Uma das racks de virtualização interna. Fomos cuidadosos com a indicação de cores dos cabos: o laranja indica uma entrada de energia ímpar, enquanto o verde indica uma entrada par.
Aqui, falamos frequentemente sobre o 'grande' - chillers, geradores de energia, painéis de distribuição elétrica. Hoje, o foco será nas 'pequenas coisas' - tomadas nas racks, também conhecidas como Unidades de Distribuição de Energia (PDU). Em nossos data centers, temos mais de 4 mil racks lotadas de equipamentos de TI, portanto, já vi muitos tipos: PDUs clássicas, 'inteligentes' - com monitoramento e controle, e blocos de tomadas comuns. Hoje, descreverei os diferentes tipos de PDU e qual é a melhor escolha em situações específicas.
Tipos de PDU
Um bloco simples de tomadas. Sim, aquele que todo mundo tem em casa ou no escritório.
Formalmente, isso não é exatamente uma PDU no sentido de uso industrial em racks com equipamentos de TI, mas esses dispositivos têm seus fãs. A única vantagem dessa solução é o baixo custo (o preço começa a partir de 2 mil rublos). Além disso, eles podem ser úteis se você usar racks abertas, onde uma PDU padrão não encaixa, e não deseja perder unidades para uma PDU horizontal. Isso volta à questão da economia.
Há muitas desvantagens: esses dispositivos nem sempre possuem proteção interna contra curto-circuitos e sobrecarga, e monitorar os indicadores e, ainda mais, controlar as tomadas, não será possível. Na maioria das vezes, eles serão instalados na parte inferior da rack. Essa não é a posição mais conveniente para conectar o equipamento.
Em geral, 'pilotos' podem ser usados se:
- você tem milhares de servidores e precisa economizar,
- você pode se permitir conectar o equipamento às cegas, sem entender o que está acontecendo com o consumo real,
- está preparado para downtime do equipamento.
Não usamos isso, mas temos clientes que praticam isso com bastante sucesso. No entanto, eles constroem a infraestrutura para seus serviços de tal forma que a falha de dezenas de servidores não afeta o funcionamento do aplicativo do cliente.
Barato e eficiente.
Instalação vertical.
'PDU burras'. Na verdade, este é um PDU clássico para uso em racks com equipamentos de TI, e isso já é bom. Eles têm um formato adequado para a instalação nas laterais do rack, permitindo conectar o equipamento de forma conveniente. Há proteção interna. Esses PDUs não possuem monitoramento, o que significa que não saberemos o quanto cada equipamento consome ou o que está acontecendo internamente. Temos quase nenhum desses PDUs restantes, e de modo geral, eles estão gradualmente saindo do uso comum.
Esses PDUs custam a partir de 25 mil rublos.
PDUs “inteligentes” com monitoramento. Esses dispositivos têm “processadores”, e são capazes de monitorar os parâmetros de consumo de energia. Há um display onde são exibidos os principais indicadores: tensão, corrente e potência. Eles podem ser monitorados por grupos separados de tomadas: seções ou bancos. É possível conectar-se remotamente a esse PDU e configurar o envio de dados para um sistema de monitoramento. Eles registram logs, pelos quais é possível ver tudo o que aconteceu com ele, por exemplo, quando exatamente o PDU foi desligado.
Além disso, eles conseguem calcular o consumo (kW*h) para fins contábeis, para entender quanto o rack consome em um determinado período de tempo.
Estes são PDUs padrão que oferecemos a nossos clientes para locação, e a maioria dos nossos data centers possui esses PDUs.
Se você for comprar, prepare-se para gastar a partir de 75 mil rublos por unidade.
Gráfico do nosso monitoramento interno de PDUs.
PDUs “inteligentes” com controle. Além das funcionalidades descritas acima, esses PDUs têm controle. Os PDUs mais avançados gerenciam e monitoram cada tomada: é possível ligar/desligar, o que é necessário em situações em que é preciso reiniciar um servidor remotamente por energia. Essa é a beleza e o perigo desses PDUs: um usuário comum, por desconhecimento, pode acessar a interface web, clicar em algo e desligar/reiniciar todo o sistema de uma vez. Sim, o sistema avisará duas vezes sobre as consequências, mas a prática mostra que até os alarmes nem sempre protegem contra ações impensadas dos usuários.
Um grande problema dos PDUs “inteligentes” é o superaquecimento e a falha do controlador e do display. Os PDUs são geralmente instalados na parte traseira do rack, onde o ar quente é expelido. É um local quente, e os controladores não suportam. Contudo, não é necessário trocar o PDU inteiro; o controlador pode ser substituído em operação.
Bem, quanto ao custo, está bem salgado – a partir de 120 mil rublos.
Você pode verificar a PDU com gerenciamento pela indicação sob cada tomada.
Na minha opinião, a função de gerenciamento em uma PDU é uma questão de gosto, mas a monitoração é essencial. Caso contrário, não será possível acompanhar o consumo e a carga. Por que isso é importante, explicarei mais adiante.
Como calcular a potência necessária da PDU?
À primeira vista, parece simples: a potência da PDU deve corresponder à potência do rack, mas há nuances. Suponha que você precise de um rack de 10 kW. Os fabricantes de PDU oferecem modelos de 3, 7, 11 e 22 kW. Você escolhe 11 kW, e, infelizmente, estará errado. Precisamos escolher 22 kW. Por que precisamos de uma margem tão grande? Agora vou explicar.
Em primeiro lugar, os fabricantes frequentemente indicam a potência da PDU em quilowatts, e não em quilovolts-amperes, que é mais correto, mas não óbvio para o leigo.
