نواصل المقالة ، والغرض منها هو تبادل الخبرات وإظهار الميزات الرئيسية والأخطاء الشائعة التي تحدث أثناء تصميم وتنظيم الأنظمة الفرعية لإمداد الطاقة للبنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات ومركز البيانات ككل. لكني أود زيادة الجمهور قليلاً وتكريس عدة أقسام للعناصر الأساسية لضمان السلامة الكهربائية وحماية المعدات والناس.
أولئك الذين فاتهم الجزء الأول أو يريدون تذكر الجزء الأول
يمكنهم الذهاب هنا .
بالنسبة لأولئك الذين يفهمون ما هو الأوتوماتيكي والتجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ، ولماذا هم بحاجة إليه ، وما الذي يحمون منه وماذا - انتقل إلى القسم
هل هناك حاجة إلى RCDs لمعدات تكنولوجيا المعلومات ، الخادم ، مركز البيانات؟ .
الجزء الثاني
سنرى ما هي العلاقة بين الطاقة ومعدات تكنولوجيا المعلومات النهائية ، وسوف نفهم السؤال ، في أي حالات انقطاع التيار الكهربائي ، يجب ضمان نظام التشغيل للعمل دون أعطال.
قضايا التبديل الاحتياطيةيتم تنظيم إمدادات الطاقة لمعدات المعلومات مع التكرار. ضع في اعتبارك تنظيم مصدر الطاقة في جزء -- (وحدة تزويد الطاقة غير المنقطعة - وحدة توزيع الطاقة - وحدة تزويد الطاقة). أنواع الحجز من الأنواع التالية:
- تكرار الكابلات على الرف ، المعدات ، باستخدام وحدات توزيع الطاقة المنفصلة ، PDU (الشكل 1)
- تكرار ناقل الطاقة في لوحة مزود الطاقة ، باستخدام وحدات توزيع الطاقة المنفصلة ، PDU (الشكل 2)
التكرار على مستوى مصادر الطاقة مباشرة في الخادم والمفتاح وجهاز تكنولوجيا المعلومات (الشكل 3)
التكرار باستخدام مفتاح تحميل مُثبَّت على حامل ، ABP مُثبَّت على حامل (SPN ، يُعرف أيضًا باسم ATS) (الشكل 4)
للتبديل بين الإدخال الأساسي والإدخال الاحتياطي ، يمكنك استخدام:
- في مجال نظم المعلومات: خزانات ABP / STS (Static Transfer Swith) لأنظمة الطاقة العالية ، للتحول إلى الطاقة من UPS احتياطي في وقت تشغيل نظام 2N كامل أو مجموعات من أنظمة N + 1 ؛
- في مجال أنظمة الإمداد بالطاقة لأنواع مختلفة من مخططات ABP (على المقاولين ، على وحدات التحكم) ؛
- على مستوى رف الخادم: حامل ABP \ ATS التلقائي عالي السرعة على حامل الرف (Swith Automatic Transfer) ؛
- على مستوى معدات المعلومات المحددة: إمدادات الطاقة المزدوجة.
كما ذكرنا
أعلاه لمعدات تكنولوجيا المعلومات ، "انقطاع التيار الكهربائي غير مقبول." وما هو مخفي تحت هذه العبارة؟ ما هو "انقطاع" في قوة معدات المعلومات؟ الآن دعونا نلقي نظرة على مثال حي.
يقوم العميل بتنفيذ غرفة خادم محلية مع البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات من طابقين لمكتب الشركة. في مرحلة مناقشة نظام إمداد الطاقة ، يريد وضع جميع معدات المعلومات مع وحدة إمداد طاقة واحدة (PSU) ، وترك الفتحة الثانية لخادم PSUs مجانًا ، وتركيب ATS على حامل واحد على الرف بأكمله. (الشكل 4 ، مخطط).
