PDU e Tudo-Tudo-Tudo: Distribuição de Energia em Rack

Um dos racks de virtualização interna. Confuso com a indicação de cor dos cabos: laranja indica uma entrada ímpar de energia, verde - par.

Aqui falamos com mais freqüência sobre os “krupnyak” - chillers, grupos geradores a diesel, quadros principais. Hoje falaremos sobre as “pequenas coisas” - soquetes em racks, eles também são a Unidade de Distribuição de Energia (PDU). Em nossos data centers, existem mais de 4 mil racks entupidos com equipamentos de TI; portanto, na prática, vi muitas coisas: PDUs clássicas, “inteligentes” com monitoramento e controle, blocos de soquete comuns. Hoje vou lhe dizer quais PDUs estão disponíveis e o que é melhor escolher em uma situação específica.

O que são PDUs

Um simples bloco de pontos de venda. Sim, aquele que vive em todas as casas ou escritórios.
Formalmente, essa não é exatamente uma PDU no sentido de uso industrial em racks com equipamentos de TI, mas esses dispositivos também têm seus ventiladores. A única vantagem dessa solução é o baixo custo (o custo começa em 2 mil rublos). Eles também podem ajudar se você usar racks abertos, onde você não pode empurrar uma PDU padrão de forma alguma e não deseja perder unidades sob uma PDU horizontal. Isso é novamente uma questão de economia.

Há muito mais desvantagens: esses dispositivos nem sempre têm proteção interna contra curtos-circuitos e sobrecargas, monitoram indicadores e, mais ainda, não conseguem gerenciar soquetes. Na maioria das vezes, eles serão colocados na parte inferior do rack. Esta não é a posição mais conveniente para tomadas para desconectar equipamentos.

Em geral, os "pilotos" podem ser usados ​​se:

• você tem milhares de servidores e precisa salvar
• você pode se conectar cegamente aos equipamentos sem entender o que está acontecendo com o consumo real,
• Pronto para equipamentos de inatividade.

Nós não usamos isso, mas temos clientes que praticam isso com bastante êxito. É verdade que eles constroem a infraestrutura para seus serviços de tal maneira que a falha de dezenas de servidores não afeta o desempenho do aplicativo cliente.


Barato e alegre.


Posicionamento vertical.

PDUs mudas. Na verdade, essa é uma PDU clássica para uso em racks com equipamentos de TI, e isso já é bom. Eles têm o fator de forma apropriado para serem posicionados nas laterais do rack, pelo que é conveniente conectar o equipamento a eles. Existe proteção interna. Essas PDUs não possuem monitoramento, o que significa que não saberemos qual equipamento consome quanto e o que está acontecendo no interior. Quase não temos tais PDUs, e em geral elas estão gradualmente saindo do uso em massa.

Tais PDUs custam de 25 mil rublos.



PDUs inteligentes com monitoramento. Esses dispositivos têm cérebro e são capazes de rastrear os parâmetros de consumo de energia. Há uma tela onde os principais indicadores são exibidos: tensão, corrente e potência. Você pode rastreá-los por grupos separados de pontos de venda: seções ou bancos. Você pode se conectar a uma PDU remotamente, configurar o envio de dados para o sistema de monitoramento. Eles escrevem logs pelos quais você pode ver tudo o que aconteceu com ela, por exemplo, quando a PDU foi desligada.

Eles também sabem como calcular o consumo (kW * h) da contabilidade técnica para entender quanto o rack consome em um determinado período de tempo.

São PDUs padrão que oferecemos aos nossos clientes para alugar, e a maioria delas está em nossos data centers.

Se você comprar, prepare-se para pagar 75 mil rublos cada.






Gráfico do nosso monitoramento interno da PDU.

PDUs inteligentes com controle. Essas habilidades são complementadas com controles para as habilidades acima. As PDUs mais legais controlam e monitoram cada tomada: é possível ligar / desligar, o que acontece em situações em que existe uma tarefa de reiniciar remotamente o servidor na energia. Esse é o charme e o perigo de tais PDUs: um usuário comum, por ignorância, pode acessar a interface da web, pressionar alguma coisa e reiniciar / desligar o sistema inteiro de uma só vez. Sim, o sistema alertará duas vezes sobre as consequências, mas a prática mostra que mesmo os alarmes nem sempre protegem contra ações impensadas do usuário.

O grande problema das PDUs inteligentes é o superaquecimento e a falha do controlador e da tela. As PDUs geralmente são montadas na parte traseira do rack, onde o ar quente é soprado. Está quente lá, e os controladores não aguentam. Nesse caso, a PDU não precisa ser totalmente alterada, o controlador pode ser alterado para quente.

Bem, a um preço bastante mordida - de 120 mil rublos.


PDUs controladas podem ser identificadas pelas indicações em cada tomada.

Na minha opinião, a função de gerenciamento na PDU é uma questão de gosto, mas o monitoramento é essencial. Caso contrário, não será possível rastrear o consumo e a carga. Por que isso é importante, vou contar um pouco mais tarde.

Como calcular a energia da PDU necessária?

À primeira vista, tudo é bem simples aqui: o poder da PDU é selecionado de acordo com o poder do rack, mas há nuances. Digamos que você precise de um rack de 10 kW. Os fabricantes de PDU oferecem modelos de 3, 7, 11, 22 kW. Escolha 11 kW e, infelizmente, você estará errado. Teremos que escolher 22 kW. Por que precisamos de um suprimento tão grande? Eu vou explicar tudo agora.