Às vezes, os próprios fabricantes criam confusão adicional:
Aqui primeiro fala-se sobre 11 kW,
E na descrição detalhada já se menciona 11000 VA:
Se você está lidando com chaleiras e consumidores semelhantes, não haverá diferença entre kW e kVA. Um rack de 10 kW com chaleiras consumirá 10 kVA. Mas se tivermos equipamentos de TI, aparecerá um coeficiente (cos φ): quanto mais novo o equipamento, mais próximo esse coeficiente estará de 1. Em média, para equipamentos de TI, pode-se considerar 0,93–0,95. Portanto, um rack de 10 kW com TI consumirá 10,7 kVA. Aqui está a fórmula pela qual obtivemos 10,7 kVA.
Pp = Pact./Cos(φ)
10/0.93=10.7 kVA
E você pode levantar a questão, 10,7 – isso é menos de 11. Por que precisamos de uma PDU de 22 kW? Há um segundo ponto: o nível de consumo de energia dos equipamentos varia dependendo do horário do dia e do dia da semana. Ao distribuir a alimentação, isso deve ser levado em conta, e deve-se incluir cerca de 10% para variações e picos, para que, no momento de aumento do consumo, a PDU não entre em sobrecarga e não deixe os equipamentos sem alimentação.
Gráfico do consumo do rack de 10 kW ao longo de 4 dias.
Portanto, ao que temos de 10,7 kW devemos adicionar mais 10%, e no final a PDU de 11 kW já não nos serve.
| Modelo de PDU | Fases | Potência do fabricante, kVA | Potência DtLN, kW |
| 1 f | 3,7 | 3 | |
| 1 f | 7,4 | 6 | |
| 3 f | 11 | 9 | |
| 3 f | 22 | 18 |
Fragmento da tabela de potência de modelos específicos de PDU de acordo com a versão da DataLine. Levando em conta a conversão de kVA para kW e a margem para picos ao longo do dia.
Características da instalação
É mais conveniente trabalhar com PDU quando ela está montada verticalmente, à esquerda e à direita do rack. Nesse caso, ela não ocupa espaço útil. Até quatro PDUs podem ser instalados no rack - duas à esquerda e duas à direita. Na maioria das vezes, coloca-se uma PDU de cada lado. Cada PDU recebe uma entrada de energia.
O “equipamento” padrão do rack é 2 PDUs e 1 AVR.
Às vezes, não há espaço no rack para PDUs verticais, por exemplo, se for um rack aberto. Nesse caso, as PDUs horizontais vêm em ajuda. A única desvantagem é que, nesse caso, será necessário lidar com a perda de 2 a 4 unidades no rack, dependendo do modelo da PDU.
Aqui, a PDU ocupou 4 unidades. Esse tipo de PDU também é utilizado quando é necessário separar dois clientes em um único rack. Nesse caso, cada cliente terá um par de PDUs separado.
Há momentos em que o rack escolhido não é profundo o suficiente, e o servidor se projeta, obstruindo a PDU. Aqui, o mais triste não é que parte das tomadas ficará ociosa, mas sim que, se essa PDU quebrar, terá que ser enterrada diretamente no rack, ou então desligar e remover todo o equipamento que estiver bloqueando.
Não faça assim - 1.
Não faça assim - 2.
Conexão de equipamentos
Até mesmo a PDU mais avançada não ajudará se os equipamentos estiverem conectados incorretamente e não houver possibilidade de monitorar o consumo.
O que pode dar errado? Um pouco . Para cada rack, há duas entradas de energia, e em um rack padrão, há duas PDUs. Isso significa que cada PDU tem sua própria entrada. Se algo acontecer com uma das entradas (leia-se PDU), o rack continuará funcionando com a segunda. Para que esse esquema funcione, algumas regras devem ser seguidas. Aqui estão as principais (a lista completa você encontrará ):
Os equipamentos devem ser conectados a PDUs diferentes. Se o equipamento tiver uma fonte de alimentação e um plugue, ele é conectado à PDU através do AVR (dispositivo de transferência automática de reserva) ou ATS (Automatic Transfer Switch). Em caso de falhas em uma das entradas ou na própria PDU, o AVR alterna o equipamento para a PDU/entrada funcional. O equipamento não perceberá nada.
Carga emparelhada nas duas entradas/PDU. A entrada de reserva só salvará se aguentar a carga da entrada que falhou. Para isso, é necessário deixar uma margem: carregar cada entrada com menos da metade da potência nominal, e a carga total nas duas entradas deve ser inferior a 100% do nominal. Somente assim, a entrada restante suportará a carga dupla. Se não for assim, o recurso de mudar para a reserva não funcionará — o equipamento ficará sem energia. Para evitar o pior, nós este parâmetro.
Balanceamento de carga entre seções do PDU. As tomadas do PDU são agrupadas em seções — normalmente de 2 ou 3. Cada seção tem seu próprio limite de potência. É importante não excedê-lo e distribuir uniformemente a carga por todas as seções. E aqui também se aplica a história das cargas pareadas, mencionada anteriormente.
Para resumir
- Sempre que possível, escolha um PDU com função de monitoramento.
- Ao escolher um modelo de PDU, deixe uma margem de potência.
- Instale o PDU de modo que seja possível substituí-lo sem perturbar o equipamento de TI.
- Conecte corretamente: ligue o equipamento a dois PDUs, não sobrecarregue as seções e lembre-se das cargas pareadas.
Fonte: habr.com
