PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack
Una dintre rackurile de virtualizare internă. Ne-am complicat cu indicarea prin culoare a cablurilor: portocaliul reprezintă alimentarea impară, iar verdele – alimentarea pară.

De obicei, discutăm despre „ceea ce este mare” – chillere, DGU, GRC. Astăzi vom vorbi despre „detalii” – prizele din rackuri, cunoscute și sub numele de Power Distribution Unit (PDU). În centrele noastre de date există peste 4000 de rackuri pline cu echipamente IT, așa că am văzut multe tipuri: PDU clasice, „inteligente” – cu monitorizare și control, prize standard. Astăzi voi explica ce tipuri de PDU există și ce să alegi în situația specifică.

Ce tipuri de PDU există

Un modul simplu de prize. Da, exact acela pe care îl are fiecare acasă sau la birou.
Formal, acesta nu este chiar un PDU în sensul utilizării industriale în rackuri cu echipamente IT, dar aceste dispozitive au și ele fanii lor. Singurul avantaj al acestei soluții este prețul scăzut (costul începe de la 2000 ruble). De asemenea, acestea pot fi utile dacă folosești rackuri deschise, unde un PDU standard nu se poate integra, iar pierderea unităților sub un PDU orizontal nu este dorită. Acest lucru revine la problema economiei.

Dezavantajele sunt mult mai multe: aceste dispozitive nu au întotdeauna protecție internă împotriva scurtcircuitului și a suprasarcinii, nu poți monitoriza indicatorii și, cu atât mai puțin, să controlezi prizele. De obicei, aceste dispozitive vor fi amplasate în partea de jos a rackului. Aceasta nu este cea mai convenabilă poziție pentru conectarea echipamentului.

În general, „pilotele” pot fi folosite dacă:

  • ai mii de servere și trebuie să economisești,
  • îți poți permite să conectezi echipamentele fără a ști ce se întâmplă cu consumul real,
  • ești pregătit pentru downtime-ul echipamentului.

Noi nu folosim așa ceva, dar avem clienți care practică cu succes această metodă. Adevărul este că își construiesc infrastructura sub serviciile lor într-un mod astfel încât defectarea unor zeci de servere nu afectează funcționarea aplicației client.

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack
Ieșit din comun și eficient.

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack
Amplasare verticală.

PDU „neinteligente”. Acesta este un PDU clasic pentru utilizarea în rack-uri cu echipamente IT și acest lucru este déjà bine. Au un factor de formă adecvat pentru a fi amplasate pe laturile rack-ului, ceea ce facilitează conectarea echipamentului. Dispun de protecție internă. Aceste PDU nu au monitorizare, astfel că nu vom ști câtă putere consumă fiecare echipament și ce se întâmplă de fapt în interior. Avem foarte puține astfel de PDU și, în general, acestea ies treptat din utilizarea pe scară largă.

Prețul acestor PDU începe de la 25.000 de ruble.

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack

PDU „inteligente” cu monitorizare. Aceste dispozitive au „creier”, fiind capabile să monitorizeze parametrii consumului de energie. Există un ecran pe care se afișează principalele indicatori: tensiunea, curentul și puterea. Acestea pot fi urmărite pe grupuri separate de prize: secțiuni sau bănci. La un astfel de PDU se poate conecta de la distanță, configurând trimiterea datelor către un sistem de monitorizare. Ele păstrează jurnale, prin care se poate verifica tot ce s-a întâmplat cu ele, de exemplu, când anume PDU s-a oprit.

De asemenea, ele pot calcula consumul (kW*h) pentru contabilitate tehnică, pentru a înțelege cât consumă rack-ul într-o anumită perioadă de timp.

Acestea sunt PDU standard pe care le oferim clienților noștri spre închiriere, iar majoritatea PDU-urilor din centrele noastre de date sunt de acest tip.

Dacă veți cumpăra, pregătiți-vă să plătiți de la 75.000 de ruble pe bucată.

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack
Grafic din monitorizarea noastră internă a PDU.

