AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā

IepriekŔējā ierakstā par PDU Mēs teicām, ka dažiem plauktiem ir uzstādÄ«ts ATS - automātiska rezerves pārneÅ”ana. Bet patiesÄ«bā datu centrā ATS tiek novietoti ne tikai plauktā, bet visā elektriskā ceļā. Dažādās vietās viņi atrisina dažādas problēmas:

  • galvenajos sadales paneļos (MSB) AVR pārslēdz slodzi starp pilsētas ievadi un rezerves strāvu no dÄ«zeļa Ä£eneratoru komplektiem (DGS); 
  • nepārtrauktās baroÅ”anas blokos (UPS) ATS pārslēdz slodzi no galvenās ieejas uz apvadu (vairāk par to tālāk); 
  • statÄ«vos ATS pārslēdz slodzi no vienas ieejas uz otru, ja rodas problēmas ar kādu no ieejām. 

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā
ATS standarta baroÅ”anas shēmā DataLine datu centriem.

Mēs runāsim par to, kuri AVR tiek izmantoti un kur Å”odien. 

Ir divi galvenie ATS veidi: ATS (automātiskais pārsÅ«tÄ«Å”anas slēdzis) un STS (statiskās pārsÅ«tÄ«Å”anas slēdzis). Tie atŔķiras pēc darbÄ«bas principiem un elementu bāzes un tiek izmantoti dažādiem uzdevumiem. ÄŖsāk sakot, STS ir gudrāks ATS. Tas pārslēdz slodzes ātrāk un biežāk tiek izmantots lielākām slodzēm/strāvām. Tas ir elastÄ«gāks konfigurācijā, taču tas ir pakļauts tÄ«kla kaprÄ«zēm: tas var atteikties strādāt, ja 2 ieejas tiek darbinātas no dažādiem avotiem, piemēram: no transformatora un dÄ«zeļa Ä£eneratora komplekta.  

AVR galvenajā sadales panelī

 
Datu centra galvenā ATS pirms divdesmit gadiem izskatījās kā sarežģīta kontaktoru un releju sistēma.

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā
AVR modelis no 2000. gadu sākuma.

Tagad AVR ir kompakta daudzfunkcionāla ierīce.

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā

ATS sistēma galvenajā sadales skapÄ« kontrolē ievades slēdžus un dod komandas iedarbināt un apturēt dÄ«zeļģeneratora komplektu. Ja galvenā sadales paneļa lÄ«menÄ« slodze ir lielāka par 2 MW, nav ieteicams dzÄ«ties pēc ātruma. Pat ja tas ātri pārslēdzas, paies laiks, lÄ«dz iedarbināsies dÄ«zeļa Ä£eneratora komplekts. Å Ä« sistēma izmanto lēnākus ATS un iestata aizkaves (uzdotās vērtÄ«bas). Tas darbojas Ŕādi: kad datu centram pazÅ«d strāva no transformatoriem, ATS dod komandām ierÄ«cēm: ā€œTransformators, izslēdziet. Tagad mēs gaidām 10 sekundes (iestatÄ«juma punkts), dÄ«zeļa Ä£enerators, ieslēdziet, pagaidiet vēl 10 sekundes. 

ATS UPS  

Izmantojot UPS kā piemēru, redzēsim, kā darbojas otrais ATS veids - STS jeb statiskā pārsÅ«tÄ«Å”anas slēdzis.

UPS maiņstrāva tiek pārveidota par lÄ«dzstrāvu, izmantojot taisngriezi. Tad pie invertora tas atkal pārvērÅ”as maiņstrāvā, bet ar stabiliem parametriem. Tas novērÅ” traucējumus un uzlabo enerÄ£ijas kvalitāti. Kad galvenais baroÅ”anas avots ir izslēgts UPS slēdži uz baterijām un baro datu centru, kamēr tiek nodoti ekspluatācijā dÄ«zeļģeneratoru komplekti. 

Bet ko darÄ«t, ja kāds no elementiem neizdodas: taisngriezis, invertors vai akumulatori? Å ajā gadÄ«jumā katram UPS ir apvedceļa mehānisms jeb apvedceļŔ. Ar to ierÄ«ce turpina strādāt, apejot galvenos elementus, tieÅ”i no ieejas sprieguma. ApvedceļŔ tiek izmantots arÄ« tad, ja nepiecieÅ”ams izslēgt UPS un izņemt to remontam. 

STS UPS ir nepiecieÅ”ama, lai droÅ”i pārietu uz apvada ievadi. ÄŖsāk sakot, STS uzrauga ievades un izvades tÄ«kla parametrus, gaida, lÄ«dz tie sakrÄ«t, un pārslēdzas droÅ”os apstākļos. 

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā

AVR statÄ«vā 

Tātad statÄ«vam ir pievienotas divas baroÅ”anas ieejas. Ja jÅ«su iekārtai ir divi baroÅ”anas avoti, varat to viegli savienot ar dažādiem PDU, un jÅ«s nebaidāties no vienas ieejas zuduma. Ko darÄ«t, ja jÅ«su serverim ir viens baroÅ”anas avots? 
Statīvā tiek izmantots ATS, lai peļņa no diviem ievadiem nenonāktu velti. Ja rodas problēmas ar kādu no ieejām, ATS pārslēdz slodzi uz citu ieeju.