ظهور الجزء الخلفي من الخادم مع مصادر طاقة مكررة
كيف جادل العميل برغبته :
- توفير التكلفة (500-800 دولار لكل جهاز رف)
- يمكنك وضع أبسط وحدات PDU وتطبيقها بالفعل لتوزيع الطاقة بعد ATS
- تمامًا نفس مستوى موثوقية النظام مقارنةً بطريقة التوزيع الكلاسيكية
لقد أخذنا مهلة ، ودرسنا بالتفصيل رغبة العميل من وجهات نظر مختلفة ، وموثوقية الخدمات بشكل عام ، في فترة الضمان وما بعد الضمان ، بالإضافة إلى:
- تكلفة (وفورات) التكاليف الرأسمالية أثناء التنفيذ (CAPEX)
- تكلفة تكاليف الاستهلاك ، وصيانة قطع الغيار ، وتكاليف العمالة للموظفين العملاء ( OPEX )
- مقارنة خوارزميات التشغيل ووقت التحويل إلى خط النسخ الاحتياطي في كلتا الحالتين ، والتحقق من "نقاط الفشل الفردية"
- مستوى مخاطر تجميد و / أو إعادة تشغيل أنظمة تشغيل معدات المعلومات ، وسقوط خدمات المعلومات التي تعمل عليها.
وهذا ما اتضح:وفقًا للإطار التنظيمي
GOST 32144-2013 (الطاقة الكهربائية. التوافق الكهرومغناطيسي للمعدات التقنية. معايير جودة الكهرباء في شبكات الأغراض العامة. تاريخ التقديم - 1 يوليو 2014) ، يمكن أن يكون السبب الرئيسي لأعطال معدات المعلومات هو انخفاض الجهد ، والذي
عادة ما يحدث بسبب الأعطال في الشبكات الكهربائية أو في التركيبات الكهربائية للمستهلكين ، وكذلك عند توصيل حمولة قوية
اقرأ:
يمكن أن تصل مدة انخفاض الجهد إلى دقيقة واحدة
تخبرنا هذه العبارة أنه يجب توفير أجهزة المعلومات بواسطة UPS و / أو ATSs عالية السرعة ، لأن انخفاضات الجهد في هذه المدة مقبولة وطبيعية من وجهة نظر الطاقة الكبيرة ، ولكنها ستكون مميتة لمعدات وخدمات تكنولوجيا المعلومات.
بالمناسبة ، تجدر الإشارة إلى أنه في الوقت الحالي هناك تناقضات في الإطار التنظيمي الحالي للاتحاد الروسي من حيث قياس القيم المتعلقة بجودة الكهرباء ، يمكن العثور على مزيد من التفاصيل
في المقالة التي كتبها فيكتور Cherdak ، المدير الفني لشركتنا ، (مصدر
digitalsubstation.com )
بعض المقتطفات من المقالفي السنوات الأخيرة ، تم تطوير معايير الدولة في مجال قياسات معلمات الطاقة الكهربائية المتعلقة بـ CE وتم تعديلها بشكل متكرر.
"
كان التغيير المهم هو استبدال GOST 13109-97 "الطاقة الكهربائية. التوافق الكهرومغناطيسي. معايير الجودة للطاقة الكهربائية في أنظمة تزويد الطاقة للأغراض العامة "[16] وفقًا لـ GOST 32144-2013. تحدد هذه المعايير مجموعة مختلفة من مؤشرات جودة الطاقة.
ولكن ما مدى سرعة ذلك؟ كيفية تحديد الوقت بالمللي ثانية الذي لن تسقط فيه خدمة العميل (والخادم) ولن يدخل نظام التشغيل في "خطأ فادح"؟
هناك معيار CBEMA (اتحاد مصنعي أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الأعمال) ، والذي أصبح معروفًا الآن ، بعد بعض التعديلات ، باسم "منحنيات ITIC" (مجلس صناعة تكنولوجيا المعلومات) ، ويتم تضمين المتغيرات الخاصة به في معايير IEEE 446 ANSI. وفقًا لهذه المعايير ، يجب أن تظل الدوائر الإلكترونية لمصادر الطاقة عاملة لمدة 20 مللي ثانية (أو 0.02 ثانية ، أي فترة).
نفس منحنيات ITICوفقًا لمتطلبات إمدادات الطاقة لأنظمة الخادم والحاسوب الخاصة
بالبنية التحتية لنظام الخادم ، يمكننا القول أن معلمة وحدة تزويد الطاقة
Tvout_holdup أثناء فشل جهد الإمداد تضمن تشغيل معدات المعلومات لمدة 21 مللي ثانية على الأقل. أي أن الفترة الكاملة للشبكة هي وقت التشغيل العادي المضمون للخادم أو المحول. تم تحديد المعلمة
Tpwok_holdup لمدة 20
مللي ثانية على الأقل.