PDU „inteligente” cu control. La abilitățile descrise mai sus, aceste PDU adaugă și control. Cele mai avansate PDU pot controla și monitoriza fiecare priză: se pot porni/opri, ceea ce este necesar în situațiile în care trebuie să reporniți serverul de la distanță prin alimentare. Aceasta este atât frumusețea, cât și pericolul acestor PDU: un utilizator obișnuit, din neștiință, ar putea accesa interfața web, să facă o alegere și, dintr-o dată, să repornească/oprească întreaga sistemă. Da, sistemul va avertiza de două ori cu privire la consecințe, dar practica arată că chiar și alertele nu protejează întotdeauna de acțiuni impulsive ale utilizatorului.

O problemă majoră a PDU-urilor „inteligente” este supraîncălzirea și defectarea controlerului și ecranului. PDU-urile sunt de obicei instalate în partea din spate a rack-ului, acolo unde se evacuează aerul fierbinte. Acolo este cald, iar controlerele nu rezistă. PDU-ul nu trebuie, totuși, să fie schimbat complet; controlerul poate fi înlocuit în timpul funcționării.

Și în ceea ce privește costul, este destul de scump – de la 120.000 de ruble.

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack
Pentru PDU controlat, informațiile pot fi obținute din indicația de sub fiecare priză.

Din punctul meu de vedere, funcția de control în PDU este o chestiune de preferință, dar monitorizarea este un must have. Altfel, nu se va putea urmări consumul și sarcina. Voi explica mai târziu de ce este important.

Cum se calculează puterea necesară a PDU?

La prima vedere, totul pare destul de simplu: puterea PDU se alege în funcție de puterea rack-ului, dar sunt nuanțe. Să presupunem că aveți nevoie de un rack de 10 kW. Producătorii de PDU oferă modele de 3, 7, 11, 22 kW. Alegeți 11 kW și, din păcate, veți fi greșit. Trebuie să alegem 22 kW. De ce avem nevoie de un astfel de surplus? Acum voi explica.

În primul rând, producătorii adesea menționează puterea PDU în kilowatti și nu în kilovolt-amperi, ceea ce este mai corect, dar nu evident pentru consumator.
Uneori, producătorii contribuie la confuzie:

Aici se vorbește mai întâi despre 11 kW,

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack

Dar în descrierea detaliată se vorbește deja despre 11000 VA:

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack

Dacă aveți de-a face cu kettle-uri și consumatori similari, atunci nu va fi nicio diferență între kW și kVA. Un rack de 10 kW cu kettle-uri va consuma 10 kVA. Dar dacă avem echipamente IT, atunci apare un coeficient (cos φ): cu cât echipamentele sunt mai noi, cu atât acest coeficient se apropie de unu. În medie, pentru echipamentele IT, se poate lua 0,93–0,95. De aceea, un rack de 10 kW cu IT va consuma 10,7 kVA. Iată formula prin care am obținut 10,7 kVA.

Ptotal = Pact / Cos(φ)
10 / 0.93 = 10.7 kVA

Și veți pune o întrebare rezonabilă, 10,7 – este mai puțin de 11. De ce avem nevoie de un PDU de 22 kW? Există un alt moment: nivelul de consum electric al echipamentului va varia în funcție de ora din zi și ziua din săptămână. Atunci când distribuiți alimentarea, trebuie să țineți cont de acest aspect și să includeți aproximativ 10% pentru variații și salturi, astfel încât în momentul creșterii consumului PDU să nu intre în suprasarcină și să lase echipamentele fără alimentare.

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack
Graficul consumului rack-ului de 10 kW pe parcursul a 4 zile.

Se dovedește că, la cei 10,7 kW pe care îi avem, trebuie să adăugăm încă 10% și, în final, PDU de 11 kW nu ni se mai potrivește.

Model PDUFazarePuterea producătorului, kVAPuterea DtLN, kW
AP88581 fază3,73
AP88531 fază7,46
AP88813 faze119
AP88863 faze2218

Fragment din tabel cu puterea unor modele specifice de PDU conform versiunii DataLine. Ținând cont de conversia din kVA în kW și rezerva pentru salturi pe parcursul zilei.

