Мы тут чаще всего рассказываем про “крупняк” – чиллеры, ДГУ, ГРЩ. Сегодня речь пойдет о “мелочах” – розетки в стойках, они же Power Distribution Unit (PDU). В наших дата-центрах более 4 тысяч стоек, забитых ИТ-оборудованием, поэтому в деле я видел много всякого: классические PDU, “умные” – с мониторингом и управлением, обычные блоки розеток. Сегодня расскажу, какие PDU бывают и что лучше выбрать в конкретной ситуации.
Какие бывают PDU
Простой блок розеток. Да, тот самый, который живет у каждого дома или в офисе.
Формально это не совсем PDU в смысле промышленного использования в стойках с ИТ-оборудованием, но и эти устройства имеют своих поклонников. Единственный плюс такого решения – дешевизна (стоимость стартует от 2 тыс. руб.). Еще они могут выручить, если используешь открытые стойки, куда стандартный PDU никак не впихнуть, а терять юниты под горизонтальный PDU не хочется. Это снова к вопросу об экономии.
Минусов сильно больше: у таких устройств не всегда есть внутренняя защита от КЗ и перегруза, мониторить показатели и тем более не получится управлять розетками. Чаще всего размещаться они будут внизу стойки. Это не самое удобное положение розеток для расключения оборудования.
В общем, “пилоты” можно использовать, если:
- у вас тысячи серверов и вам нужно сэкономить,
- вы можете себе позволить вслепую подключать оборудование, не понимая, что там происходит с реальным потреблением,
- готовы к downtime оборудования.
Мы такое не используем, но у нас есть клиенты, которые достаточно успешно это практикуют. Правда, они строят инфраструктуру под свои сервисы таким образом, что отказ десятков серверов не сказывается на работоспособности клиентского приложения.
“Тупые” PDU. Собственно, это классический PDU для использования в стойках с ИТ-оборудованием, и это уже хорошо. У них соответствующий форм-фактор для размещения по бокам стойки, за счет чего к ним удобно подключать оборудование. Есть внутренняя защита. Мониторинга у таких PDU нет, а значит, мы не будем знать, какое оборудование сколько потребляет, и что вообще происходит внутри. Таких PDU у нас почти не осталось, и в целом они постепенно уходят из массового использования.
Стоят такие PDU от 25 тыс. рублей.
“Умные” PDU с мониторингом. У этих устройств есть “мозги”, и они умеют отслеживать параметры энергопотребления. Есть дисплей, куда выводятся основные показатели: напряжение, текущий ток и мощность. Отслеживать их можно по отдельным группам розеток: секциям или банкам. К такой PDU можно подключиться удаленно, настроить отправку данных в систему мониторинга. Они пишут логи, по которым можно посмотреть все, что с ней происходило, например, когда именно выключилась PDU.
Еще они умеют считать потребление (кВт*ч) для технического учета, чтобы понимать, сколько стойка потребляет за определенное количество времени.
Это стандартные PDU, которые мы предлагаем своим клиентам в аренду, и таких PDU большинство в наших дата-центрах.
Если будете покупать, приготовьтесь выложить от 75 тыс. рублей за штуку.
“Умные” PDU с управлением. К выше описанным умениям у этих PDU добавляется управление. Самые крутые PDU управляют и мониторят каждую розетку: можно включать/выключать, что бывает нужно в ситуациях, когда есть задача удаленно перезагрузить сервер по питанию. В этом и прелесть, и опасность таких PDU: рядовой пользователь по незнанию может зайти в веб-интерфейс, что-то нажать и одним махом перезагрузить/выключить всю систему. Да, система дважды предупредит о последствиях, но практика показывает, что даже алармы не всегда защищают от необдуманных действий пользователя.
Большая проблема “умных” PDU – это перегрев и отказ контроллера и дисплея. PDU обычно устанавливаются на задней части стойки, там, где идет выдув горячего воздуха. Там жарко, и контроллеры не выдерживают. PDU при этом не нужно менять целиком, контроллер можно поменять на горячую.
Ну и по стоимости совсем кусаче – от 120 тыс. рублей.
На мой взгляд, функция управления в PDU дело вкуса, а вот мониторинг – это must have. В противном случае, нельзя будет отследить потребление и нагрузку. Почему это важно, расскажу чуть позже.
Как рассчитать нужную мощность PDU?
На первый взгляд, тут все достаточно просто: мощность PDU подбирается в соответствии с мощностью стойки, но есть нюансы. Допустим, вам нужна стойка 10 кВт. Производители PDU предлагают модели на 3, 7, 11, 22 кВт. Выбираете 11 кВт, и, к сожалению, вы будете не правы. Выбрать нам придется 22 кВт. Зачем же нам такой большой запас. Сейчас все объясню.
