🥇Armadi, moduli o blocchi – cosa scegliere per gestire l'alimentazione elettrica nel data center?

I moderni centri di elaborazione dati richiedono un approccio attento all'alimentazione. È necessario monitorare simultaneamente lo stato dei carichi e gestire il collegamento delle apparecchiature. Questo può essere fatto utilizzando armadi, moduli o blocchi di distribuzione dell'alimentazione. In questo post, vi raccontiamo quale tipo di attrezzatura energetica è meglio adatto per situazioni specifiche, utilizzando esempi delle soluzioni Delta.

L'alimentazione di un data center in rapida evoluzione si rivela spesso una sfida complessa. Dispositivi aggiuntivi negli armadi, il passaggio delle attrezzature in modalità sleep o, al contrario, l'aumento del carico portano a uno sbilanciamento dell'alimentazione, a un aumento della potenza reattiva e a un funzionamento subottimale della rete elettrica. Per evitare perdite, garantire il funzionamento efficiente delle apparecchiature e proteggerle da possibili problemi di alimentazione, è utile impiegare sistemi di distribuzione dell'alimentazione.

Quando si progettano reti di alimentazione, gli esperti IT si trovano spesso di fronte alla scelta tra armadi, moduli e blocchi di distribuzione dell'energia. In effetti, tutte e tre le categorie di dispositivi risolvono le stesse problematiche, ma a livelli diversi e con opzioni diverse.

Armadio di distribuzione dell'alimentazione

L'armadio di distribuzione dell'alimentazione, o PDC (power distribution cabinet), è un dispositivo di controllo dell'alimentazione a un livello superiore. L'armadio consente di bilanciare l'alimentazione per decine di armadi in un data center, e l'uso di più armadi consente di monitorare il funzionamento di grandi data center. Ad esempio, soluzioni simili sono utilizzate dagli operatori mobili: per alimentare un data center con 5000 rack sono stati necessari oltre 50 armadi di distribuzione dell'alimentazione, installati nel data center China Mobile a Shanghai.

Il cabinet Delta InfraSuite PDC, le cui dimensioni corrispondono a quelle di un armadio standard da 19 pollici, è composto da due gruppi di interruttori automatici monofase, protetti da interruttori aggiuntivi. Il cabinet può controllare i parametri di corrente di ciascun circuito con un interruttore separato. Il cabinet di distribuzione dell'alimentazione è dotato di un sistema integrato di avviso di emergenza per la distribuzione non uniforme del carico. Come opzione, i cabinet Delta possono essere forniti con trasformatore aggiuntivi per generare diverse tensioni di uscita, oltre a moduli di protezione contro le interferenze impulsive, come quelle generate da fulmini.

Per il controllo, è possibile utilizzare il display LCD integrato, così come sistemi esterni di gestione dell'energia, collegati tramite interfaccia seriale RS232 o tramite SNMP. La connessione del dispositivo alla rete esterna avviene tramite un modulo speciale InsightPower. Questo consente di inviare al server centrale notifiche, dati del pannello di controllo e parametri di stato delle reti di distribuzione. Questo è il componente principale che rende possibile la gestione e il monitoraggio remoti, oltre a informare gli ingegneri di sistema su eventi critici tramite trappole SNMP e email.

Gli specialisti che gestiscono il data center possono scoprire quale fase è più sovraccarica delle altre e spostare parte dei carichi su quella meno sovraccarica, oppure programmare tempestivamente l'installazione di attrezzature aggiuntive. Sullo schermo è possibile monitorare parametri come temperatura, corrente di dispersione a terra, presenza o assenza di equilibrio di tensione. Il sistema include un registro che memorizza fino a 500 eventi del cabinet, consentendo di ripristinare la configurazione necessaria o analizzare gli errori che hanno preceduto un'interruzione di emergenza.

Parlando della gamma di modelli Delta, il PDC si collega a una rete trifase e può funzionare con una tensione di 220 V con una deviazione non superiore al 15%. Nella gamma sono disponibili modelli con potenza di 80 kVA e 125 kVA.

Moduli di distribuzione dell'alimentazione

Se il cabinet di distribuzione dell'alimentazione è un'armadiatura separata che può essere spostata all'interno del data center in caso di riorganizzazione o di cambiamenti nella posizione del carico, i sistemi modulari consentono di collocare attrezzature simili direttamente nei telai. Sono chiamati RPDC (Rack Power Distribution Cabinet) e sono piccoli armadi di distribuzione che occupano 4U in un telaio standard. Queste soluzioni vengono utilizzate da aziende internet che richiedono un funzionamento garantito di un piccolo parco di attrezzature. Ad esempio, i moduli di distribuzione sono stati installati come parte di una soluzione complessiva per proteggere il data center di uno dei principali negozi online in Germania.

