V predchádzajúcom príspevku o Povedali sme, že niektoré stojany majú nainštalovaný ATS - automatický presun rezervy. Ale v skutočnosti sú ATS v dátovom centre umiestnené nielen v stojane, ale pozdĺž celej elektrickej trasy. Na rôznych miestach riešia rôzne problémy:
- v hlavných rozvodných paneloch (MSB) AVR prepína záťaž medzi príkonom z mesta a záložným napájaním z dieselagregátov (DGS);
- v zdrojoch neprerušiteľného napájania (UPS) prepína ATS záťaž z hlavného vstupu na bypass (viac o tom nižšie);
- v stojanoch ATS prepína záťaž z jedného vstupu na druhý v prípade problémov s jedným zo vstupov.
ATS v štandardnej schéme napájania pre dátové centrá DataLine.
Povieme si, ktoré AVR sa dnes používajú a kde.
Existujú dva hlavné typy ATS: ATS (automatický prepínač prenosu) a STS (prepínač statického prenosu). Líšia sa princípmi fungovania a základňou prvkov a používajú sa na rôzne úlohy. Stručne povedané, STS je inteligentnejší ATS. Rýchlejšie spína záťaže a častejšie sa používa pre vyššie záťaže/prúdy. Je flexibilnejší v konfigurácii, ale podlieha rozmarom siete: môže odmietnuť pracovať, ak sú 2 vstupy napájané z rôznych zdrojov, napríklad: z transformátora a dieselového generátora.
AVR v hlavnom rozvádzači
Hlavné ATS dátového centra pred dvadsiatimi rokmi vyzeralo ako zložitý systém stýkačov a relé.
Model AVR zo začiatku roku 2000.
Teraz je AVR kompaktné multifunkčné zariadenie.
Systém ATS v hlavnom rozvádzači ovláda vstupné ističe a dáva príkazy na spustenie a zastavenie dieselagregátu. Keď je zaťaženie na úrovni hlavného rozvádzača viac ako 2 MW, nie je vhodné prenasledovať rýchlosť. Aj keď sa prepne rýchlo, bude chvíľu trvať, kým sa dieselagregát spustí. Tento systém používa pomalšie ATS a nastavuje oneskorenia (nastavené hodnoty). Funguje to takto: keď sa stratí napájanie dátového centra z transformátorov, ATS prikáže zariadeniam: „Transformátor, vypnite. Teraz počkáme 10 sekúnd (nastavená hodnota), nastavíme dieselový generátor, zapneme, počkáme ďalších 10 sekúnd.“
ATS v UPS
Na príklade UPS sa pozrime, ako funguje druhý typ ATS - STS alebo prepínač statického prenosu.
V UPS sa striedavý prúd premieňa na jednosmerný prúd pomocou usmerňovača. Potom sa na striedači opäť zmení na striedavý prúd, ale so stabilnými parametrami. Tým sa eliminuje rušenie a zlepšuje sa kvalita energie. Keď je vypnuté hlavné napájanie na batérie a napája dátové centrum počas uvádzania dieselagregátov do prevádzky.
Ale čo keď jeden z prvkov zlyhá: usmerňovač, menič alebo batérie? V tomto prípade má každý UPS obtokový mechanizmus alebo bypass. S ním zariadenie pokračuje v práci a obchádza hlavné prvky priamo zo vstupného napätia. Bypass sa používa aj vtedy, keď potrebujete vypnúť UPS a vybrať ho na opravu.
STS v UPS je potrebný na bezpečný prechod na vstup bypassu. Stručne povedané, STS monitoruje vstupné a výstupné parametre siete, čaká na ich zhodu a za bezpečných podmienok spína.
AVR v stojane
K racku sú teda pripojené dva napájacie vstupy. Ak má vaše zariadenie dva napájacie zdroje, môžete ho jednoducho pripojiť k rôznym PDU a nemusíte sa báť straty jedného vstupu. Čo ak má váš server jeden zdroj napájania?