يمكن العثور على بعض التفاصيل حول معلمات SSI هناالمساعدة: وقت الانتظار هو الفترة الزمنية التي يمكن خلالها لمورد الطاقة أن يحافظ على جهد الخرج في حدود معينة بعد اختفاء جهد الإمداد عند دخله. في معظم مصادر طاقة الكمبيوتر ، يميز وقت الانتظار أيضًا المدة التي تخبر فيها إشارة الطاقة الجيدة (PWR_OK) النظام بأن الفولتية التي تم إنشاؤها بواسطة مورد الطاقة غير مستقرة (بالنسبة لمزودات الكمبيوتر ، تكون هذه المعلمة عادة أكثر من 16 مللي ثانية).
هنا أحد الجداول من الوثيقة
وهذا رسم بياني زمني مع خوارزميات تشغيل BP المنظمة.
الآن دعونا نرى ما هو وقت التبديل الذي تعلن عنه APC ، على سبيل المثال ، لمفتاح تحميل على الرف لتحميل علامة
AP7721 التجارية. نرى أنه هنا لدينا عادة 8-12 مللي ثانية ، ولكن 18 مللي ثانية هي أقصى وقت للتبديل.
يمكننا أن نستنتج أن وقت التبديل إلى إدخال النسخ الاحتياطي لمفتاح تحميل الرف يتوافق مع مواصفات وحدة تزويد الطاقة لمعدات الخادم. اتضح أنه لن يكون هناك فشل في تشغيل معدات المعلومات.
جدول ملخص لتوقيت عناصر النظام وماذا عن المكون الاقتصادي وأي الخيارات أكثر ربحية وتحمل الأخطاء؟
افترض أن لدينا ثلاثة خوادم صغيرة في الحامل ، حيث يمكنك وضع جهازي طاقة وثلاثة أجهزة مزودة بإمدادات طاقة زائدة. كل شيء بالغ الأهمية وسيؤدي فشل أي من الأجهزة إلى فشل نظام العملاء بأكمله ككل. في أي حال ، نحن بحاجة إلى مفتاح تحميل مثبت على حامل. هذا حوالي 18 ألف روبل.
يعلن العميل أنه لا يحتاج إلى وحدات PDU (PDUs) ، مما يعني أن الميزانية ستكلف ATS فقط - نفس 18 ألف روبل. كبديل لوحدات توزيع الطاقة (PDUs) ، يقترح العميل استخدام توزيع الطاقة "على متن" مفتاح تحميل الحامل. يخطط العميل أيضًا لشراء خادم مزود بفتحتين لمصادر الطاقة ، ولكن في تكوين مزود بوحدة خدمة واحدة من أجل الاقتصاد.
(الشكل 4)تتضمن النسخة الكلاسيكية
(الشكل 3) مجموعة من وحدتي PDUs - حوالي 32000 روبل ، و 3 مصادر طاقة إضافية لكل خادم مقابل 500 دولار لكل 84 ألف روبل في المجموع. ATS لنفس 18 ألف روبل. عند وضع كل ذلك معًا ، نتفهم أن الحل الكلاسيكي سيكلف العميل
حوالي 134 ألف روبل.يبدو صحيحًا ، العميل على حق ، والمال مختلف تمامًا. ولكن دعونا ننظر من وجهة نظر التسامح مع الخطأ وإمكانية الخدمة لكلا الخيارين:
خيار العميل: نقطة واحدة من العطل - مفتاح تحميل الحامل. إذا حدث له شيء ، فإننا نفقد الرف بأكمله. لذا ، يجب أن يكون لديك قطع غيار مباشرة على الموقع ، مما يضيف إلى تقدير 18000 روبل. تكون مصادر الطاقة في الخوادم واحدة تلو الأخرى ، وهي أيضًا نقاط فشل. لذلك ، من المستحسن أن يكون لديك مصدر واحد على الأقل ، ويفضل أن تكون جميع مصادر الطاقة الثلاثة محفوظة في الموقع. دعونا نفترض أننا بحاجة إلى ثلاث وحدات لإمداد الطاقة في قطع غيار ، وهو آخر بالإضافة إلى 36 ألف روبل. تحتاج إلى التحقق من الطاقة التي يمكن أن تحولها ATS الحامل. الآن ننطلق من حقيقة أن 3 كيلوواط أو 16 أمبير كافية لجميع معدات الرف. إذا كنا بحاجة إلى ATS لـ 32A (7 كيلو واط) ، فسيكون أكثر تكلفة (أكثر من 100 ألف روبل). أي أن ميزانية خيار العميل ، مع النظر بالتفصيل في الموثوقية ،
تنمو إلى 160 ألف روبل . في هذه الحالة ، في حالة الطوارئ ، على الرغم من حقيقة أن قطع الغيار ستكون في الموقع ، ستكون هناك حاجة إلى وقت تعطل لاستبدال الجهاز.