Parlando di attrezzature Delta, la potenza di un'unità RPDC può essere di 30, 50 o 80 kVA. Più moduli possono essere installati in un unico telaio per fornire energia a tutti i carichi di un piccolo data center, oppure si può collocare un RPDC in diversi telai. Quest'ultima opzione è adatta per alimentare server abbastanza potenti, che richiedono un controllo dell'approvvigionamento energetico e una ridistribuzione dell'alimentazione in base alla configurazione e al carico.

Un vantaggio del sistema modulare è la possibilità di aumentare la potenza man mano che cresce e si scalda il data center. Gli utenti spesso scelgono proprio l'RPDC quando un armadio completo crea un margine troppo grande per la configurazione attuale di 2–3 telai con attrezzature.

Ogni modulo è dotato di un touch screen con quasi le stesse funzioni di gestione di un PDC separato e supporta gli interfacce RS-232 e smart card per la gestione remota. I moduli di distribuzione controllano la corrente in ciascuno dei circuiti collegati, informano automaticamente sulle situazioni di emergenza e supportano la sostituzione a caldo degli apparecchi di commutazione. I dati sullo stato del sistema vengono registrati in un registro eventi, che può contenere fino a 2.000 registrazioni.

Unità di distribuzione dell'alimentazione

I blocchi di distribuzione dell'energia rappresentano i sistemi più compatti ed economici in questa categoria. Permettono di controllare il funzionamento delle attrezzature all'interno di un unico telaio, fornendo informazioni sullo stato delle linee e dei carichi. Ad esempio, tali blocchi sono stati utilizzati per attrezzare il data center «Miran»» a San Pietroburgo e centro dimostrativo e sperimentale del consorzio "Impresa Digitale" a Chelyabinsk.

I blocchi sono disponibili in diversi formati, tuttavia i modelli realizzati con la tecnologia Zero-U si collocano nello stesso rack dell'equipaggiamento principale, senza occupare unità separate: sono fissati verticalmente o orizzontalmente agli elementi della struttura tramite supporti speciali. Quindi, se utilizzi un rack da 42U, dopo l'installazione del blocco rimarranno esattamente tante unità. Ogni blocco di distribuzione ha il proprio sistema di allerta: indicatori a LED segnalano la presenza di carico o situazioni anomale su ciascuna delle linee di uscita. I blocchi Delta dispongono di interfaccia RS232 e sono collegati ai sistemi di monitoraggio tramite SNMP, proprio come cabine e moduli di distribuzione dell'energia.

I blocchi di misura e di distribuzione possono essere installati direttamente nel rack, sia nella configurazione standard Delta che nei rack di altri produttori. Ciò è possibile grazie a un set universale di supporti. I blocchi di distribuzione dell'energia possono essere installati verticalmente e orizzontalmente, utilizzati per alimentare energia da reti monofase e trifase. La corrente massima per i blocchi di distribuzione Delta è di 32 A, con deviazioni della tensione di ingresso fino al 10%. I connettori per collegare il carico possono essere 6 o 12.

La cosa principale è creare un sistema complesso di gestione

La scelta tra cabinet, blocco o modulo avviene in base al carico da collegare. Nei grandi data center è necessario avere cabine di distribuzione, ma ciò non esclude l'installazione di moduli o blocchi aggiuntivi per diramare l'alimentazione su carichi singoli.

Nei server di dimensioni medie, di solito è sufficiente un modulo o due di distribuzione. Il vantaggio di questa soluzione è che il numero di moduli può essere aumentato, scalando il sistema di alimentazione insieme allo sviluppo del data center.

Nei rack separati si installano solitamente i blocchi di distribuzione, sufficienti per equipaggiare un piccolo server. In presenza di un sistema di gestione unificato, offrono anche la possibilità di monitorare e controllare il consumo energetico, ma non consentono la riallocazione dinamica delle linee e la sostituzione a caldo degli elementi di contatto e dei relè.

Nei moderni data center si possono trovare contemporaneamente armadi, moduli e blocchi di distribuzione dell'energia, installati in momenti diversi e per scopi diversi. L'importante è unire tutte le attrezzature per la gestione dell'alimentazione in un unico sistema di monitoraggio. Questo permetterà di controllare eventuali deviazioni nei parametri di alimentazione elettrica e di prendere provvedimenti rapidamente: sostituire l'attrezzatura, aumentare la potenza o spostare il carico su altre linee/fasi. Questo può essere fatto tramite software come Delta InfraSuite o un prodotto simile.

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