V racku sa používa ATS, aby zisk z dvoch vstupov nevyšiel nazmar. Ak sa vyskytnú problémy s jedným zo vstupov, ATS prepne záťaž na iný vstup.
Zrieknutie sa zodpovednosti: Ak môžete, vyhnite sa zariadeniam s jedným napájacím zdrojom, aby ste predišli vzniku bodu zlyhania v systéme. Ďalej si ukážeme, aké sú nevýhody tejto schémy zapojenia.
Úlohou ATS v racku je prepnúť zariadenie na pracovný vstup tak rýchlo, aby nedošlo k prerušeniu jeho prevádzky. Rýchlosť potrebná na to bola zistená experimentálne: nie viac ako 20 ms. Pozrime sa, ako to bolo objavené.
Poruchy v prevádzke serverového zariadenia sa vyskytujú v dôsledku poklesu napätia (v dôsledku práce na rozvodniach, pripojenia výkonných záťaží alebo nehôd). Na ilustráciu toho, ako môže zariadenie vydržať rôzne amplitúdy a trvanie napäťových rázov, boli vyvinuté bezpečnostné krivky elektrických zariadení CBEMA (Asociácia výrobcov počítačového a podnikového vybavenia). Teraz sú známe ako krivky ITIC (Information Technology Industry Council), ich varianty sú zahrnuté v normách IEEE 446 ANSI (toto je analóg našich GOST).
Pozrime sa na rozvrh. Našou úlohou je zabezpečiť, aby zariadenia fungovali v „zelenej zóne“. Na krivke ITIC vidíme, že zariadenie je pripravené „tolerovať“ pokles maximálne 20 ms. Preto sa snažíme, aby ATS v stojane pracoval za 20 ms, alebo ešte lepšie, ešte rýchlejšie.
Zdroj: .
ATS zariadenie. Typický ATS v našom stojane dátového centra zaberá 1 jednotku a vydrží zaťaženie 16 A.
Na displeji vidíme, z ktorého vstupu je ATS napájaný, koľko spotrebujú pripojené zariadenia v ampéroch. Pomocou samostatného tlačidla vyberte, či sa má uprednostniť prvý alebo druhý vstup. Na pravej strane sú porty na pripojenie k ATS:
- Ethernetový port – pripojenie monitorovania;
- Sériový port - prihláste sa cez laptop a pozrite sa, čo sa deje v protokoloch;
- USB - vložte flash disk a aktualizujte firmvér.
Porty sú vzájomne zameniteľné: všetky tieto operácie môžete vykonávať, ak máte prístup aspoň k jednému z nich.
Na zadnej strane sú konektory pre pripojenie hlavného a záložného vstupu a zásuvková skupina pre pripojenie IT zariadení.
Cez webové rozhranie si prezeráme podrobné charakteristiky AVR. Tam môžete nastaviť citlivosť spínania a zobraziť protokoly.
Webové rozhranie AVR.
Inštalácia a pripojenie ATS. Je lepšie inštalovať AVR na výšku v strede stojana. Ak vopred nepoznáme konfiguráciu racku, tak k zariadeniu s jedným napájaním sa dá dostať vodičmi zospodu aj zvrchu.
Ale potom sú tu nuansy: hĺbka štandardného stojana je oveľa väčšia ako hĺbka AVR. Odporúčame ho nainštalovať čo najbližšie k studenej uličke z dvoch dôvodov:
- Prístup k prednému panelu. Ak nainštalujeme ATS bližšie k horúcej uličke, uvidíme indikáciu, ale nebudeme sa môcť k nej pripojiť cez porty. To znamená, že nebudeme môcť zobraziť denníky ani reštartovať zariadenie.