Во-первых, производители часто указывают мощность PDU в киловаттах, а не в киловольт-амперах, что более правильно, но не очевидно для обывателя.
Иногда производители сами вносят дополнительную путаницу:
Вот тут сначала говорится про 11 кВт,
А в подробном описании речь уже о 11000 VA:
Если вы имеете дело с чайниками и подобными потребителями, то разницы между кВт и кВА не будет. Стойка на 10 кВт с чайниками будет потреблять 10 кВА. А вот если у нас ИТ-оборудование, то там появляется коэффициент (cos φ): чем новее оборудование, тем ближе этот коэффициент к единице. В среднем по больнице для ИТ-оборудования можно брать 0,93–0,95. Поэтому стойка с 10 кВт с ИТ будет потреблять 10,7 кВА. Вот формула, по которой мы получили 10,7 кВА.
Pполн.= Pакт./Cos(φ)
10/0.93=10.7 кВА
Ну и вы зададите резонный вопрос, 10,7 – это же меньше 11. Зачем нам ПДУ на 22 кВт? Есть второй момент: уровень электропотребления у оборудования будет меняться в зависимости от времени суток, дня недели. При распределении питания нужно учитывать этот момент и закладывать ~10% на колебания и скачки, чтобы в момент повышения потребления PDU не ушли в перегруз и не оставили без питания оборудование.
Получается, что к имеющимся у нас 10,7 кВт мы должны прибавить еще 10%, и в итоге ПДУ под 11 кВт нам уже не подходит.
Особенности монтажа
Удобнее всего работать с PDU, когда она крепится вертикально, слева и справа стойки. В этом случае она не занимает полезного пространства. Штатно в стойку можно установить до четырех PDU — два слева и два справа. Чаще всего ставят по одной PDU с каждой стороны. На каждую PDU приходит по одному вводу питания.
Иногда в стойке нет места под вертикальные PDU, например, если это открытая стойка. Тогда на помощь приходят горизонтальные PDU. Единственное — в этом случае придется смириться с потерей от 2 до 4 юнитов в стойке в зависимости от модели PDU.
Бывает, что стойку выбрали недостаточно глубокую, и сервер торчит, перекрывая PDU. Здесь самое печальное не то, что часть розеток будет простаивать, а то, что если такая PDU сломается, то придется ее похоронить прямо в стойке, или же отключать и вытаскивать все мешающее оборудование.
Подключение оборудования
Даже самая навороченная PDU не поможет, если оборудование подключено неправильно и нет возможности мониторить потребление.
Что может пойти не так? Немного матчасти. На каждую стойку приходят два ввода питания, в стандартной стойке два PDU. Получается, у каждого PDU свой ввод. Если с одним из вводов (читай PDU) что-то происходит, то стойка продолжает жить на втором. Чтобы эта схема работала, нужно соблюдать некоторые правила. Вот основные:
Оборудование должно быть подключено в разные PDU. Если у оборудования один блок питания и одна вилка, то к PDU оно подключается через АВР (устройство автоматического ввода резерва), или ATS (Automatic Transfer Switch). В случае неполадок с одним из вводов или самим PDU, АВР переключает оборудование на здоровое PDU/ввод. Оборудование ничего не почувствует.
Парная нагрузка на двух вводах/PDU. Резервный ввод спасет, только если он выдержит нагрузку упавшего ввода. Для этого нужно оставлять запас: загружать каждый ввод меньше чем наполовину от номинальной мощности, а суммарная нагрузка на двух вводах была менее 100 % от номинала. Только в этом случае оставшийся ввод выдержит двойную нагрузку. Если у вас не так, то фокус с переключением на резерв не состоится — оборудование останется без питания. Чтобы не допустить самого страшного, мы мониторим этот параметр.
Балансировка нагрузки между секциями PDU. Розетки PDU объединены в группы — секции. Обычно из 2 или 3 штуки. У каждой секции свой лимит по мощности. Важно не превышать его и распределять нагрузку равномерно по всем секциям. Ну и тут также работает история с парными нагрузками, про которую говорили выше.
Подытожу
- По возможности выбирайте PDU c функцией мониторинга.
- При выборе модели PDU оставляйте запас по мощности.
- Монтируйте PDU так, чтобы была возможность заменить его, не беспокоя ИТ-оборудование.
- Подключайте правильно: подключайте оборудование к двум PDU, не перегружайте секции и помните о парных нагрузках.
ООО «Металлоизделия и комплектующие» занимается производством широкой линейки продукции и комплектующих для телекоммуникационной и нефтегазовой отрасли с 2003 года.
В нашем каталоге представлен широкий выбор телекоммуникационных шкафов и аксессуаров к ним. Среди предлагаемой продукции вы также найдете антивандальные шкафы.
Материал взят с сайта: https://habr.com/ru/companies/dataline/articles/471876/
