AVR והכל, הכל, הכל: הכנסת מילואים אוטומטית במרכז הנתונים

בפוסט הקודם על PDU אמרנו שבחלק מהמתלים מותקן ATS - העברה אוטומטית של מילואים. אבל למעשה, במרכז נתונים, ATS ממוקמים לא רק במדף, אלא לאורך כל הנתיב החשמלי. במקומות שונים הם פותרים בעיות שונות:

• בלוחות החלוקה הראשיים (MSB), הרסיבר מעביר את העומס בין קלט מהעיר לבין כוח גיבוי ממערכות גנרטור דיזל (DGS); 
• בספקי כוח אל-פסק (UPS), ה-ATS מעביר את העומס מהקלט הראשי למעקף (עוד על כך בהמשך); 
• במתלים, ה-ATS מעביר את העומס מכניסה אחת לאחרת במקרה של בעיות באחת מהכניסות. 

ATS בסכימת אספקת החשמל הסטנדרטית עבור מרכזי נתונים של DataLine.

נדבר על אילו רסיברים משמשים ואיפה היום. 

ישנם שני סוגים עיקריים של ATS: ATS (מתג העברה אוטומטי) ו-STS (מתג העברה סטטי). הם שונים בעקרונות הפעולה ובבסיס האלמנטים ומשמשים למשימות שונות. בקיצור, ה-STS הוא ATS חכם יותר. הוא מחליף עומסים מהר יותר ומשמש לעתים קרובות יותר לעומסים/זרמים גבוהים יותר. היא גמישה יותר בתצורה, אך היא כפופה לגחמות הרשת: היא עשויה לסרב לעבוד אם 2 כניסות מופעלות ממקורות שונים, למשל: משנאי ומערכת גנרטור דיזל.  

AVR במרכזייה הראשית

 
ה-ATS הראשי של מרכז נתונים לפני עשרים שנה נראה כמו מערכת מורכבת של מגעים וממסרים.

דגם AVR מתחילת שנות ה-2000.

כעת AVR הוא מכשיר רב תכליתי קומפקטי.

מערכת ה-ATS במרכזייה הראשית שולטת במפסקי הכניסה ונותנת פקודות להתנעה ולעצירה של מערך גנרטור הדיזל. כאשר העומס הוא יותר מ-2 MW ברמת המרכזייה הראשית, לא כדאי לרדוף אחרי המהירות. גם אם הוא יעבור במהירות, ייקח זמן עד שמערכת גנרטור הדיזל יתחיל. מערכת זו משתמשת ב-ATS איטיים יותר ומגדירה עיכובים (קביעות). זה עובד כך: כשהחשמל למרכז הנתונים מהשנאים אובד, ה-ATS מצווה על המכשירים: "שנאי, כבה. עכשיו אנחנו ממתינים 10 שניות (קבע), גנרטור דיזל, נדלקים, ממתינים עוד 10 שניות". 

ATS ב-UPS  

בעזרת UPS כדוגמה, בואו נראה איך הסוג השני של ATS עובד - STS או מתג העברה סטטי.

ב-UPS, זרם חילופין מומר לזרם ישר על ידי מיישר. ואז במהפך הוא חוזר לזרם חילופין, אבל עם פרמטרים יציבים. זה מבטל הפרעות ומשפר את איכות האנרגיה. כאשר ספק הכוח הראשי כבוי מתגי UPS על סוללות ומפעיל את מרכז הנתונים בזמן שמערכות גנרטורי הדיזל מופעלות. 

אבל מה אם אחד האלמנטים נכשל: המיישר, המהפך או הסוללות? במקרה זה, לכל UPS יש מנגנון מעקף, או מעקף. בעזרתו, המכשיר ממשיך לעבוד, עוקף את האלמנטים העיקריים, ישירות ממתח הכניסה. המעקף משמש גם כאשר אתה צריך לכבות את UPS ולהוציא אותו לתיקון. 

יש צורך ב-STS ב-UPS כדי להעביר בבטחה לקלט המעקף. בקיצור, ה-STS מנטר את פרמטרי רשת הקלט והפלט, ממתין שיתאימו, ומחליף בתנאים בטוחים. 