Kdesi v hĺbke AVR bliká – port už nie je dostupný. - Chladenie. AVR sa odporúča používať pri teplotách nepresahujúcich 45°C. Nemá však vlastné ventilátory na chladenie, ide len o kovové zariadenie s elektronickou náplňou. Udržujte požadovanú teplotu dvoma spôsobmi:
- prúdy vzduchu, ktoré na ňu fúkajú zvonku;
- upevňovacie prvky, ktoré odvádzajú prebytočné teplo.
Ak nainštalujeme ATS na stranu horúcej uličky a navyše ju obložíme koláčom serverov, dostaneme sporák. V lepšom prípade AVR vyhorí mozog a stratí kontakt s vonkajším svetom, v horšom prípade začne náhodne prepínať záťaž alebo ju opúšťať.
AVR sa parí smerom k horúcej chodbe.
Bol tam prípad. Inžinier na svojich obchôdzkach počul netypické kliknutia.
V hlbinách horúcej chodby, pod hromadou serverov, bol objavený ATS, ktorý sa neustále prepínal z hlavného vstupu na záložný.AVR bol vymenený. Záznamy ukázali, že za celý týždeň sa prepínalo každú sekundu – spolu viac ako pol milióna prepnutí. Tak to je
Aké ďalšie AVR sú dostupné v stojane?
Úvodný stojan ATS. V našom dátovom centre funguje takýto ATS ako jediný zdroj distribúcie energie v racku: funguje ako ATS+PDU. Zaberá niekoľko jednotiek, odolá záťaži 32 A, pripája sa pomocou priemyselných konektorov a dokáže napájať až 6 kW zariadenia. Dá sa použiť, keď nie je možné namontovať štandardné PDU a jednojednotkové zariadenie v stojane neslúži kritickým zaťaženiam.
Rack STS. STS namontovaný v stojane sa používa pre zariadenia citlivé na prepätie. Tento ATS sa prepína rýchlejšie ako ATS.
Tento konkrétny STS zaberá 6 jednotiek a má mierne „vintage“ rozhranie.
Mini-AVR. Sú aj také baby, ale v našom dátovom centre to tak nie je. Toto je mini-ATS pre jeden server.
Tento ATS je pripojený priamo k napájaciemu zdroju servera.
Ako hľadáme ideálne AVR
Testujeme mnoho rôznych ATS a kontrolujeme, ako sa správajú v podmienkach vysokej teploty.
Tu je návod, ako zosmiešňujeme AVR, aby sme to skontrolovali:
- pripájame k nemu záznamník kvality siete, server a niekoľko ďalších zariadení na záťaž;
- stojan izolujeme zátkami alebo fóliou, aby sme dosiahli vysoké teploty;
- zahrejte na 50 °C;
- striedavo vypnite vstupy 20-krát;
- pozrieme sa, či nedošlo k výpadkom napájania a ako sa server cíti;
- Ak AVR prejde testom, zohrejte ho na 70°C.
Foto termokamerou z jedného z testov.
Sieťový analyzátor zaznamenáva napätie v priebehu času. Na zázname vidíme, ako dlho prepínanie trvalo: v tomto momente bola sínusoida prerušená
Mimochodom, vezmeme AVR na test: skontrolujeme silu vášho zariadenia a povieme vám, čo sa stalo 😉
AVR v stojane: skrytá hrozba
Hlavným problémom ATS namontovaného v stojane je to, že môže prepínať iba záťaž z hlavného na záložný vstup, ale nechráni pred skratom alebo preťažením. Ak dôjde ku skratu na napájacom zdroji, potom bude fungovať istič na vyššej úrovni na ochranu: na PDU alebo v rozvodnej doske. V dôsledku toho je jeden vstup vypnutý, ATS to chápe a prepne na druhý vstup. Ak skrat stále pretrváva, vypne sa druhý vstupný istič. V dôsledku toho môže problém na jednom zariadení spôsobiť výpadok napájania celého stojana.
Opakujem teda ešte raz: pred inštaláciou ATS do racku a použitím zariadenia s jedným napájaním premýšľajte tisíckrát.
Zdroj: hab.com