Atruna: ja varat, izvairieties no aprÄ«kojuma ar vienu baroÅ”anas avotu, lai izvairÄ«tos no atteices punkta radÄ«Å”anas sistēmā. Tālāk mēs parādÄ«sim, kādi ir Ŕīs savienojuma shēmas trÅ«kumi. 

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā

Plauktā esoŔā ATS uzdevums ir tik ātri pārslēgt iekārtu uz darba ievadi, lai tās darbÄ«bā nebÅ«tu pārtraukumu. Eksperimentāli tika atrasts tam nepiecieÅ”amais ātrums: ne vairāk kā 20 ms. ApskatÄ«sim, kā tas tika atklāts.

Serveru iekārtu darbÄ«bas kļūmes rodas sprieguma kritumu dēļ (darba dēļ apakÅ”stacijās, jaudÄ«gu slodžu pieslēgÅ”anas vai negadÄ«jumu dēļ). Lai ilustrētu, kā iekārtas var izturēt dažādas amplitÅ«das un ilguma sprieguma pārspriegumus, ir izstrādātas CBEMA (Computer and Business Equipment Manufacturers Association) elektroiekārtu droŔības lÄ«knes. Tagad tās ir pazÄ«stamas kā ITIC (Informācijas tehnoloÄ£iju nozares padomes) lÄ«knes, to varianti ir iekļauti IEEE 446 ANSI standartos (tas ir mÅ«su GOST analogs).

PārbaudÄ«sim grafiku. MÅ«su uzdevums ir nodroÅ”ināt, lai ierÄ«ces darbotos ā€œzaļajā zonāā€. ITIC lÄ«knē redzams, ka iekārta ir gatava ā€œpaciestā€ ne vairāk kā 20 ms kritumu. Tāpēc mēs cenÅ”amies, lai statÄ«vā esoÅ”ais ATS darbotos 20 ms laikā vai, vēl labāk, pat ātrāk.   

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā
Avots: meandr.ru.

ATS ierÄ«ce. Tipisks ATS mÅ«su datu centra plauktā aizņem 1 vienÄ«bu un var izturēt 16 A slodzi. 

Displejā redzam, no kuras ieejas ATS tiek barots, cik pieslēgtās ierÄ«ces patērē ampēros. Izmantojiet atseviŔķu pogu, lai izvēlētos, vai pieŔķirt prioritāti pirmajai vai otrajai ievadei. Labajā pusē ir porti savienojumam ar ATS: 

  • Ethernet ports ā€” savienojuma uzraudzÄ«ba;
  • Seriālais ports - piesakieties, izmantojot klēpjdatoru, un skatiet, kas notiek žurnālos; 
  • USB - ievietojiet zibatmiņas disku un atjauniniet programmaparatÅ«ru. 

Porti ir savstarpēji aizvietojami: jÅ«s varat veikt visas Ŕīs darbÄ«bas, ja jums ir piekļuve vismaz vienai no tām. 

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā

Aizmugurē ir kontaktdakÅ”as galveno un rezerves ieeju pievienoÅ”anai un kontaktligzdu grupa IT aprÄ«kojuma pieslēgÅ”anai.

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā

Mēs skatām detalizētus AVR raksturlielumus, izmantojot tÄ«mekļa saskarni. Tur jÅ«s varat pielāgot pārslēgÅ”anas jutÄ«bu un redzēt žurnālus. 

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā
AVR tīmekļa saskarne.

ATS uzstādÄ«Å”ana un pieslēgÅ”ana. Labāk ir uzstādÄ«t AVR augstumā statÄ«va vidÅ«. Ja iepriekÅ” nezinām statÄ«va konfigurāciju, tad iekārtas ar vienu baroÅ”anas avotu var sasniegt ar vadiem gan no apakÅ”as, gan no augÅ”as.  

Bet tad ir nianses: standarta statīva dziļums ir daudz lielāks nekā AVR dziļums. Mēs iesakām to uzstādīt pēc iespējas tuvāk aukstajai ejai divu iemeslu dēļ:

  1. Piekļuve priekŔējam panelim. Ja mēs uzstādÄ«sim ATS tuvāk karstajai ejai, mēs redzēsim indikāciju, bet nevarēsim izveidot savienojumu ar to caur portiem. Tas nozÄ«mē, ka mēs nevarēsim skatÄ«t žurnālus vai atsāknēt ierÄ«ci.

    AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā

    AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā
    Kaut kur dziļumā mirgo AVR - ports vairs nav sasniedzams.