نقطة فشل واحدة (SPOF) - عقدة أو خط اتصال أو كائن في نظام توفر البيانات ، يمكن أن يتسبب فشلها في إتلاف النظام بأكمله ، أو يتسبب في عدم إمكانية الوصول إلى البيانات
خيار التكنولوجيا المفتوحة : كما
هو موضح في الشكل 3 ، ولكن إذا لزم الأمر ، تتم إضافة ATS لمعدات الشبكة الصغيرة بمصدر طاقة واحد.
نقطة الفشل هي نفس المنشطات الأمفيتامينية. إذا حدث له شيء ، فإننا نفقد الرف بأكمله. نوافق على أنك تحتاج إلى قطع الغيار مباشرة على الموقع. ولكن في حالتنا ، إذا فشل ATS فقط ، فإن ذلك يمكن أن يؤثر فقط على تشغيل المفاتيح والمعدات المساعدة. ستستمر الخوادم نفسها في العمل بهدوء. ليست هناك حاجة إلى إمدادات الطاقة في قطع الغيار. نظرًا لأنه ، في حالة فشل أحد مصادر الطاقة المكررة ، فسيستمر الخادم في العمل على المورد المتبقي ، وعلى الأرجح أنه سينتظر مصدر طاقة جديد من المورد ، بغض النظر عن بعد الموقع.
تفسير مصطلح SPOF لأنظمة تكنولوجيا المعلوماتنقطة فشل واحدة (SPOF) - عقدة أو جهاز أو نقطة دائرة ، يمكن أن يؤدي فشلها إلى تعطيل النظام بأكمله ، مما يؤدي إلى عدم توفر البيانات والخدمات. يعتبر في تطوير وتصميم أي أنظمة حاسمة. يؤدي الغياب الكامل لنقاط الفشل الفردية إلى زيادة كبيرة في التكاليف الرأسمالية أثناء التنفيذ ، لذلك يتم تحديد مدى أهمية نظام أو خدمة معينة في مرحلة التصميم بناءً على ميزانية المشروع ، بالإضافة إلى رغبات ومتطلبات العميل. نجد دائمًا الحل المثالي لكل عميل ، ونحدد عدة خيارات لتنفيذ المشروع ونقدمها للعملاء. ونتيجة لذلك ، في مرحلة تسليم المشروع ، يتلقى العميل بالضبط الحل الذي يريد رؤيته من حيث السعر / الجودة / الموثوقية.
وبالتالي ، من الممكن ، ولكن ليس من المنطقي ، توصيل جميع معدات الحامل بـ ATS واحد ، لأنه في هذه الحالة نحصل على نقطة واحدة من انقطاع التيار الكهربائي. يُفضل شراء خوادم مزودة بمزودات طاقة مضاعفة في أي حال ، نظرًا لزيادة تحمل الأخطاء على مستوى أجهزة المعلومات بشكل كبير.
