În postul anterior despre am menționat că în unele rack-uri este instalat AVR — comutatorul automat de rezervă. Dar, de fapt, în Data Center, AVR se instalează nu doar în rack, ci și pe tot parcursul electricității. În diferite locuri, ele îndeplinesc diferite sarcini:
- în tablourile electrice principale (TEP), AVR comută sarcina între alimentarea din oraș și alimentarea de rezervă de la grupurile electrogene (GE);
- în sursele de alimentare neîntreruptibile (UPS), AVR comută sarcina de la alimentarea principală la bypass (despre aceasta mai jos);
- în rack-uri, AVR comută sarcina de la o alimentare la alta în cazul în care apar probleme cu una dintre alimentări.
AVR în schema standard de alimentare a centrului de date DataLine.
Despre ce tipuri de AVR și unde sunt folosite, vom discuta astăzi.
Există două tipuri principale de AVR: ATS (comutator de transfer automat) și STS (comutator de transfer static). Acestea se deosebesc prin principiile de funcționare și baza componentelor și sunt utilizate pentru sarcini diferite. Pe scurt, STS este un ATS mai „inteligent”. Acesta comută sarcina mai rapid și este folosit mai des pentru sarcini/curenți mari. Este mai flexibil în reglaje, dar mai „pretențios” cu rețeaua: poate refuza să funcționeze dacă cele două alimentări provin din surse diferite, de exemplu: de la un transformer și GE.
AVR în TEP
AVR-ul principal al centrului de date acum douăzeci de ani arăta ca un sistem complex de contactori și relee.
AVR din începutul anilor 2000.
Acum AVR este un dispozitiv compact multifuncțional.
Sistemul AVR în TEP controlează automate de alimentare și dă comenzi pentru pornirea și oprirea GE. La o sarcină de peste 2 MW la nivelul TEP, nu este eficient să ne grăbim după viteză. Chiar dacă se comută rapid, va trece timp până când GE se va porni. În acest sistem sunt folosite ATS mai „ lente” și sunt setate întârzieri (setări). Funcționează astfel: când alimentarea centrului de date de la transformatoare dispare, AVR comandă dispozitivelor: „Transformator, oprit. Acum așteptăm 10 secunde (setare), GE, pornește, așteptăm încă 10 secunde.”
AVR în UPS
Pe exemplul UPS-ului, să vedem cum funcționează al doilea tip de AVR — STS sau comutatorul de transfer static.
În UPS, curentul alternativ este transformat în curent continuu la redresor. Apoi, la invertor, acesta este transformat înapoi în curent alternativ, dar cu parametri stabili. Acest lucru elimină interferențele și îmbunătățește calitatea energiei. La deconectarea sursei principale de alimentare la baterii și alimentează centrul de date, în timp ce motorul generator se pune în funcțiune.
Dar ce se întâmplă dacă eșuează unul dintre elemente: redresorul, invertorul sau bateriile? În acest caz, fiecare UPS are un mecanism de bypass. Cu acesta, dispozitivul continuă să funcționeze ocolind elementele principale, direct de la tensiunea de intrare. De asemenea, bypass-ul este folosit atunci când trebuie să opriți UPS-ul și să-l trimiteți la reparat.
STS în UPS este necesar pentru a comuta în siguranță la intrarea de bypass. Pe scurt, STS monitorizează parametrii rețelei atât la intrare, cât și la ieșire, așteaptă până când acestea se potrivesc și comută în condiții de siguranță.
AVR în rack
Așadar, la rack sunt conectate două surse de alimentare. Dacă echipamentul dumneavoastră are două unități de alimentare, îl conectați fără probleme la PDU-uri diferite, iar dispariția uneia dintre surse nu vă afectează. Dar ce se întâmplă dacă serverul dumneavoastră are o singură unitate de alimentare?
În rack, AVR este folosit pentru a preveni pierderea profitului din cele două surse. În caz de probleme cu una dintre surse, AVR comută sarcina pe cealaltă sursă.
Declinare de responsabilitate: Dacă este posibil, evitați echipamentele cu o singură unitate de alimentare pentru a nu crea un punct de eșec în sistem. Mai departe vă vom arăta care sunt dezavantajele acestui tip de conexiune.
Sarcina AVR în rack este de a comuta echipamentul pe sursa activă atât de repede încât să nu existe întreruperi în funcționarea sa. Viteza necesară a fost determinată prin metode empirice: nu mai mult de 20 ms. Să vedem cum a fost descoperită aceasta.
Defecțiunile în funcționarea echipamentului serverului se datorează scăderilor de tensiune (din cauza lucrărilor la stațiile de transformare, conectarea unor sarcini mari sau accidentelor). Pentru a ilustra cum echipamentele rezistă la diferite amplitudini și durate ale fluctuațiilor de tensiune, au fost dezvoltate curbele de funcționare sigură ale echipamentului electric CBEMA (Asociația Producătorilor de Echipamente pentru Computere și Business). Acestea sunt acum cunoscute sub numele de curbele ITIC (Consiliul Industriei Tehnologiilor Informației), variantele lor fiind incluse în standardele IEEE 446 ANSI (acestea sunt echivalente cu normele noastre GOST).
Ne vom verifica cu graficul. Sarcina noastră este ca dispozitivele să funcționeze în „zona verde”. Pe curba ITIC vedem că echipamentul este pregătit să suporte o întârziere maximă de 20 ms. Prin urmare, ne orientăm astfel încât AVR în rack să reacționeze în 20 ms, iar mai bine — încă și mai repede.
Sursa: .
Dispozitiv AVR. Un AVR tipic (ATS) în rack-ul centrului nostru de date ocupă 1 unitate și suportă o sarcină de 16 A.
