PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću
Jedan od ormarića unutarnje virtualizacije. Potrudili smo se s bojama oznaka kabela: narančasta označava neparni unos napajanja, zelena – parni.

Ovdje najčešće govorimo o "velikim stvarima" – chillere, DGU, GRS. Danas ćemo pričati o "sitnicama" – utičnice u ormarićima, poznate kao Power Distribution Unit (PDU). U našim data centrima imamo više od 4 tisuće ormarića punih IT opreme, stoga sam u praksi vidio razne vrste: klasične PDU, "pametne" – s monitoringom i upravljanjem, obične utičnice. Danas ću objasniti koje vrste PDU postoje i što je najbolje odabrati u određenoj situaciji.

Koje vrste PDU postoje

Jednostavna utičnica. Da, ona koja postoji u svakom domu ili uredu.
Formalno, to nije potpuno PDU u smislu industrijske upotrebe u ormarićima s IT opremom, ali imaju svoje obožavatelje. Jedina prednost takvog rješenja je niska cijena (cijena počinje od 2000 RUB). Također, mogu biti od pomoći ako koristite otvorene ormariće, gdje standardni PDU ne može stati, a ne želite gubiti jedinice na horizontalni PDU. To se opet vraća na pitanje štednje.

Mane su mnogo veće: takvi uređaji nemaju uvijek zaštitu od kratkog spoja i preopterećenja, a monitoring pokazatelja i pogotovo upravljanje utičnicama nije moguće. Najčešće će se nalaziti pri dnu ormarića. Nije najprikladnije mjesto za spajanje opreme.

Uglavnom, „pilot“ se može koristiti ako:

  • imate tisuće poslužitelja i trebate uštedjeti,
  • možete si priuštiti da slijepo spojite opremu, ne razumijući što se zapravo događa s realnom potrošnjom,
  • spremni ste na downtime opreme.

Mi to ne koristimo, ali imamo klijente koji to uspješno prakticiraju. Istina, grade infrastrukturu za svoje usluge na način da otkaz desetaka poslužitelja ne utječe na funkcionalnost klijentske aplikacije.

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću
Jeftino i praktično.

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću
Vertikalno postavljanje.

"Tupi" PDU. Ovo je klasični PDU za korištenje u uređajima u IT ormarićima, što je već dobro. Imaju odgovarajući oblik za postavljanje sa strane ormara, čime je lako povezivanje opreme. Postoji unutarnja zaštita. Ovakvi PDU-ovi nemaju mogućnost praćenja, što znači da nećemo znati koliko oprema troši, niti što se uopće događa unutra. Ovakvih PDU-ova gotovo da i nemamo, a postupno izlaze iz masovne upotrebe.

Cijene ovih PDU-a kreću se od 25.000 kuna.

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću

Pametni PDU-ovi s mogućnošću praćenja. Ova uređaji imaju 'mozak' i mogu pratiti parametre potrošnje energije. Imaju zaslon na kojem se prikazuju osnovni podaci: napetost, trenutna struja i snaga. Mogu ih pratiti po zasebnim grupama utičnica: sekcijama ili bankama. Na takav PDU se može povezati daljinski, te postaviti slanje podataka u sustav praćenja. Zapošljavaju logove po kojima se može vidjeti sve što se događalo s njom, na primjer, kada je točno isključen PDU.

Također, mogu izračunati potrošnju (kW*h) za tehničku evidenciju, kako bi se razumjelo koliko rack troši tijekom određenog vremenskog razdoblja.

To su standardni PDU-ovi koje nudimo našim klijentima za najam, i većina takvih PDU-a se nalazi u našim podatkovnim centrima.

Ako planirate kupnju, pripremite se da platite od 75.000 kuna po komadu.

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću
Grafikon iz našeg unutarnjeg praćenja PDU-a.