AVR בתוך מתלה 

אז, שתי כניסות חשמל מחוברות למתלה. אם לציוד שלך יש שני ספקי כוח, אתה יכול בקלות לחבר אותו ל-PDUs שונים, ואתה לא מפחד מאובדן של קלט אחד. מה אם לשרת שלך יש ספק כוח אחד? 
במדף משתמשים ב-ATS כדי שהרווח משתי תשומות לא ילך לפח. אם יש בעיות באחת מהכניסות, ה-ATS מעביר את העומס לכניסה אחרת.

כתב ויתור: אם אתה יכול, הימנע מציוד עם ספק כוח יחיד כדי למנוע יצירת נקודת כשל במערכת. לאחר מכן נראה מה החסרונות של ערכת חיבור זו. 

המשימה של ה-ATS במדף היא להעביר את הציוד לקלט העבודה כל כך מהר עד שאין הפרעה בפעולתו. המהירות הנדרשת לשם כך נמצאה בניסוי: לא יותר מ-20 אלפיות השנייה. בוא נראה איך זה התגלה.

כשלים בתפעול ציוד שרת מתרחשים עקב ירידות מתח (עקב עבודה בתחנות משנה, חיבור עומסים חזקים או תאונות). כדי להמחיש כיצד ציוד יכול לעמוד באמפליטודות ומשכי מתח שונים של עליות מתח, פותחו עקומות בטיחות של ציוד חשמלי של CBEMA (Computer and Business Equipment Manufacturers Association). כעת הם ידועים כעקומות ITIC (מועצת תעשיית המידע לטכנולוגיה), הגרסאות שלהן נכללות בתקני IEEE 446 ANSI (זהו אנלוגי ל-GOSTs שלנו).

בוא נבדוק את לוח הזמנים. המשימה שלנו היא להבטיח שמכשירים יפעלו ב"אזור הירוק". על עקומת ITIC אנו רואים שהציוד מוכן "לסבול" צניחה של מקסימום 20 אלפיות השנייה. לכן, אנו שואפים שה-ATS במדף יעבוד תוך 20 אלפיות השנייה, או טוב יותר, אפילו מהר יותר.   

מקור: meandr.ru.

מכשיר ATS. ATS טיפוסי במדף מרכז הנתונים שלנו תופס יחידה אחת ויכול לעמוד בעומס של 1 A. 

בתצוגה אנו רואים מאיזה כניסה ה-ATS מופעל, כמה המכשירים המחוברים צורכים באמפר. השתמש בלחצן נפרד כדי לבחור אם לתת עדיפות לקלט הראשון או השני. בצד ימין יש יציאות לחיבור ל-ATS: 

• יציאת Ethernet - חיבור ניטור;
• יציאה טורית - היכנס דרך המחשב הנייד וראה מה קורה ביומנים; 
• USB - הכנס כונן הבזק ועדכן את הקושחה. 

היציאות ניתנות להחלפה: אתה יכול לבצע את כל הפעולות האלה אם יש לך גישה לפחות לאחת מהן. 

בצד האחורי יש שקעים לחיבור כניסות ראשיות וגיבוי וקבוצת שקעים לחיבור ציוד IT.

אנו רואים את המאפיינים המפורטים של הרסיבר דרך ממשק האינטרנט. שם אתה יכול להתאים את רגישות המיתוג ולראות את היומנים. 

ממשק אינטרנט של AVR.

התקנה וחיבור של ATS. עדיף להתקין את הרסיבר בגובה באמצע המתלה. אם איננו יודעים מראש את תצורת המתלה, אז ניתן להגיע לציוד עם ספק כוח אחד עם חוטים מלמטה ומלמעלה כאחד.  

אבל אז יש ניואנסים: העומק של מתלה סטנדרטי גדול בהרבה מעומק הרסיבר. אנו ממליצים להתקין אותו קרוב ככל האפשר למעבר הקר משתי סיבות:

1. גישה ללוח קדמי. אם נתקין את ה-ATS קרוב יותר למעבר החם, נראה את החיווי, אך לא נוכל להתחבר אליו דרך היציאות. זה אומר שלא נוכל לראות את היומנים או לאתחל את המכשיר.

   
   
   
   אי שם במעמקים הרסיבר מהבהב - היציאה כבר לא נגישה.