Particularitățile instalării

Cea mai convenabilă modalitate de a lucra cu PDU este atunci când este montată vertical, pe partea stângă și dreaptă a rack-ului. În acest caz, nu ocupă spațiu util. Standard, în rack poate fi instalat până la patru PDU — două pe stânga și două pe dreapta. De obicei, se instalează câte un PDU pe fiecare parte. Fiecare PDU are un singur input de alimentare.

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack
Echipamentul standard al rack-ului — 2 PDU și 1 UPS.

Uneori, în rack nu este loc pentru PDU verticale, de exemplu, dacă este un rack deschis. Atunci intră în ajutor PDU orizontale. Singurul dezavantaj este că, în acest caz, va trebui să vă obișnuiți cu pierderi de 2 până la 4 unități în rack, în funcție de modelul PDU.

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack
Aici PDU a ocupat 4 unități. Acest tip de PDU este, de asemenea, utilizat când trebuie să separați două clienți într-un singur rack. În acest caz, fiecare client va avea o pereche separată de PDU.

Se întâmplă ca rack-ul ales să fie prea puțin profund, iar serverul să iasă în afară, acoperind PDU. Aici, lucrul cel mai trist nu este că o parte din prize va sta nefolosită, ci faptul că, dacă un astfel de PDU se defectează, va trebui să-l îngropați direct în rack sau să deconectați și să scoateți tot echipamentul îngreunat.

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack
Nu faceți așa — 1.

PDU și tot ce trebuie: distribuția energiei în rack
Nu faceți așa — 2.

Conectarea echipamentului

Chiar și cel mai sofisticat PDU nu va ajuta dacă echipamentul este conectat greșit și nu există nicio modalitate de a monitoriza consumul.

Ce ar putea merge prost? Puțin materia tehnică. La fiecare rack sunt două intrări de alimentare, într-un rack standard sunt două PDU. Așadar, fiecare PDU are propria intrare. Dacă unul dintre intrări (citiți PDU) întâmpină probleme, rack-ul continuă să funcționeze pe al doilea. Pentru ca acest aranjament să funcționeze, trebuie respectate anumite reguli. Iată principalele (lista completă o veți găsi aici):

Echipamentul trebuie conectat la PDU-uri diferite. Dacă echipamentul are o sursă de alimentare și un cablu, atunci este conectat la PDU prin intermediul UPS (dispozitiv de comutare automată a rezervelor) sau ATS (Automatic Transfer Switch). În caz de defecțiune a uneia dintre intrări sau a PDU-ului în sine, UPS-ul comută echipamentul pe PDU-ul/inputul funcțional. Echipamentul nu va simți nimic.

Încărcare echilibrată pe două intrări/PDU. Intrarea de rezervă va salva doar dacă poate suporta sarcina în cazul unei căderi a intrării principale. Pentru acest lucru, trebuie să lăsați un rezervor: să încărcați fiecare intrare cu mai puțin de jumătate din puterea nominală, iar sarcina totală pe cele două intrări să fie mai mică de 100% din nominal. Doar în acest caz intrarea rămasă va suporta o sarcină dublă. Dacă nu este așa, trucul de comutare pe rezervă nu va funcționa — echipamentele vor rămâne fără alimentare. Pentru a evita acest lucru grav, noi monitorizăm acest parametru.

Împărțirea sarcinii între secțiunile PDU. Prizelor PDU sunt grupate în secțiuni — grupuri. De obicei, compuse din 2 sau 3 bucăți. Fiecare secțiune are limita sa de putere. Este esențial să nu o depășiți și să distribuiți sarcina uniform pe toate secțiunile. Aici se aplică și regula sarcinilor pereche, despre care s-a discutat mai sus.

Să rezum

  1. Alegeți, dacă este posibil, PDU cu funcția de monitorizare.
  2. Atunci când alegeți un model PDU, lăsați un rezervor de putere.
  3. Montati PDU astfel încât să fie posibilă înlocuirea acestuia fără a deranja echipamentele IT.
  4. Conectați corect: conectați echipamentele la două PDU, nu supraîncărcați secțiunile și țineți cont de sarcinile pereche.

Sursa: habr.com

Cumpără un hosting fiabil pentru site-uri cu protecție DDoS, servere VPS VDS 🔥 Cumpără un hosting fiabil pentru site-uri cu protecție DDoS, servere VPS VDS | ProHoster