|
Технологии защиты электропитания в ЦОД: минимизация рисков и расходов
Главная /
Архив номеров / 2013 / Выпуск №9 (32) / Технологии защиты электропитания в ЦОД: минимизация рисков и расходов
Рубрика:
Тема номера /
Системы хранения и обработки данных (СХД и ЦОД)
Facebook
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники
Google+
Дмитрий Портных, эксперт-аналитик
Технологии защиты электропитания в ЦОД:
минимизация рисков и расходов
Бесперебойность работы остается одним из главных требований, предъявляемых к любому дата-центру. Убытки от минуты простоя ЦОД измеряются десятками, если не сотнями тысяч долларов, а также большой вероятностью потери данных или клиентов. При этом нагрузки на ЦОД продолжают возрастать, повышаются и тарифы на электроэнергию. В этой ситуации критическое значение для большинства дата-центров приобретают отказоустойчивость, возможность масштабирования и высокая энергетическая эффективность. Все три этих фактора в значительной степени определяются системой ИБП
Повышенная отказоустойчивость
Под отказоустойчивостью мы понимаем возможность системы сохранить работоспособность после выхода из строя одного или нескольких компонентов.
Источники бесперебойного питания обеспечивают работоспособность системы на время, необходимое либо для подключения резервных мощностей, либо для корректного завершения работы. Если «ляжет» основной канал, по которому электропитание поступает в ЦОД, то включится резервный источник, например, дизельный генератор. Необходимо учитывать, что переключение на источник не может быть мгновенным, и в любом случае на это потребуется какое-то время. Кроме того, может оказаться, что дополнительный источник просто не был предусмотрен, а прерывание электропитания создает либо риск повреждения непосредственно серверного оборудования, либо потери данных, которые нанем хранятся.
Резервирование ИБП является обязательной частью резервирования инженерных систем. Для ЦОД, соответствующих требованиям уровня надежности TIER 1, согласно стандартам ассоциации телекоммуникационной промышленности США (стандарт TIA-942) и Uptime Institute, источники бесперебойного питания если и предусмотрены, то, как правило, не зарезервированы, а значит, любая поломка способна привести к полному отключению.
ЦОД, чей уровень соответствует требованиям отказоустойчивости TIER 2, ИБП резервируются по схеме «N+1», то есть на совокупное количество ИБП (или их модулей) приходится лишь один резервный элемент. Например, если откажут оба силовых модуля источника бесперебойного питания, то система отключится.
Схема «2N», как правило, используется в более надежных ЦОД (уровня TIER 3) и подразумевает полное резервное дублирование всей системы, что позволяет использовать дополнительные мощности для непрерывного функционирования дата-центра. На время проведения профилактических работ уже не обойтись без дублирующих ИБП и путей подвода питания, а также генераторной установки. При этом мощностей ИБП должно хватить для питания всего компьютерного ителекоммуникационного оборудования ЦОД.
Наконец, схема «2N+1» представляет собой дублированную систему с дополнительными резервными компонентами на случай самых сложных аварий. Дата-центр уровня TIER 4 должен обеспечивать самую высокую надежность. Необходим дублированный подвод питания, резервирования системы кондиционирования и ИБП по схеме «2 (N+1)» либо «N+X», где «X» – любое количество дополнительных модулей.
Учитывая особенности ЦОД и потребности заказчика, Delta Electronics предлагает полный спектр решений: от ИБП небольшой мощности, которые устанавливаются непосредственно в стойку вместе с серверным оборудованием до больших мощных источников, установленных в отдельном помещении с аккумуляторными батареями, от которых подпитывается весь машинный зал с серверами. Возьмем в качестве примера семейство модульных трехфазных ИБП Delta Modulon DPH мощностью от 25 до 800 кВА. В полностью отказоустойчивой схеме Modulon DPH обеспечивается собственное резервирование системы управления, силовых модулей и устройств охлаждения.
Полнофункциональная управляющая логика позволяет системе самосинхронизироваться при отказе основного модуля и автоматически переключиться на резервный, обеспечивая тем самым гарантированно непрерывную работу. Возможность «горячей» замены важнейших компонентов и модулей повышает ремонтопригодность ИБП и позволяет свести среднее время ремонта к нулю, обеспечивая максимальное время безотказной работы и высочайшую надежность оборудования ЦОД.
Проблема с нестабильностью параметров питающей сети и необходимостью обеспечить качественное питание нагрузки в ИБП Modulon DPH решена благодаря широкому диапазону входного напряжения (от -45% до +25%) и узкому диапазону регулирования выходного напряжения.
ИБП Modulon DPH способна выдерживать значительные перегрузки: 125% в течение 10 минут и 150% в течение 1 минуты. Исключительная надежность и высочайший коэффициент готовности (99,9999%) обеспечивают лучшее в своем классе время безотказной работы и способствуют максимальному сокращению совокупной стоимости владения.