2. קֵרוּר. מומלץ להשתמש ברסיבר בטמפרטורות שלא יעלו על 45 מעלות צלזיוס. עם זאת, אין לו מאווררים משלו לקירור; זה רק מכשיר מתכת עם מילוי אלקטרוני. שמור על הטמפרטורה הרצויה בשתי דרכים: 

• זרמי אוויר הנושבים עליו מבחוץ; 
• מחברים המסירים חום עודף.

אם נתקין את ה-ATS בצד המעבר החם ובנוסף, נכריך אותו עם פשטידה של שרתים, אז נקבל כיריים. במקרה הטוב, הרסיבר ישרוף את המוח שלו ויאבד מגע עם העולם החיצון, במקרה הגרוע הוא יתחיל להחליף באקראי את העומס או לנטוש אותו.

הרסיבר מהביל מול המסדרון החם.

היה מקרה. מהנדס בסיבוביו שמע נקישות לא אופייניות.
במעמקי המסדרון החם, מתחת לערמת שרתים, התגלה ATS שעובר כל הזמן מהקלט הראשי לגיבוי. 

הרסיבר הוחלף. היומנים הראו שבמשך שבוע שלם הוא החליף כל שנייה - בסך הכל יותר מחצי מיליון מתגים. ככה זה זה היה

אילו רסיברים נוספים זמינים במתלה?

מבוא מדף ATS. במרכז הנתונים שלנו, ATS כזה פועל כמקור חלוקת הכוח היחיד במדף: הוא פועל כ-ATS+PDU. תופס מספר יחידות, יכול לעמוד בעומס של 32 A, מחובר למחברים תעשייתיים ויכול להפעיל עד 6 קילוואט של ציוד. ניתן להשתמש בו כאשר לא ניתן להרכיב PDUs סטנדרטיים, וציוד של יחידה אחת במדף אינו משרת עומסים קריטיים. 

מתלה STS. STS מותקן על מתלה משמש לציוד רגיש לנחשולים. ATS זה עובר מהר יותר מה-ATS. 
 

ה-STS הספציפי הזה תופס 6 יחידות ויש לו ממשק מעט "וינטג'י".

מיני-רסיבר. יש תינוקות כאלה, אבל במרכז הנתונים שלנו זה לא המקרה. זהו מיני-ATS לשרת אחד. 

ATS זה מחובר ישירות לאספקת החשמל של השרת.

כיצד אנו מחפשים את הרסיבר האידיאלי

אנו בודקים ATS רבים ושונים ובודקים כיצד הם מתנהגים בתנאי טמפרטורה גבוהים.

כך אנו לועגים לרסיבר כדי לבדוק זאת: 

• אנו מחברים אליו מקליט איכות רשת, שרת ועוד כמה מכשירים לעומס;
• אנו מבודדים את המתלה עם תקעים או סרט כדי להשיג טמפרטורות גבוהות;
• לחמם ל-50 מעלות צלזיוס;
• כבה את הכניסות לסירוגין 20 פעמים;
• אנו בודקים אם היו תקלות חשמל וכיצד השרת מרגיש;
• אם הרסיבר עובר את הבדיקה, חממו אותו ל-70 מעלות צלזיוס.

צילום בדימוי תרמי מאחת הבדיקות.

מנתח הרשת מתעד את המתח לאורך זמן. בהקלטה אנו רואים כמה זמן נמשך המיתוג: ברגע זה הופסק גל הסינוס

אגב, ניקח את הרסיבר לבדיקה: נבדוק את עוצמת המכשיר שלך ונספר לך מה קרה 😉 

AVR במדף: איום נסתר

הבעיה העיקרית עם ATS מותקן על מתלה היא שהוא יכול רק להעביר את העומס מהכניסה הראשית לכניסת הגיבוי, אך אינו מגן מפני קצרים או עומסי יתר. אם מתרחש קצר חשמלי באספקת החשמל, מפסק החשמל ברמה גבוהה יותר יפעל להגנה: ב-PDU או בלוח החלוקה. כתוצאה מכך, קלט אחד כבוי, ה-ATS מבין זאת ועובר לכניסה השנייה. אם הקצר עדיין נשאר, מפסק הקלט השני ייכבה. כתוצאה מכך, בעיה ביחידת ציוד אחת עלולה לגרום לאיבוד חשמל של המתלה כולו.

אז אני חוזר שוב: תחשוב אלף פעמים לפני שמתקין את ה-ATS במדף ומשתמש בציוד עם ספק כוח אחד.

מקור: www.habr.com