Kako smo zgradili sistem rezervnega napajanja v podatkovnem centru Tushino: inženiring in finance

Kako smo zgradili sistem rezervnega napajanja v podatkovnem centru Tushino: inženiring in finance

Podatkovni center Tushino je komercialni maloprodajni podatkovni center s pol megavata za vsakogar in vse. Naročnik lahko ne le najame že nameščeno opremo, ampak tam postavi tudi svojo opremo, vključno z nestandardnimi napravami, kot so strežniki v običajnih ohišjih za namizne računalnike, rudarske farme ali sistemi umetne inteligence. Preprosto povedano, to so različne priljubljene naloge, po katerih najbolj povprašujejo domača podjetja različnih stopenj. To ga dela zanimivega. V tej objavi ne boste našli ekskluzivnih tehničnih rešitev in poleta inženirske misli. Govorili bomo o standardnih problemih in rešitvah. To pomeni, da ima 90% specialistov 90% svojega delovnega časa.

Stopnja - več kot je, bolje je?

Toleranca napak podatkovnega centra Tushino ustreza ravni Tier II. V bistvu to pomeni, da se podatkovni center nahaja v običajni pripravljeni sobi, uporabljajo se redundantni napajalniki in obstajajo redundantni sistemski viri.

Vendar pa v nasprotju s pogostim napačnim prepričanjem ravni ravni ne označujejo "trdnosti" podatkovnega centra, temveč stopnjo njegove skladnosti z dejanskimi poslovnimi nalogami. In med njimi je veliko takšnih, za katere je visoka toleranca na napake nepomembna ali pa ni tako pomembna, da bi zanjo plačali 20-25 tisoč rubljev na leto, kar je v krizi lahko zelo boleče za stranko.

Od kod tolikšen znesek? Ona je tista, ki dela razliko med cenami za namestitev informacij v podatkovnih centrih Tier II in Tier III glede na en strežnik. Več kot je podatkov, večji so potencialni prihranki.

Na katere naloge misliš? Na primer shranjevanje varnostnih kopij ali rudarjenje kriptovalute. V teh primerih bo izpad strežnika, ki ga dovoljuje stopnja II, stal manj kot raven III.

Praksa kaže, da so v večini primerov prihranki pomembnejši od povečane odpornosti na napake. V Moskvi je le pet certificiranih podatkovnih centrov Tier III. In sploh ni popolnoma certificiranih Tier IV.

Kako je urejen sistem napajanja podatkovnega centra Tushino?

Zahteve za napajalni sistem podatkovnega centra Tushino so v skladu s pogoji stopnje II. To so redundanca daljnovodov po shemi N + 1, redundanca brezprekinitvenih napajalnikov po shemi N + 1 in redundanca diesel agregata po shemi N. N + 1 v tem primeru pomeni shema z enim rezervnim elementom, ki ostane v stanju mirovanja, dokler sistem ne bo odpovedal eden od glavnih elementov, N pa je neredundančna shema, pri kateri okvara katerega koli elementa vodi do prenehanja delovanja celotnega sistema.

Številne težave, povezane z energijo, se rešijo z izbiro prave lokacije za podatkovni center. Podatkovni center Tushino se nahaja na ozemlju podjetja, kamor že prihajata dva voda 110 kV iz različnih mestnih elektrarn. Na opremi same elektrarne se visoka napetost pretvori v srednjo napetost, dva neodvisna 10 kV voda pa se napajata na vhod podatkovnega centra.

Transformatorska postaja znotraj zgradbe podatkovnega centra pretvarja srednjo napetost v porabniško 240-400 V. Vsi vodi so speljani vzporedno, tako da se oprema podatkovnega centra napaja iz dveh neodvisnih zunanjih virov.

Nizka napetost iz transformatorskih postaj je povezana z avtomatskimi preklopnimi stikali, ki zagotavljajo preklapljanje med mestnimi omrežji. Motorni pogoni, nameščeni na ATS, za to operacijo potrebujejo 1,2 sekunde. Ves ta čas obremenitev pade na neprekinjeno napajanje.

Ločen ATS je odgovoren za samodejni vklop dizelskega generatorja v primeru izgube električne energije na obeh linijah. Zagon dizelskega agregata ni hiter proces in zahteva približno 40 sekund, v tem času napajanje v celoti nosijo baterije UPS.

Ob polni napolnjenosti dizel generator zagotavlja delovanje podatkovnega centra 8 ur. S tem v mislih je podatkovni center sklenil dve pogodbi z drug od drugega neodvisnimi dobavitelji dizelskega goriva, ki sta se zavezala, da bosta dobavila novo porcijo goriva v 4 urah po klicu. Verjetnost, da bo pri obeh naenkrat prišlo do neke vrste višje sile, je izredno majhna. Tako lahko avtonomija traja tako dolgo, dokler morajo ekipe za popravila obnoviti napajanje iz vsaj enega od mestnih omrežij.

Kot lahko vidite, tukaj ni nobenih inženirskih posebnosti. To je med drugim posledica dejstva, da so bili pri gradnji inženirske infrastrukture uporabljeni že pripravljeni moduli, katerih proizvajalce vodi določen »povprečni potrošnik«.