  2. AtdzesÄ“Å”ana. AVR ieteicams lietot temperatÅ«rā, kas nepārsniedz 45Ā°C. Tomēr tai nav savu ventilatoru dzesÄ“Å”anai, tā ir tikai metāla ierÄ«ce ar elektronisku pildÄ«jumu. Uzturēt vēlamo temperatÅ«ru divos veidos: 

  • gaisa plÅ«smas, kas pÅ«Å” uz to no ārpuses; 
  • stiprinājumi, kas noņem lieko siltumu.

Ja uzliksim ATS karstās ejas malā un piedevām iesaiņosim ar serveru pÄ«rāgu, tad iegÅ«sim plÄ«ti. Labākajā gadÄ«jumā AVR izdegs smadzenes un zaudēs kontaktu ar ārpasauli, sliktākajā gadÄ«jumā sāks nejauÅ”i pārslēgt slodzi vai pamest to.

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā
AVR tvaicējas ar skatu uz karsto koridoru.

Bija gadÄ«jums. Inženieris savos apļos dzirdēja neraksturÄ«gus klikŔķus.
Karstā koridora dziļumā zem serveru kaudzes tika atklāts ATS, kas nepārtraukti pārslēdzās no galvenās ieejas uz rezerves. 

AVR tika nomainÄ«ts. Žurnāli liecināja, ka veselu nedēļu tas pārslēdzās katru sekundi ā€“ kopā vairāk nekā pusmiljons slēdžu. Tā tas ir tas bija

Kādi citi AVR ir pieejami statīvā?

Ievada Rack ATS. MÅ«su datu centrā Ŕāds ATS darbojas kā vienÄ«gais enerÄ£ijas sadales avots plauktā: tas darbojas kā ATS+PDU. Aizņem vairākas vienÄ«bas, iztur 32 A slodzi, ir savienots ar industriālajiem savienotājiem un var darbināt lÄ«dz 6 kW iekārtu. To var izmantot, ja nav iespējams uzstādÄ«t standarta PDU, un vienas vienÄ«bas aprÄ«kojums plauktā neapkalpo kritiskās slodzes. 

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā

Rack STS. Plauktā uzstādÄ«ts STS tiek izmantots pārsprieguma jutÄ«gām iekārtām. Å is ATS pārslēdzas ātrāk nekā ATS. 
 
AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā
Šī konkrētā STS aizņem 6 vienības, un tai ir nedaudz "vintage" interfeiss.

Mini-AVR. Ir tādi mazuļi, bet mÅ«su datu centrā tas tā nav. Å is ir mini-ATS vienam serverim. 

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā
Šis ATS ir tieŔi savienots ar servera baroŔanas avotu.

Kā mēs meklējam ideālo AVR

Mēs pārbaudām daudz dažādu ATS un pārbaudām, kā tie darbojas augstas temperatūras apstākļos.

LÅ«k, kā mēs izsmejam AVR, lai to pārbaudÄ«tu: 

  • pieslēdzam tam tÄ«kla kvalitātes ierakstÄ«tāju, serveri un vēl vairākas slodzes ierÄ«ces;
  • mēs izolējam plauktu ar spraudņiem vai plēvi, lai sasniegtu augstu temperatÅ«ru;
  • uzkarsē lÄ«dz 50Ā°C;
  • pārmaiņus izslēdziet ieejas 20 reizes;
  • mēs skatāmies, vai nav bijuÅ”i strāvas padeves traucējumi un kā jÅ«tas serveris;
  • Ja AVR iztur testu, sasildiet to lÄ«dz 70Ā°C.

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā
Foto ar termovizoru no viena no testiem.

AVR un viss, viss, viss: automātiska rezerves ievieŔana datu centrā
TÄ«kla analizators reÄ£istrē spriegumu laika gaitā. Ierakstā redzam, cik ilgi notika pārslēgÅ”ana: Å”ajā brÄ«dÄ« tika pārtraukts sinusoidālais vilnis

Starp citu, mēs nogādāsim AVR pārbaudei: mēs pārbaudÄ«sim jÅ«su ierÄ«ces izturÄ«bu un pastāstÄ«sim, kas noticis šŸ˜‰ 

AVR plauktā: slēpts drauds

Galvenā problēma ar statÄ«vā montējamu ATS ir tā, ka tā var tikai pārslēgt slodzi no galvenās uz rezerves ieeju, bet neaizsargā pret Ä«ssavienojumiem vai pārslodzēm. Ja baroÅ”anas avotā notiek Ä«ssavienojums, aizsardzÄ«bai darbosies augstākā lÄ«meņa ķēdes pārtraucējs: PDU vai sadales panelÄ«. Rezultātā viena ieeja tiek izslēgta, ATS to saprot un pārslēdzas uz otro ieeju. Ja Ä«ssavienojums joprojām pastāv, nostrādās otrais ieejas ķēdes pārtraucējs. Tā rezultātā viena aprÄ«kojuma problēma var izraisÄ«t visa plaukta strāvas zudumu.

Tāpēc es atkārtoju vēlreiz: padomājiet tÅ«kstoÅ” reižu, pirms uzstādāt ATS plauktā un izmantojat aprÄ«kojumu ar vienu baroÅ”anas avotu.

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru