PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng
Một trong những giá đỡ ảo hóa nội bộ. Chúng tôi đã nhầm lẫn với chỉ báo màu sắc của cáp: màu cam nghĩa là đầu vào nguồn lẻ, màu xanh lá cây nghĩa là chẵn.

Ở đây chúng ta thường nói về “thiết bị lớn” - máy làm lạnh, bộ máy phát điện diesel, tổng đài chính. Hôm nay chúng ta sẽ nói về “những điều nhỏ nhặt” - ổ cắm trên giá đỡ, còn được gọi là Bộ phân phối điện (PDU). Trung tâm dữ liệu của chúng tôi có hơn 4 nghìn giá chứa đầy thiết bị CNTT, vì vậy tôi đã thấy rất nhiều thứ đang hoạt động: PDU cổ điển, PDU “thông minh” có tính năng giám sát và điều khiển, các khối ổ cắm thông thường. Hôm nay tôi sẽ cho bạn biết có những PDU nào và nên chọn loại nào tốt hơn trong một tình huống cụ thể.

Có những loại PDU nào?

Khối ổ cắm đơn giản. Vâng, cùng một thứ sống trong mọi gia đình hoặc văn phòng.
Về mặt hình thức, đây không hẳn là một PDU theo nghĩa sử dụng công nghiệp trong các giá đỡ có thiết bị CNTT, nhưng những thiết bị này cũng có quạt. Ưu điểm duy nhất của giải pháp này là chi phí thấp (giá bắt đầu từ 2 nghìn rúp). Họ cũng có thể trợ giúp nếu bạn sử dụng giá đỡ mở, nơi bạn không thể lắp PDU tiêu chuẩn và bạn không muốn mất các đơn vị dưới PDU nằm ngang. Điều này quay trở lại vấn đề tiết kiệm.

Còn nhiều nhược điểm hơn: những thiết bị như vậy không phải lúc nào cũng có lớp bảo vệ bên trong chống đoản mạch và quá tải, bạn không thể theo dõi các chỉ báo và thậm chí còn hơn thế nữa là bạn sẽ không thể điều khiển ổ cắm. Thông thường chúng sẽ nằm ở dưới cùng của giá đỡ. Đây không phải là vị trí thuận tiện nhất của ổ cắm để ngắt kết nối thiết bị.

Nói chung, “phi công” có thể được sử dụng nếu:

  • bạn có hàng nghìn máy chủ và bạn cần tiết kiệm tiền,
  • bạn có đủ khả năng để kết nối thiết bị một cách mù quáng mà không cần hiểu điều gì đang xảy ra với mức tiêu thụ thực tế,
  • sẵn sàng cho thời gian ngừng hoạt động của thiết bị.

Chúng tôi không sử dụng điều này, nhưng chúng tôi có những khách hàng thực hành nó khá thành công. Đúng vậy, họ xây dựng cơ sở hạ tầng cho các dịch vụ của mình theo cách mà sự cố của hàng chục máy chủ không ảnh hưởng đến hiệu suất của ứng dụng khách.

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng
Giá rẻ và vui vẻ.

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng
Vị trí dọc.

Các PDU “ngu ngốc”. Trên thực tế, đây là một PDU cổ điển để sử dụng trong giá đỡ có thiết bị CNTT và điều đó đã tốt rồi. Chúng có kiểu dáng thích hợp để đặt ở các cạnh của giá đỡ, giúp kết nối thiết bị với chúng một cách thuận tiện. Có bảo vệ nội bộ. Những PDU như vậy không có chức năng giám sát, nghĩa là chúng ta sẽ không biết thiết bị nào tiêu thụ bao nhiêu và điều gì đang thực sự diễn ra bên trong. Chúng tôi hầu như không còn những PDU như vậy và nhìn chung chúng đang dần biến mất khỏi việc sử dụng hàng loạt.

Những PDU như vậy có giá từ 25 nghìn rúp.

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng

PDU “thông minh” có tính năng giám sát. Những thiết bị này có “bộ não” và chúng có thể theo dõi các thông số tiêu thụ năng lượng. Có một màn hình hiển thị các chỉ số chính: điện áp, dòng điện và nguồn điện. Bạn có thể theo dõi chúng theo từng nhóm cửa hàng riêng lẻ: khu vực hoặc ngân hàng. Bạn có thể kết nối từ xa với PDU như vậy và định cấu hình gửi dữ liệu đến hệ thống giám sát. Họ viết nhật ký để từ đó bạn có thể xem mọi thứ đã xảy ra với nó, chẳng hạn như chính xác thời điểm PDU tắt.

Họ cũng có thể tính toán mức tiêu thụ (kWh) cho kế toán kỹ thuật để hiểu một giá tiêu thụ bao nhiêu trong một khoảng thời gian nhất định.

Đây là những PDU tiêu chuẩn mà chúng tôi cung cấp cho khách hàng thuê và đây là phần lớn các PDU trong trung tâm dữ liệu của chúng tôi.

Nếu bạn mua, hãy sẵn sàng bỏ ra 75 nghìn rúp mỗi chiếc.

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng
Biểu đồ từ giám sát PDU nội bộ của chúng tôi.

PDU “thông minh” có khả năng điều khiển. Các PDU này bổ sung khả năng quản lý cho các kỹ năng được mô tả ở trên. Các PDU thú vị nhất kiểm soát và giám sát từng ổ cắm: bạn có thể bật/tắt nó, điều này đôi khi cần thiết trong các tình huống mà nhiệm vụ là khởi động lại máy chủ từ xa do mất điện. Đây vừa là vẻ đẹp vừa là sự nguy hiểm của những PDU như vậy: một người dùng bình thường, vô tình, có thể vào giao diện web, nhấp vào thứ gì đó và ngay lập tức khởi động lại/tắt toàn bộ hệ thống. Có, hệ thống sẽ cảnh báo bạn hai lần về hậu quả, nhưng thực tế cho thấy rằng ngay cả cảnh báo cũng không phải lúc nào cũng bảo vệ bạn khỏi những hành động liều lĩnh của người dùng.

Một vấn đề lớn với PDU thông minh là quá nhiệt và hỏng bộ điều khiển cũng như màn hình. PDU thường được lắp đặt ở phía sau giá đỡ, nơi không khí nóng được thổi ra ngoài. Ở đó nóng và những người điều khiển không thể xử lý được. Trong trường hợp này, PDU không cần thay đổi hoàn toàn; bộ điều khiển có thể được thay đổi nóng.

Chà, chi phí khá cao - từ 120 nghìn rúp.

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng
PDU điều khiển có thể được xác định bằng chỉ báo bên dưới mỗi ổ cắm.

Theo tôi, chức năng điều khiển trong PDU là vấn đề tùy theo sở thích, nhưng việc giám sát là điều bắt buộc phải có. Nếu không, sẽ không thể theo dõi mức tiêu thụ và tải. Tôi sẽ cho bạn biết lý do tại sao điều này lại quan trọng sau.

Làm thế nào để tính toán công suất PDU cần thiết?

Thoạt nhìn, mọi thứ ở đây khá đơn giản: công suất của PDU được chọn phù hợp với công suất của giá đỡ, nhưng vẫn có những sắc thái khác nhau. Giả sử bạn cần một giá đỡ 10 kW. Các nhà sản xuất PDU cung cấp các model có công suất 3, 7, 11, 22 kW. Chọn 11 kW, và thật không may, bạn sẽ sai. Chúng ta sẽ phải chọn 22 kW. Tại sao chúng ta cần nguồn cung lớn như vậy? Tôi sẽ giải thích mọi thứ bây giờ.

Thứ nhất, các nhà sản xuất thường biểu thị công suất PDU bằng kilowatt thay vì kilovolt-ampe, điều này đúng hơn nhưng không rõ ràng đối với người bình thường.
Đôi khi chính các nhà sản xuất tạo thêm sự nhầm lẫn:

Ở đây đầu tiên họ nói về 11 kW,

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng

Và trong phần mô tả chi tiết, chúng ta đang nói về 11000 VA:

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng

Nếu bạn đang làm việc với ấm đun nước và những người tiêu dùng tương tự, thì sẽ không có sự khác biệt giữa kW và kVA. Một giá 10 kW có ấm đun nước sẽ tiêu thụ 10 kVA. Nhưng nếu chúng ta có thiết bị CNTT thì sẽ xuất hiện hệ số (cos φ): thiết bị càng mới thì hệ số này càng gần bằng 0,93. Tỷ lệ trung bình của bệnh viện đối với thiết bị CNTT có thể là 0,95–10. Do đó, tủ mạng 10,7 kW có IT sẽ tiêu thụ 10,7 kVA. Đây là công thức mà chúng tôi nhận được XNUMX kVA.

Ptotal= Hiệp ước./Cos(φ)
10/0.93=10.7 kVA

Chà, bạn sẽ hỏi một câu hỏi hợp lý: 10,7 nhỏ hơn 11. Tại sao chúng ta cần điều khiển từ xa 22 kW? Còn điểm thứ hai: mức tiêu thụ điện năng của thiết bị sẽ thay đổi tùy theo thời gian trong ngày và ngày trong tuần. Khi phân phối điện, bạn cần tính đến thời điểm này và dự trữ ~ 10% cho các biến động và đột biến, để khi mức tiêu thụ tăng, các PDU không bị quá tải và khiến thiết bị không có điện.

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng
Biểu đồ tiêu thụ của giá đỡ 10 kW trong 4 ngày.

Hóa ra là chúng ta phải thêm 10,7% nữa vào 10 kW mà chúng ta có, và kết quả là chiếc điều khiển từ xa 11 kW không còn phù hợp với chúng ta nữa.

Mô hình điều khiển từ xa

Phân kỳ

Công suất nhà sản xuất, kVA

Công suất DtLN, kW

AP8858

1 f

3,7

3

AP8853

1 f

7,4

6

AP8881

3 f

11

9

AP8886

3 f

22

18

Đoạn bảng nguồn cho các mẫu PDU cụ thể theo DataLine. Có tính đến việc chuyển đổi từ kVA sang kW và dự trữ cho các đợt tăng đột biến trong ngày.

Tính năng cài đặt

Sẽ thuận tiện nhất khi làm việc với PDU khi nó được lắp theo chiều dọc, ở bên trái và bên phải của giá đỡ. Trong trường hợp này, nó không chiếm bất kỳ không gian hữu ích nào. Theo tiêu chuẩn, có thể lắp tối đa bốn PDU vào giá đỡ - hai ở bên trái và hai ở bên phải. Thông thường, một PDU được cài đặt ở mỗi bên. Mỗi PDU nhận được một nguồn điện đầu vào.

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng
“Bộ body kit” tiêu chuẩn của giá đỡ là 2 PDU và 1 ATS.

Đôi khi không có chỗ trong giá cho các PDU dọc, chẳng hạn nếu đó là giá mở. Sau đó, các PDU ngang sẽ ra tay giải cứu. Điều duy nhất là trong trường hợp này bạn sẽ phải chấp nhận mất từ ​​2 đến 4 đơn vị trong giá đỡ, tùy thuộc vào mẫu PDU.

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng
Ở đây PDU đã ăn 4 đơn vị. Loại PDU này cũng được sử dụng khi cần phân biệt giữa hai client trong cùng một rack. Trong trường hợp này, mỗi khách hàng sẽ có một cặp PDU riêng biệt.

Điều này xảy ra là giá được chọn không đủ sâu và máy chủ nhô ra ngoài, chặn PDU. Điều đáng buồn nhất ở đây không phải là một số socket sẽ không hoạt động mà nếu một PDU như vậy bị hỏng, bạn sẽ phải chôn ngay vào rack, hoặc tắt và gỡ bỏ toàn bộ thiết bị gây nhiễu.

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng
Đừng làm thế - 1

PDU và tất cả-tất cả: phân phối điện trong tủ mạng
Đừng làm thế - 2

Thiết bị kết nối

Ngay cả PDU phức tạp nhất cũng không giúp ích gì nếu thiết bị được kết nối không chính xác và không có cách nào để theo dõi mức tiêu thụ.

Điều gì có thể xảy ra? Một chút vật chất. Mỗi giá có hai đầu vào nguồn; một giá tiêu chuẩn có hai PDU. Hóa ra mỗi PDU có đầu vào riêng. Nếu có điều gì đó xảy ra với một trong các đầu vào (đọc PDU), giá sẽ tiếp tục hoạt động ở đầu vào thứ hai. Để chương trình này hoạt động, bạn cần tuân theo một số quy tắc. Đây là những cái chính (bạn có thể tìm thấy danh sách đầy đủ đây):

Thiết bị phải được kết nối với các PDU khác nhau. Nếu thiết bị có một nguồn điện và một phích cắm thì thiết bị đó được kết nối với PDU thông qua ATS (công tắc chuyển nguồn tự động) hoặc ATS (Công tắc chuyển nguồn tự động). Trong trường hợp có sự cố với một trong các đầu vào hoặc chính PDU, ATS sẽ chuyển thiết bị sang PDU/đầu vào lành mạnh. Thiết bị sẽ không cảm nhận được gì.

Tải được ghép nối trên hai đầu vào/PDU. Đầu vào dự phòng sẽ chỉ lưu nếu nó có thể chịu được tải của đầu vào bị rơi. Để làm điều này, bạn cần để lại một khoản dự trữ: tải mỗi đầu vào nhỏ hơn một nửa công suất định mức và tổng tải trên hai đầu vào nhỏ hơn 100% so với danh nghĩa. Chỉ trong trường hợp này, đầu vào còn lại sẽ chịu được tải gấp đôi. Nếu đây không phải là trường hợp của bạn, thì thủ thuật chuyển sang dự trữ sẽ không hiệu quả - thiết bị sẽ không có điện. Để tránh điều tồi tệ nhất xảy ra, chúng tôi màn hình tham số này.

Cân bằng tải giữa các phần PDU. Ổ cắm PDU được kết hợp thành các nhóm - phần. Thường là 2 hoặc 3 miếng. Mỗi phần có giới hạn sức mạnh riêng. Điều quan trọng là không vượt quá nó và phân bổ tải đều trên tất cả các phần. Chà, câu chuyện với các tải được ghép nối, đã được thảo luận ở trên, cũng có tác dụng ở đây.

Tôi sẽ tóm tắt

  1. Nếu có thể, hãy chọn PDU có chức năng giám sát.
  2. Khi chọn kiểu PDU, hãy để lại một ít năng lượng dự trữ.
  3. Gắn PDU để có thể thay thế nó mà không làm ảnh hưởng đến thiết bị CNTT của bạn.
  4. Kết nối chính xác: kết nối thiết bị với hai PDU, không làm quá tải các phần và lưu ý đến tải ghép đôi.

Nguồn: www.habr.com

Thêm một lời nhận xét