Seveda bo vsak IT strokovnjak rekel, da povprečenje ni "ne riba ne kokoš" in bo predlagal razvoj edinstvenega nabora komponent za določen sistem. Vendar tisti, ki želijo plačati za to zadovoljstvo, očitno ne stojijo v vrsti. Zato morate biti realni. V praksi bo vse natanko tako: nakup že pripravljene opreme in montaža sistema, ki bo reševal poslovno pomembne naloge. Tiste, ki se s tem pristopom ne strinjajo, bo finančni direktor podjetja hitro vrnil iz nebes na zemljo.

Stikalne plošče

Trenutno devet stikal zagotavlja delovanje vhodnih razdelilnikov, štiri stikala pa se uporabljajo neposredno za priklop bremena. Resnih omejitev glede kraja ni bilo, a ga nikoli ni veliko, zato je bil en zanimiv inženirski moment vseeno prisoten.

Kot lahko vidite, se število "vhodnih" in "obremenitvenih" ščitov ne ujema - drugi je skoraj dvakrat manjši. To je postalo mogoče, ker so se oblikovalci infrastrukture podatkovnega centra odločili uporabiti velike ščite, da bi tja pripeljali tri ali več vhodnih linij. Za vsak vhodni avtomat je približno 36 izhodnih vodov, zaščitenih z ločenimi avtomati.

Tako včasih uporaba večjih modelov prihrani malo prostora. Preprosto zato, ker bodo veliki ščiti zahtevali manj.

Neprekinjeno napajanje

Eaton 93PM z zmogljivostjo 120 kVA, ki deluje v načinu dvojne pretvorbe, se uporablja kot neprekinjeno napajanje v podatkovnem centru Tushino.

Kako smo zgradili sistem rezervnega napajanja v podatkovnem centru Tushino: inženiring in finance
UPS-ji Eaton 93PM so na voljo v različnih različicah. Fotografija: Eaton

Glavni razlogi za izbiro te posebne naprave so njene naslednje značilnosti.

Prvič, učinkovitost tega UPS-a je do 97 % v načinu dvojne pretvorbe in 99 % v načinu varčevanja z energijo. Naprava zavzema manj kot 1,5 kvadratnih metrov. m in ne zavzame prostora strežniške sobe od glavne opreme. Rezultat so nizki operativni stroški in prihranki, ki jih potrebuje vaše podjetje.

Drugič, zahvaljujoč vgrajenemu sistemu za upravljanje toplote lahko UPS Eaton 93PM postavite kamor koli. Tudi blizu stene. Tudi če ni potreben takoj, bo morda potreben kasneje. Na primer, da sprostite nekaj prostora, ki ni dovolj za dodatno stojalo.

Tretjič, enostavnost delovanja. Vključno s programsko opremo Intelligent Power, ki se uporablja za spremljanje in nadzor. Meritve, posredovane prek SNMP, vam omogočajo nadzor nad porabo in nekaterimi globalnimi okvarami, kar omogoča hiter odziv na nujne primere.

Četrtič, modularnost in razširljivost. To je morda najpomembnejša kakovost, zaradi katere se v sistemu redundance podatkovnega centra Tushino uporablja samo en modularni UPS. Vključuje dva delovna modula in enega redundantnega. To zagotavlja shemo N+1, ki je potrebna za raven II.

To je veliko preprostejše in zanesljivejše od konfiguracije treh UPS. Zato je izbira naprave, ki že na začetku predvideva možnost vzporednega delovanja, povsem logična poteza.

Zakaj pa niso oblikovalci izbrali DRIBP namesto ločenega UPS-a in dizelskega generatorja? Glavni razlogi tukaj niso v tehniki, ampak v financah.

Modularna struktura je a priori prilagojena za nadgradnjo - z naraščajočo obremenitvijo se inženirski infrastrukturi dodajajo viri in generatorji. Ob tem so stari delali in še delajo. Pri DRIBP je situacija radikalno drugačna: takšno napravo morate kupiti z veliko rezervo moči. Poleg tega je malo "majhnih kombinacij" in stanejo zelo spodobno - so neprimerljivo dražji od posameznih dizelskih generatorjev in UPS-jev. DRIBP je tudi zelo muhast pri transportu in namestitvi. To pa vpliva tudi na ceno celotnega sistema.

Obstoječa konfiguracija precej uspešno rešuje svoje naloge. Eaton 93PM UPS omogoča delovanje ključne opreme podatkovnega centra 15 minut, kar je več kot 15-kratna moč.

Spet čisti sinusni val, ki ga UPS zagotavlja na spletu, lastniku podatkovnega centra prihrani nakup ločenih stabilizatorjev. In tu pride do prihrankov.

Kljub deklarirani preprostosti UPS Eaton 93PM je naprava precej zapletena. Zato njegovo vzdrževanje v podatkovnem centru Tushino izvaja tretja oseba, ki ima v svojem osebju visoko usposobljene strokovnjake. Imeti usposobljenega zaposlenega v lastnem osebju za ta namen je drago zadovoljstvo.

Rezultati in obeti

Tako je nastal podatkovni center, ki omogoča zagotavljanje kakovostnih storitev potrošnikom, katerih naloge ne zahtevajo visoke stopnje redundance in ne pomenijo velikih ekonomskih stroškov. Takšna storitev bo vedno v povpraševanju.

Ob že načrtovani izgradnji druge etape bo že kupljeni Eaton UPS uporabljen za izdelavo rezervnega napajalnega sistema. Zaradi modularne zasnove se bo njegova posodobitev zmanjšala na nakup dodatnega modula, kar je priročnejše in cenejše od popolne zamenjave naprave. Ta pristop bosta odobrila tako inženir kot financer.

Vir: www.habr.com

Dodaj komentar