Em primeiro lugar, os fabricantes costumam indicar o poder das PDUs em quilowatts em vez de kilovolt-amperes, o que é mais correto, mas não óbvio para as pessoas comuns.
Às vezes, os próprios fabricantes acrescentam confusão adicional:

Aqui, primeiro diz cerca de 11 kW,



E na descrição detalhada, estamos falando de 11000 VA:



Se você estiver lidando com manequins e consumidores semelhantes, não haverá diferença entre kW e kVA. Um rack de 10 kW com chaleiras consumirá 10 kVA. Mas se tivermos equipamentos de TI, o coeficiente (cos φ) aparecerá lá: quanto mais novo o equipamento, mais próximo esse coeficiente da unidade. O custo médio hospitalar para equipamentos de TI é de 0,93 a 0,95. Portanto, um rack de 10 kW com TI consumirá 10,7 kVA. Aqui está a fórmula pela qual recebemos 10,7 kVA.

Pfull = Pacto / Cos (φ)
10 / 0,93 = 10,7 kVA

Bem, você faz uma pergunta razoável, 10,7 é menor que 11. Por que precisamos de um controle remoto de 22 kW? Há um segundo ponto: o nível de consumo de energia do equipamento variará dependendo da hora do dia, dia da semana. Ao distribuir energia, esse momento deve ser levado em consideração e aproximadamente 10% devem ser reservados para flutuações e saltos, para que, no momento de aumentar o consumo de PDU, eles não sobrecarreguem e não deixem o equipamento sem energia.


O cronograma de consumo de um rack de 10 kW em 4 dias.

Acontece que devemos adicionar outros 10% aos nossos 10,7 kW e, como resultado, o controle remoto de 11 kW não é mais adequado para nós.


Um fragmento da tabela de potência de modelos específicos de PDU, de acordo com o DataLine. Tendo em conta a conversão de kVA para kW e a reserva para corridas de cavalos durante o dia.

Recursos de montagem

É mais conveniente trabalhar com a PDU quando montada na vertical, à esquerda e à direita do rack. Nesse caso, ele não ocupa espaço útil. Regularmente, até quatro PDUs podem ser instalados no rack - dois à esquerda e dois à direita. Na maioria das vezes, eles colocam uma PDU de cada lado. Cada PDU recebe uma entrada de energia.


Os racks "body kit" padrão - 2 PDU e 1 ATS.

Às vezes, em um rack, não há lugar para PDUs verticais, por exemplo, se for um rack aberto. PDUs horizontais vêm em socorro. A única coisa é que, nesse caso, você terá que aceitar a perda de 2 a 4 unidades no rack, dependendo do modelo da PDU.


Aqui a PDU comeu 4 unidades. Esse tipo de PDU também é usado quando você precisa distinguir entre dois clientes no mesmo rack. Nesse caso, cada cliente terá um par separado de PDUs.

Ocorre que o rack não foi selecionado com profundidade suficiente e o servidor se destaca, bloqueando a PDU. O mais triste aqui não é que parte das tomadas fique ociosa, mas que, se uma PDU quebrar, você terá que enterrá-la diretamente no rack ou desconectar e retirar todos os equipamentos interferentes.


Não faça isso - 1.


Não faça isso - 2.

Conexão do equipamento

Mesmo a PDU mais sofisticada não ajudará se o equipamento não estiver conectado corretamente e não houver maneira de monitorar o consumo.

O que poderia dar errado? Um pouco de equipamento . Duas entradas de energia são fornecidas em cada rack, duas PDUs em um rack padrão. Acontece que cada PDU tem sua própria entrada. Se algo acontecer com uma das entradas (leia a PDU), o rack continuará ativo na segunda. Para que esse esquema funcione, você precisa seguir algumas regras. Aqui estão os principais (uma lista completa pode ser encontrada aqui ):

O equipamento deve estar conectado a diferentes PDUs. Se o equipamento tiver uma fonte de alimentação e um plugue, ele será conectado à PDU via ATS (chave de transferência automática) ou ATS (chave de transferência automática). Em caso de problemas com uma das entradas ou com a própria PDU, o ATS muda o equipamento para uma PDU / entrada íntegra. O equipamento não sentirá nada.

Carga emparelhada em duas entradas / PDUs. A entrada de backup será salva apenas se puder suportar a carga de uma entrada caída. Para fazer isso, é necessário deixar uma margem: carregue cada entrada com menos da metade da potência nominal e a carga total nas duas entradas foi inferior a 100% da nominal. Somente neste caso, a entrada restante suportará carga dupla. Caso contrário, o foco na mudança para a reserva não ocorrerá - o equipamento permanecerá sem energia. Para evitar o pior, monitoramos esse parâmetro.

Balanceamento de carga entre as seções da PDU. Os soquetes da PDU são agrupados em seções. Geralmente 2 ou 3 peças. Cada seção tem seu próprio limite de energia. É importante não exceder e distribuir a carga uniformemente em todas as seções. Bem, a história com cargas emparelhadas, discutida acima, também funciona aqui.

Resumir

1. Se possível, escolha uma PDU com uma função de monitoramento.
2. Ao escolher um modelo de PDU, deixe uma margem de energia.
3. Monte a PDU para poder substituí-la sem perturbar o equipamento de TI.
4. Conecte corretamente: conecte o equipamento a duas PDUs, não sobrecarregue as seções e lembre-se das cargas dos pares.