Ako sme vybudovali systém záložného napájania v dátovom centre Tushino: inžinierstvo a financie

Ako sme vybudovali systém záložného napájania v dátovom centre Tushino: inžinierstvo a financie

Dátové centrum Tushino je komerčné maloobchodné polmegawattové dátové centrum pre každého a všetko. Klient si môže nielen prenajať už nainštalované zariadenia, ale umiestniť tam aj svoje vlastné, vrátane neštandardných zariadení ako sú servery v bežných skrinkách pre stolné PC, ťažobné farmy či systémy umelej inteligencie. Jednoducho povedané, ide o rôzne obľúbené úlohy, ktoré sú najviac žiadané domácimi podnikmi rôzneho stupňa veľkosti. Práve to ho robí zaujímavým. V tomto príspevku nenájdete exkluzívne technické riešenia a úlety inžinierskych myšlienok. Budeme hovoriť o štandardných problémoch a riešeniach. Teda približne to, čo 90 % špecialistov robí 90 % svojho pracovného času.

Úroveň - čím vyššia, tým lepšia?

Odolnosť voči chybám dátového centra Tushino zodpovedá úrovni Tier II. V podstate to znamená, že dátové centrum sa nachádza v bežnej pripravenej miestnosti, používajú sa redundantné napájacie zdroje a redundantné systémové zdroje.

Avšak na rozdiel od všeobecnej mylnej predstavy, úrovne Tier necharakterizujú „chlad“ dátového centra, ale stupeň jeho súladu s aktuálnymi obchodnými úlohami. A medzi nimi sú mnohí, pre ktorých je vysoká odolnosť voči chybám buď nepodstatná, alebo nie taká dôležitá, aby za ňu preplatili 20-25 XNUMX rubľov ročne, čo môže byť pre zákazníka v kríze veľmi bolestivé.

Odkiaľ sa táto suma vzala? Práve to tvorí rozdiel medzi cenami za hosting informácií v dátových centrách Tier II a Tier III, vypočítané na server. Čím viac údajov, tým väčšie sú potenciálne úspory.

Aké úlohy máte na mysli? Napríklad ukladanie záloh alebo ťažba kryptomeny. V týchto prípadoch bude výpadok servera povolený úrovňou II stáť menej ako úroveň III.

Prax ukazuje, že vo väčšine prípadov sú úspory dôležitejšie ako zvýšená odolnosť voči chybám. V Moskve je len päť dátových centier s certifikáciou Tier III. A vôbec neexistujú žiadne plne certifikované úrovne IV.

Ako funguje systém napájania dátového centra Tushino?

Požiadavky na systém napájania dátového centra Tushino spĺňajú podmienky úrovne Tier II. Ide o redundanciu napájacích vedení podľa schémy N+1, redundanciu neprerušiteľných zdrojov podľa schémy N+1 a redundanciu dieselagregátu podľa schémy N. N+1 v tomto prípade znamená schému s jeden rezervný prvok, ktorý zostáva nevyužitý, kým systém nezlyhá jeden z hlavných prvkov a N je neredundantná schéma, v ktorej zlyhanie ktoréhokoľvek prvku vedie k zastaveniu prevádzky celého systému

Mnohé problémy súvisiace s dodávkou energie možno vyriešiť výberom správneho miesta pre dátové centrum. Dátové centrum Tushino sa nachádza na území podniku, ktorý už prijíma dve 110 kV vedenia z rôznych mestských elektrární. Na zariadení samotného závodu sa vysoké napätie prevádza na stredné napätie a na vstup dátového centra sú napájané dve nezávislé 10 kV vedenia.

Transformátorová rozvodňa v budove dátového centra premieňa stredné napätie na spotrebiteľské 240-400 V. Všetky linky sú vedené paralelne, takže zariadenia dátového centra sú napájané z dvoch nezávislých externých zdrojov.

Nízke napätie z trafostaníc je privádzané do prepínačov, ktoré zabezpečujú prepínanie medzi mestskými sieťami. Motorové pohony nainštalované na ATS vyžadujú na túto operáciu 1,2 sekundy. Celý tento čas padá záťaž na neprerušiteľné zdroje napájania.

Samostatný automatický prepínač je zodpovedný za automatické zapnutie dieselového generátora v prípade straty energie na oboch vedeniach. Spustenie dieselového generátora je pomalý proces a vyžaduje približne 40 sekúnd, počas ktorých je napájanie úplne zásobované batériami UPS.

Pri plnom nabití zabezpečuje dieselový generátor prevádzku dátového centra po dobu 8 hodín. Vzhľadom na to dátové centrum uzatvorilo dve zmluvy s nezávislými dodávateľmi motorovej nafty, ktorí sa zaviazali dodať novú porciu paliva do 4 hodín po telefonáte. Pravdepodobnosť, že sa u oboch naraz stane nejaký druh okolností vyššej moci, je extrémne nízka. Autonómia teda môže trvať tak dlho, kým opravárenské čaty potrebujú obnoviť napájanie aspoň z jednej z mestských sietí.

Ako môžete ľahko vidieť, nie sú tu žiadne inžinierske pôžitky. Je to spôsobené okrem iného aj tým, že pri budovaní inžinierskej infraštruktúry boli použité hotové moduly, ktorých výrobcovia sú orientovaní na určitého „priemerného spotrebiteľa“.

Samozrejme, každý IT špecialista povie, že spriemerovanie nie je „ani ryba, ani sliepka“ a navrhne vývoj jedinečnej sady komponentov pre konkrétny systém. Tí, ktorí im za toto potešenie chcú zaplatiť, však zjavne nestoja v rade. Preto musíme byť realisti. V praxi bude všetko presne takto: nákup hotového vybavenia a zostavenie systému, ktorý vyrieši príslušné obchodné problémy. Tých, ktorí nesúhlasia s týmto prístupom, rýchlo privedie späť na zem finančný riaditeľ podniku.

