton 93PM dolazi u različitim izvedbama. Foto: Eaton

Glavni razlozi za odabir upravo ovog uređaja leže u njegovim karakteristikama.

Prvo, energetska efikasnost ovog UPS-a u režimu dvostruke konverzije dostiže 97%, dok u režimu uštede energije iznosi 99%. Uređaj zauzima manje od 1,5 kv. m i ne oduzima prostor servera od glavne opreme. Kao rezultat, troškovi poslovanja su niski, uz neophodne uštede za poslovanje.

Drugo, zahvaljujući ugrađenom sustavu termoregulacije, UPS Eaton 93PM može se postaviti bilo gdje. Čak i tik uz zid. Čak i ako to nije odmah potrebno, moglo bi se pokazati korisnim kasnije. Na primjer, za oslobađanje nešto prostora koji nedostaje za dodatnu rafu.

Treće, jednostavnost korištenja. Uključujući i softver Intelligent Power koji se koristi za nadzor i upravljanje. Metrike koje se predaju putem SNMP-a omogućuju kontrolu potrošnje i globalnih kvarova, što pruža mogućnost brze reakcije na hitne situacije.

Četvrto, modularnost i skalabilnost. Ovo je, možda, najvažnija karakteristika, zahvaljujući kojoj se u sustavu rezerviranja DC-a "Tušino" koristi samo jedan modularni UPS. On uključuje dva radna modula i jedan rezervni. Tako se osigurava shema N+1, potrebna za nivo Tier II.

To je značajno jednostavnije i pouzdanije od konfiguracije s tri UPS-a. Stoga je izbor uređaja koji izvorno predviđa mogućnost paralelnog rada potpuno logičan.

Ali zašto projektanti nisu odabrali DRUPS umesto odvojenih UPS-a i dizel-generatora? Glavni razlozi leže ne samo u inženjeringu, već i u financijama.

Modularna struktura je prirodno prilagođena za nadogradnju — kako opterećenje raste, u inženjersku infrastrukturu dodaju se izvori i generatori. Stari pritom nastavljaju raditi kako su i radili. Situacija s DRIBP-om je drastično drugačija: takav uređaj treba kupiti s velikim viškom snage. Osim toga, "malih kombiniranih jedinica" ima malo, a i prilično su skupi — nesrazmjerno skuplji od pojedinačnih dizelskih генератора i UPS-a. Također, DRIBP-ovi su vrlo osjetljivi na transport i montažu. To, pak, utječe na cijenu cijelog sustava.

Postojeća konfiguracija uspješno rješava svoje zadatke. UPS Eaton 93PM može podržati rad osnovne opreme data centra tijekom 15 minuta, što je više od 15 puta veći višak.

Ponovno, čista sinusoidna struja koju isporučuje UPS u online načinu eliminira potrebu vlasnika data centra za nabavljanjem zasebnih stabilizatora. Tu dolazi do uštede.

Unatoč deklariranoj jednostavnosti, UPS Eaton 93PM je dovoljno složen uređaj. Stoga se tehničkim održavanjem u data centru "Tušino" bavi vanjska tvrtka koja ima u svom timu visoko kvalificirane stručnjake. Održavanje vlastitog obučene zaposlenika za tu svrhu je skupo zadovoljstvo.

Rezultati i perspektive

Tako je nastao data centar koji omogućuje pružanje kvalitetnih usluga korisnicima čiji zadaci ne zahtijevaju visoku razinu rezervacije i ne podrazumijevaju velike ekonomske troškove. Ova vrsta usluge uvijek će biti tražena.

Prilikom već planirane izgradnje druge faze, za uspostavljanje sustava rezervnog napajanja bit će korišten već kupljeni UPS Eaton. Zahvaljujući modularnoj konstrukciji, njegova modernizacija svest će se na nabavu dodatnog modula, što je praktičnije i jeftinije od potpune zamjene uređaja. Takav pristup će odobriti i inženjer i financijaš.

Izvor: habr.com

Kupite pouzdan hosting za web stranice s DDoS zaštitom, VPS VDS servere 🔥 Kupite pouzdan hosting za web stranice s DDoS zaštitom, VPS VDS servere | ProHoster