يضمن مفتاح الحمل المُثبَّت على الحامل التبديل الصحيح والفوري تقريبًا لمدخلات النسخ الاحتياطي ، ولن تشعر به معدات المعلومات حتى ، وسوف تستمر منتجات البرامج وأنظمة التشغيل في العمل بشكل صحيح. على أي حال ، هناك حاجة إلى وحدات توزيع الطاقة المثبتة على الرف ولا توجد حاجة لتوفيرها. يمكن أن تؤدي الوفورات الواضحة في التكاليف الرأسمالية لتوزيع الطاقة إلى مشاكل تشغيلية غير قابلة للحل ، على سبيل المثال ، الحاجة إلى "إطفاء" الحامل بالكامل فقط لنقل ATS إلى وحدة أخرى أو لتدقيق مفتاح حمل الحامل.
على أي حال ، يجب أن تكون هناك قطع غيار لمزودات الطاقة المكررة ، ولكنها ليست متاحة دائمًا أو متاحة.ظهور مورد طاقة خادم قابل للإزالة:
إن استخدام ABP المثبت على الرف له خصائصه الخاصةعلى سبيل المثال ، قوة مثل هذه المنشطات الأمفيتامينية محدودة ، ويمكن تبديلها بمجموعة من الأحمال الضعيفة نسبيًا من حيث استهلاك الطاقة. هناك أسئلة حول عدد موصلات طاقة الإخراج. على سبيل المثال ، تم تجهيز ATS AP7721 المذكور أعلاه بموصلات إدخال من النوع C14 ، مما يعني قدرة تحويل قصوى تبلغ 2.5 كيلو واط. للحصول على طاقة تحميل أكبر ، يوجد نموذج 2U
AP7724 ، وهو مجهز بموصل 32
أمبير عند الإدخال ، أي أن الطاقة القصوى للمعدات يمكن أن تصل إلى 7 كيلو واط. هذا يعني أنه يمكن توصيل رف المعدات النموذجي بالكامل بهذا المنشطات الأمفيتامينية. ومع ذلك ، فإن سعر مثل هذا القرار سيكون أكثر من 100 ألف روبل.
تم وصف عمل معدات المعلومات مع اثنين من إمدادات الطاقة بشكل جيد في
مقال بقلم Vadim Sinitskydimskiy . كما ترون ، هناك مزايا وعيوب. وتوافر إمدادات الطاقة الزائدة لمعدات المعلومات ضروري في أي حال ، خاصة إذا كان الكائن خارج منطقة الإمداد السريع لإمدادات الطاقة من البائع. بالإضافة إلى ذلك ، نود أن نلاحظ أن الآلات الحاسبة عبر الإنترنت لحساب قوة الخوادم الجديدة من البائعين لا يمكن استخدامها إلا كدليل لمسؤولي النظام وموظفي العملاء.
يجب تقييم الإمكانيات الحقيقية لتوصيل خادم قوي جديد بحامل موجود مع الأخذ في الاعتبار المشروع الأولي لإمدادات الطاقة والحالة الحالية وحمل الحامل والخادم و UPS والمولد ... من ناحية الاتصال في الرف ، يجدر أيضًا التفكير في:
- قدرات PDU الحالية ، مثل الفتحات المجانية فيها
- تصنيفات الآلات في الدروع والمقاطع العرضية وطور خط الكابل إلى الحامل.
تستحق موثوقية نظام الإمداد بالطاقة للخادم اهتمامًا خاصًا ، إذا تم بناؤه وفقًا للنظام الموضح في
الشكل 2 (مع نظامي ناقل) ، فإن وجود خادم قوي جديد يمكن أن يؤدي إلى التحميل الزائد على نظام الإمداد بالطاقة بالكامل في حالة أعمال الإصلاح وتقليل عمر بطارية
UPS على البطاريات ، اجعل مفتاح UPS للتجاوز للحمل الزائد والمزيد ...
وكيف تقوم ببناء نظام توزيع الرف؟
ما هو مورد BP لمعدات تكنولوجيا المعلومات والخوارزمية لتكرار برامجهم؟
ما PDU التي تفضل استخدامها: أساسية ، مراقَبة؟ ما مدى فائدة وظيفة PDU / PDU في الممارسة ، وهل ساعدتك؟المؤلف: أوليغ كوليكوف
مهندس تصميم رئيسي
قسم حلول التكامل
"التقنيات المفتوحة"
okulikov@ot.ru
التسجيل في السجل الوطني للمتخصصين "NOPRIZ" P-045870