Rozvodné dosky

V súčasnosti zabezpečuje chod vstupných rozvodov deväť rozvodníc a štyri rozvodnice slúžia priamo na pripojenie záťaže. Neexistovali žiadne vážne obmedzenia priestoru, ale nikdy ho nie je príliš veľa, takže jeden zaujímavý inžiniersky bod bol stále prítomný.

Ako je ľahké vidieť, počet panelov „vstup“ a „načítanie“ sa nezhoduje - tých druhých je takmer o polovicu menej. Bolo to možné, pretože dizajnéri infraštruktúry dátových centier sa rozhodli použiť veľké rozvádzače na prenášanie troch alebo viacerých prichádzajúcich liniek. Pre každý vstupný stroj je približne 36 odbočiek chránených samostatnými strojmi.

Preto niekedy použitie väčších modelov umožňuje ušetriť nedostatok miesta. Jednoducho preto, že bude potrebných menej veľkých štítov.

Neprerušiteľný zdroj napájania

Ako zdroj neprerušiteľného napájania v dátovom centre Tushino sa používa Eaton 93PM s výkonom 120 kVA, ktorý pracuje v režime dvojitej konverzie.

Ako sme vybudovali systém záložného napájania v dátovom centre Tushino: inžinierstvo a financie
UPS Eaton 93PM sú dostupné v rôznych verziách. Foto: Eaton

Hlavnými dôvodmi pre výber tohto konkrétneho zariadenia sú jeho nasledujúce vlastnosti.

Po prvé, účinnosť tohto UPS v režime dvojitej konverzie dosahuje 97% a v režime úspory energie - 99%. Zariadenie zaberá menej ako 1,5 metra štvorcového. m a neuberá priestor serverovne od hlavného zariadenia. Výsledkom sú nízke prevádzkové náklady a úspory, ktoré podniky potrebujú.

Po druhé, vďaka vstavanému systému tepelného manažmentu možno UPS Eaton 93PM umiestniť kdekoľvek. Dokonca priamo pri stene. Aj keď ho nepotrebujete hneď, možno ho budete potrebovať neskôr. Napríklad na uvoľnenie miesta, ktoré nestačí na ďalší stojan.

Po tretie, jednoduchosť obsluhy. Vrátane softvéru Intelligent Power používaného na monitorovanie a ovládanie. Metriky odosielané cez SNMP umožňujú sledovať spotrebu a akékoľvek globálne poruchy, čo umožňuje rýchlo reagovať na núdzové situácie.

Po štvrté, modularita a škálovateľnosť. Toto je možno najdôležitejšia kvalita, vďaka ktorej je v redundantnom systéme dátového centra Tushino použitý iba jeden modulárny UPS. Obsahuje dva pracovné moduly a jeden záložný. Takto sa poskytuje schéma N+1 požadovaná pre úroveň Tier II.

Je to oveľa jednoduchšie a spoľahlivejšie ako konfigurácia troch UPS. Preto je výber zariadenia, ktoré spočiatku poskytuje možnosť paralelnej prevádzky, úplne logickým krokom.

Prečo však dizajnéri nezvolili DRIBP namiesto samostatného UPS a dieselového generátora? Hlavné dôvody tu tiež nespočívajú v strojárstve, ale vo financiách.

Modulárna štruktúra je a priori navrhnutá pre upgrady – s rastúcim zaťažením sa do inžinierskej infraštruktúry pridávajú zdroje a generátory. Tie staré stále fungovali a fungujú. S DRIBP je situácia radikálne odlišná: musíte si kúpiť takéto zariadenie s veľkou rezervou energie. Okrem toho existuje len málo „malých kombajnov“ a sú veľmi drahé - neporovnateľne drahšie ako samostatný dieselový generátor a UPS. DRIBP sú tiež veľmi náladové pri preprave a inštalácii. To následne ovplyvňuje aj cenu celého systému.

Existujúca konfigurácia celkom úspešne rieši svoje problémy. UPS Eaton 93PM dokáže podporovať prevádzku hlavného zariadenia dátového centra po dobu 15 minút, teda s viac ako 15-násobnou rezervou.

Opäť platí, že čistá sínusoida, ktorú UPS produkuje online, eliminuje potrebu majiteľa dátového centra kupovať samostatné stabilizátory. A tu prichádza úspora.

Napriek deklarovanej jednoduchosti UPS Eaton 93PM je zariadenie pomerne zložité. Preto jeho technickú údržbu v dátovom centre Tushino vykonáva spoločnosť tretej strany s vysoko kvalifikovanými odborníkmi. Udržať na tento účel vyškoleného zamestnanca je drahé potešenie.

Výsledky a vyhliadky

Takto vzniklo dátové centrum, ktoré umožňuje poskytovať vysokokvalitné služby spotrebiteľom, ktorých úlohy si nevyžadujú vysokú redundanciu a nezahŕňajú veľké ekonomické náklady. Takáto služba bude vždy žiadaná.

Pri už plánovanej výstavbe druhej etapy bude už zakúpený UPS Eaton použitý na vytvorenie systému záložného napájania. Vďaka modulárnej konštrukcii sa jeho modernizácia zredukuje na nákup dodatočného modulu, čo je pohodlnejšie a lacnejšie ako kompletná výmena zariadenia. Inžinier aj finančník budú tento prístup schvaľovať.

Zdroj: hab.com

Pridať komentár