Модульность
Не углубляясь в детали споров, которые ведутся между сторонниками моноблочных и модульных ИБП, отметим, что оба подхода имеют свои плюсы и минусы, и выбор решения определяется конкретной задачей и особенностями помещения ЦОД. Модульный принцип построения становится доминирующим на рынке ИБП для ЦОД во многом благодаря тому, что позволяет гибко и поэтапно наращивать выходную мощность источников с помощью подключения новых модулей, не создавая при этом излишнего запаса по мощности. Таким образом, оператор дата-центра может, не жертвуя мощностью, избежать больших начальных инвестиций и сократить эксплуатационные расходы.
Если речь идет о помещении с ограниченным пространством, то модульный принцип помогает экономить полезную площадь, занимаемую оборудованием. Например, в серии ИБП Delta Modulon DPH, предназначенных для ЦОД среднего размера, выполненные по технологии plug and play силовые модули поддерживают вертикальное и горизонтальное расширение.
Внутри одной закрытой стойки система обеспечивает вертикальное расширение с 25 кВт до 800 кВт и резервирование по схеме «N+1» или «N+X». Горизонтальное расширение допускает параллельное включение до четырех ИБП безпривлечения дополнительного оборудования.
Практика показывает, что модульные решения в источниках бесперебойного питания позволяют в целом избежать радикальной модернизации всей системы энергорезервирования. Кроме того, не надо загадывать наперед, до какого уровня может увеличиться потенциальная нагрузка. При необходимости можно просто докупить необходимое количество дополнительных модулей и сэкономить на покупке еще одного ИБП.
Энергоэффективность
Согласно прогнозам Gartner ИБП с высокой энергоэффективностью будут доминировать на мировом рынке в ближайшие годы. В России до недавнего времени большинство компаний и госструктур обращали мало внимания на этот показатель, но ситуация меняется.
Поэтому, предлагая рынку новые решения по бесперебойному питанию, Delta стремилась обеспечить максимально высокие КПД и рабочие характеристики при одновременном снижении затрат.
Для того чтобы высчитать эффективность энергорасходов ЦОД, применяют коэффициент PUE (Power Usage Effectiveness), который определяется как отношение общего количества энергии, подаваемой на площадку, к энергии, потребляемой именно ИT-оборудованием.
Обычно выделяют три интервала значений PUE. Значение PUE больше 2.5 означает, что до ИТ-оборудования доходит только 30% поступившей на объект электроэнергии (при этом фактическая доля может быть даже ниже). Преимущественно такую ситуацию мы можем наблюдать в старых дата-центрах, построенных больше семи лет назад. Они работают с устаревшими системами охлаждения, освещения и физической безопасности.
Для большинства современных ЦОД стандартный показатель PUE больше 1.6 и меньше 2.5. PUE ниже 1.6 могут похвастаться либо суперсовременные ЦОД, либо те, что провели глубокую модернизацию.
Эта цифра означает, что инженерная инфраструктура, включая системы охлаждения и источники бесперебойного питания, выстроена и работает в режиме наибольшего энергосбережения. Таким образом, вспомогательное оборудование остается именно вспомогательным, а не забирает на себя львиную долю мощностей, которые предназначены для ИT-инфраструктуры.
Как правило, чем больше ЦОД, тем меньше значение PUE – крупные дата-центры, дорожащие своей репутацией перед клиентами, стараются пользоваться передовыми технологиями в области экономии электроэнергии.
Компания Delta решила продемонстрировать энергоэффективные решения для дата-центров уровня TIER 3 на примере оборудования своих офисов в городе Тайбэй на Тайване и в китайских городах Шанхай и Дунгуань, применив решение InfraSuite.
Значение PUE для большинства ЦОД обычно составляет от 2.0 до 3.0. Тем примечательнее, что все три ЦОД Delta, установившие решение InfraSuite, достигли уровня PUE менее 1.6. После модернизации годовая экономия электроэнергии вофисах достигла 53%. Значительную роль в улучшение показателей внесли высокоэффективные модульные ИБП.
Динамично развивающийся рынок дата-центров является одним из ключевых потребителей «тяжелых» ИБП. Современный ЦОД должен быть надежным, отказоустойчивым и компактным без потери мощности на стойку. Российский заказчик стремится получить от вендоров уже не только наиболее низкие цены, но и лучшие технические характеристики.
Наиболее востребованными являются те из них, которые позволяют сэкономить на эксплуатации систем электропитания, то есть обеспечить высокий КПД и максимальную оптимизацию работы системы.
В ближайшем будущем приоритетным критерием при выборе оборудования станет его энергоэффективность. В начало⇑
Facebook
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники
Google+
Комментарии отсутствуют
Комментарии могут отставлять только зарегистрированные пользователи
|
РДТЕХ представил Технологическую карту российского ПО 2023 
RAMAX Group получила партнерский статус уровня Gold по продукту Tarantool 
На RIGF 2024 обсудили ключевые вопросы цифрового развития России 
OS Day 2024: «Архитектурные аспекты безопасности операционных систем» 
_cover.jpg)