Pametni PDU-ovi s mogućnošću upravljanja. Osim ranije opisanih mogućnosti, ovi PDU-ovi dodaju upravljanje. Najnapredniji PDU-ovi upravljaju i prate svaku utičnicu: moguće je uključiti/isključiti, što može biti potrebno u situacijama kada postoji potreba za udaljenim ponovnim pokretanjem servera putem napajanja. U tome leži ljepota, ali i opasnost ovakvih PDU-ova: prosječni korisnik može nenamjerno ući u web sučelje, nešto odabrati i jednim potezom ponovo pokrenuti/isključiti cijeli sustav. Da, sustav će dvaput upozoriti na posljedice, ali praksa pokazuje da alarmi ne štite uvijek od promišljenih akcija korisnika.

Veliki problem pametnih PDU-a je pregrijavanje i otkazivanje kontrolera i zaslona. PDU-ovi se obično instaliraju na stražnjoj strani ormara, gdje izlazi vrući zrak. Tamo je vruće, a kontroleri ne izdrže. PDU u tom slučaju ne treba mijenjati u cijelosti, kontroler se može promijeniti na 'vruće'.

Cijena je prilično visoka – od 120 tisuća rubalja.

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću
Možete saznati informacije o PDU-u s upravljanjem putem indikacije ispod svake utičnice.

Po mom mišljenju, funkcija upravljanja u PDU-u je stvar ukusa, dok je monitoring neophodan. U suprotnom, nećete moći pratiti potrošnju i opterećenje. O tome zašto je to važno, govorit ću malo kasnije.

Kako izračunati potrebnu snagu PDU-a?

Na prvi pogled, to izgleda prilično jednostavno: snaga PDU-a odabire se u skladu sa snagom racka, no postoje posebnosti. Na primjer, potrebna vam je rack snage 10 kW. Proizvođači PDU-a nude modele od 3, 7, 11, 22 kW. Odabirate 11 kW, i nažalost, bit ćete u krivu. Trebali bismo odabrati 22 kW. Zašto nam je potreban tako veliki rezerve? Sada ću objasniti.

Prvo, proizvođači često navode snagu PDU-a u kilovatima, a ne u kilovolt-amperima, što je ispravnije, ali ne očito za laike.
Ponekad proizvođači sami unose dodatnu zabunu:

Ovde se prvo govori o 11 kW,

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću

A u detaljnom opisu se već govori o 11000 VA:

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću

Ako imate posla s kuhalima i sličnim potrošačima, razlike između kW i kVA neće biti. Rack od 10 kW s kuhalima će trošiti 10 kVA. Međutim, ako imamo IT opremu, tada se pojavljuje koeficijent (cos φ): što je novija oprema, to je taj koeficijent bliži jedinici. U prosjeku za IT opremu možemo uzeti 0,93–0,95. Stoga će rack od 10 kW s IT-jem trošiti 10,7 kVA. Ovo je formula kojom smo dobili 10,7 kVA.

Ppолн.= Pакт./Cos(φ)
10/0.93=10.7 kVA

Postavit ćete razumno pitanje, 10,7 – to je manje od 11. Zašto nam treba PDU od 22 kW? Postoji još jedan moment: razina potrošnje električne energije opreme mijenja se ovisno o doba dana, danu u tjednu. Prilikom raspodjele napajanja treba uzeti u obzir taj aspekt i dodati ~10% zbog fluktuacija i skokova, tako da u trenutku povećanja potrošnje PDU ne pređe u preopterećenje i ne ostavi opremu bez napajanja.

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću
Grafikon potrošnje racka od 10 kW tijekom 4 dana.

Ispostavlja se da uz naših 10,7 kW moramo dodati još 10%, i na kraju PDU od 11 kW nam više ne odgovara.

Model PDU-aFaznostSnaga proizvođača, kVASnaga DtLN, kW
AP88581 f3,73
AP88531 f7,46
AP88813 f119
AP88863 f2218

Fragment tablice snage konkretnih modela PDU-a prema verziji DataLine. Uzimajući u obzir prebacivanje iz kVA u kW i rezerve za skokove tijekom dana.