Pe ecran vedem de la ce sursă este alimentat AVR-ul, câte amperi consumă dispozitivele conectate. Cu un buton separat alegem să dăm prioritate primei sau celei de-a doua surse. În dreapta - porturi pentru conectarea la AVR:
- Port Ethernet — conectare pentru monitorizare;
- Port serial — conectare prin laptop pentru a vizualiza în loguri ce se întâmplă;
- USB — inserați un stick și actualizați firmware-ul.
Porturile sunt interschimbabile: toate aceste operații pot fi realizate dacă există acces măcar la unul dintre ele.
Pe partea din spate — prize pentru conectarea surselor principale și de rezervă și grup de prize pentru conectarea echipamentului IT.
Specificațiile detaliate ale AVR-ului le verificăm prin intermediul interfeței web. Acolo se configurează sensibilitatea comutării și se vizualizează logurile.
Interfața web a AVR-ului.
Instalarea și conectarea AVR-ului. Este mai bine să instalăm AVR-ul la mijlocul rack-ului. Dacă nu știm din timp configurația rack-ului, atunci astfel echipamentul cu un singur bloc de alimentare va putea atinge atât partea inferioară, cât și cea superioară cu cablurile.
Dar mai departe există nuanțe: adâncimea rack-ului standard este mult mai mare decât adâncimea AVR-ului. Recomandăm să-l instalăm cât mai aproape de coridorul rece din două motive:
- Acces la panoul frontal. Dacă instalăm AVR-ul mai aproape de coridorul cald, vom vedea indicația, dar nu vom putea să ne conectăm la el prin porturi. Asta înseamnă că nu vom putea vizualiza logurile sau să resetăm dispozitivul.
Pe undeva acolo, în adâncime, AVR-ul clipește — nu mai putem ajunge la port. - Răcirea. Se recomandă utilizarea AVR-ului la o temperatură de maxim 45°C. Acesta nu are ventilatoare proprii pentru răcire, este pur și simplu un dispozitiv metalic cu componente electronice. Menține temperatura necesară prin două metode:
- fluxuri de aer care suflă asupra sa din exterior;
- suporturi care disipează căldura în exces.
Dacă instalăm un UPS pe partea coridorului cald și în plus îl blocăm cu un raft de servere, atunci vom obține un cuptor. În cel mai bun caz, UPS-ul își va pierde mințile și va pierde legătura cu lumea exterioară, în cel mai rău caz - va începe să comute sarcina în mod haotic sau o va abandona.
UPS-ul se încinge cu fața spre coridorul cald.
A fost un caz. Un inginer, pe parcursul unei inspecții, a auzit clicuri neobișnuite.
În adâncurile coridorului cald, sub o grămadă de servere, s-a descoperit un UPS care comuta constant între alimentarea principală și cea de rezervă.UPS-ul a fost înlocuit. Jurnalele au arătat că timp de o săptămână a comutat la fiecare secundă - în total, peste o jumătate de milion de comutări. Iată cum arată aceasta.
Ce alte tipuri de UPS există în rack?
ATS de intrare pentru rack. În centrul nostru de date, acest UPS servește ca singura sursă de distribuție a energiei în rack: funcționează ca UPS+PDU. Ocupă câteva unități, suportă o sarcină de 32 A, se conectează prin conectori industriali și poate alimenta echipamente de până la 6 kW. Poate fi utilizat atunci când nu este posibil să se monteze PDU-uri standard, iar echipamentele din rack nu susțin sarcini critice.
STS de rack. STS în rack este folosit pentru echipamente sensibile la fluctuațiile de tensiune. Acest UPS comută mai repede decât ATS.
Această STS specifică ocupă 6 unități și are un pic un interface „vintage”.
Mini-UPS. Există și astfel de micuțe, dar în centrul nostru de date nu avem așa ceva. Este un mini-UPS pentru un singur server.
Acest UPS se conectează direct la sursa de alimentare a serverului.
Cum căutăm UPS-ul ideal
Testăm multe tipuri diferite de UPS și verificăm cum se comportă în condiții de temperaturi ridicate.
Iată cum ne purtăm cu UPS-urile pentru a verifica acest lucru:
- conectăm la el un recorder de calitate a rețelei, un server și câteva alte dispozitive pentru sarcină;
- izolăm rack-ul cu dopuri sau folie, pentru a atinge o temperatură ridicată;
- încălzim până la 50°C;
- deconectăm introducerile alternativ de câte 20 ori;
- verificăm dacă au fost întreruperi de alimentare, cum se simte serverul;
- dacă UPS-ul trece testul - încălzim până la 70°C.
Foto cu termovizorul de la una dintre teste.
Analyzerul de rețea înregistrează tensiunea în timp. În înregistrare vedem cât a durat comutarea: în acel moment, sinusoida s-a întrerupt.
Apropo, luăm UPS-ul la test: vom verifica rezistența dispozitivului tău și îți vom spune ce a ieșit. 😉
AVR în rack: o amenințare ascunsă
Principala problemă cu AVR în rack este că acesta poate doar să comute sarcina de la sursa principală la cea de rezervă, dar nu protejează împotriva scurtcircuitelor sau suprasarcinilor. Dacă apare un scurtcircuit pe sursa de alimentare, va acționa un întrerupător automat de nivel superior: pe PDU sau în panoul de distribuție. Ca rezultat, o sursă se deconectează, AVR-ul realizează acest lucru și comută pe a doua sursă. Dacă scurtcircuitul persistă, se va activa întrerupătorul automat al celei de-a doua surse. Astfel, din cauza unei probleme la un echipament, întreaga rack poate rămâne fără curent.
Așadar, repet încă o dată: gândiți-vă de o mie de ori înainte de a instala AVR în rack și de a folosi echipamente cu o singură sursă de alimentare.
Sursa: habr.com