Karakteristike montaže

Najlakše je raditi s PDU-om kada je montiran vertikalno, s lijeve i desne strane racka. U tom slučaju ne zauzima korisni prostor. Standardno, u rack se može instalirati do četiri PDU-a — dva s lijeve i dva s desne strane. Najčešće se postavlja po jedan PDU s svake strane. Na svaki PDU dolazi jedan izvor napajanja.

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću
Standardna oprema racka — 2 PDU-a i 1 AVR.

Ponekad u racku nema prostora za vertikalne PDU-ove, na primjer, ako je to otvoreni rack. Tada na pomoć dolaze horizontalni PDU-ovi. Jedina mana je što će se u tom slučaju morati pomiriti s gubitkom od 2 do 4 jedinice u racku, ovisno o modelu PDU-a.

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću
Ovdje je PDU zauzeo 4 jedinice. Ova vrsta PDU-a se također koristi kada je potrebno odvojiti dva klijenta unutar istog racka. U tom slučaju, svaki klijent će imati svoj par PDU-a.

Ponekad se dogodi da je rack odabran s nedovoljnom dubinom, i server strši, zaklanjajući PDU. Ovdje nije tužno to što će dio utičnica ostati neiskorišten, već to što, ako se taj PDU pokvari, bit će potrebno zakopati ga direktno u rack, ili isključiti i izvaditi svu opremu koja smeta.

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću
Ne radite to — 1.

PDU i sve-sve-sve: distribucija napajanja u ormariću
Ne radite to — 2.

Povezivanje opreme

Čak ni najnapredniji PDU neće pomoći ako je oprema spojena pogrešno i nema mogućnosti nadgledanja potrošnje.

Što može poći po zlu? Malo. materijal. Na svaki rack dolaze dva izvora napajanja, u standardnom racku dva PDU-a. Ispada da svaki PDU ima svoj izvor. Ako se s jednim od izvora (tj. PDU-om) nešto dogodi, rack će nastaviti raditi na drugom. Da bi ova shema funkcionirala, potrebno je pridržavati se nekih pravila. Evo glavnih (cijeli popis možete pronaći ovdje):

Oprema mora biti spojena na različite PDU-ove. Ako oprema ima jedan izvor napajanja i jedan utikač, onda se PDU-u priključuje putem AVR-a (uređaj za automatsko prebacivanje napajanja) ili ATS-a (Automatic Transfer Switch). U slučaju kvara s jednim od izvora ili samim PDU-om, AVR prebacuje opremu na funkcionalni PDU/izvor. Oprema ništa neće osjetiti.

Parna opterećenja na dva izvora/PDU-a. Rezervni ulaz će spasiti samo ako izdrži opterećenje padajućeg ulaza. Za to je potrebno ostaviti rezervu: opterećivati svaki ulaz manje od polovine njegovog nominalnog kapaciteta, a ukupno opterećenje na dva ulaza treba biti manje od 100 % od nominala. Tek u tom slučaju će preostali ulaz izdržati duplo opterećenje. Ako to nije tako, trik s prebacivanjem na rezervni ulaz neće uspjeti — oprema će ostati bez napajanja. Da biste spriječili najgore, mi pratimo ovaj parametar.

Raspodjela opterećenja između sekcija PDU. Utičnice PDU su grupirane u sekcije. Obično se radi o 2 ili 3 komada. Svaka sekcija ima svoj limit po snazi. Važno je ne premašiti ga i ravnomjerno raspodijeliti opterećenje po svim sekcijama. Ovdje takođe važi priča o parnim opterećenjima, o kojoj je ranije bilo reči.

Završavam

  1. Ako je moguće, odaberite PDU s funkcijom nadzora.
  2. Pri odabiru modela PDU ostavite rezervu po snazi.
  3. Montirajte PDU tako da postoji mogućnost zamjene, bez brige o IT opremi.
  4. Ispravno se povežite: povežite opremu na dva PDU, ne preopterećujte sekcije i imajte na umu parna opterećenja.

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