Электроснабжение ЦОД. Сбои электропитания и основные причины их возникновения.

Это вторая часть нашего материала об электроснабжении ЦОД - сбои электропитания и основные причины их возникновения.

Радуга мск Подарочная упаковка товаромания.рф/index.php?cat=120901.

Наиболее распространенные причины отказа системы питания дата-центра на макро-уровне связаны с батареями ИБП, что особенно характерно для небольших площадок, оснащенных одним ИБП с единственным набором батарей. Некоторые современные модульные ИБП оснащаются модульным набором батарей (N+1 или больше) для снижения числа единичных точек отказа (SPOF).

Цепи батарей

Часто используемым методом повышения надежности системы батарей является оснащение ИБП двумя или более параллельными цепями батарей. Однако, если в одной из цепей есть нерабочая батарея, это может привести к отказу всех остальных цепей. Даже при использовании нескольких параллельных цепей иногда бывает сложно определить состояние системы, если не выполняется мониторинг состояния батарей и/или не производятся регулярные загрузочные тесты. Если этого нет, то вы можете не знать о существовании проблемы до тех пор, пока не произойдет сбой питания и вся нагрузка не ляжет на батареи.

Батареи нуждаются в техобслуживании, регулярном тестировании и замене больше, чем какой бы то ни было компонент системы электропитания. Однако, эти процедуры зачастую игнорируются, если только для них не предусмотрена отдельная статья расходов в бюджете компании.

Компания может принять решение о замене только слабой цепи батарей для того, чтобы сэкономить средства. Допускается замена цепей в разное время, если они не подключены параллельно к общей шине питания ИБП – в этом случае могут возникнуть проблемы.

Идеальная схема предусматривает использование независимых цепей, которые подключены к отдельным модулям ИБП, формирующим массив типа N+1. При такой конфигурации отказ одной из цепей не повлияет на остальные. К примеру, четыре модуля ИБП мощностью по 750кВа, каждый из которых оснащен собственной цепью батарей, имеют общую мощность 3000кВа, но при использовании схемы N+1 общая мощность составляет 2250кВа.

Отказ одной из цепей не влияет на остальные, поскольку цепи батарей не связаны между собой. Если на вашем объекте применяются две автономных системы ИБП, обеспечивающих независимое распределение питания на каждую стойку по схеме A-B, критический уровень нагрузки будет по-прежнему составлять 2250кВа, и линия питания не будет иметь явных единичных точек отказа.

Преимущество такой схемы заключается в том, что теоретически ваш ЦОД не будет простаивать по причине сбоев питания, если только не произойдет человеческая ошибка. Недостатком является низкая эффективность ИБП. В штатном режиме каждый ИБП работает на малом уровне загрузки (37% или ниже). При низкой загрузке величина КПД для большинства старых ИБП составляет менее 75%, но на многих объектах допускается столь малый КПД, поскольку замена рабочего ИБП является дорогостоящей операцией, нарушающей нормальное функционирование ЦОД. Некоторые более новые ИБП могут работать с КПД до 85-90% при уровне загрузки до 30%. Ряд современных модульных ИБП при условии низкой загрузки умеют отключать неиспользуемые модули для повышения эффективности.

Энергоэффективность или избыточность

В отрасли ЦОД сегодня много внимания уделяется зеленым технологиям и снижению PUE, и потому сложно говорить об энергии, не касаясь вопросов энергоэффективности. Самой энергоэффективной конфигурацией является простейшая схема типа N, не обладающая избыточностью; наименее эффективной является схема стандарта Tier 4, обладающая максимальной избыточностью. Однако, большинство компаний предпочитают  энергоэффективности защиту от сбоев электропитания.

В долгосрочном периоде ожидается рост энергопотребления по всей отрасли ЦОД. Остается надеяться, что использование более энергоэффективного ИТ-оборудования позволит снизить растущие потребности в электроэнергии, но это не отменяет необходимости своевременного планирования емкости дата-центра и возможностей для его расширения. Безответственным будет откладывать решение данного вопроса до того момента, пока производительность дата-центра не достигнет своего предела, поскольку строительство нового ЦОД занимает от 1,5 до 2 лет, а крупная модернизация инфраструктуры занимает от 6 до 12 месяцев (если возможность расширения не была предусмотрена заранее).

Расчет емкости дата-центра

Зачастую один из первых вопросов, задаваемых на начальном этапе проектирования ЦОД, звучит так: «Какова целевая емкость дата-центра с учетом планируемого жизненного цикла?» Если речь идет о корпоративном ЦОД, то проектирование выполняют, как правило, исходя из емкости действующего дата-центра и планов будущего развития, принимая в расчет количество стоек и ожидаемые требования к системе питания.

Проектирование колокационной площадки производится с учетом требований клиентов. В прежние времена новый объект, как правило, строился из расчета на максимальную загрузку. В результате, новые площадки практически пустовали после открытия. В настоящее время, по причине растущих требований к питанию, многие современные ЦОД строятся в несколько этапов для снижения начальных затрат. Модульное строительство также позволяет избежать неполной загрузки системы ИБП и системы охлаждения, что позволяет им функционировать более эффективно, а также позволяет наращивать объем площадки по мере необходимости.

Заключение по вопросам сбоев электропитания в ЦОД

В конечном счете, статистика говорит о том, что основной причиной сбоев электропитания в ЦОД является человеческий фактор, а не отказ оборудования. Некоторые проблемы системы электропитания ЦОД является предсказуемыми, и их легко избежать. В случае возникновения проблемы каждый хочет знать, что же послужило причиной. В большинстве случаев, проблемы с питанием связаны с изначальными просчетами в проектировании, выбранным уровнем избыточности и ограничениями бюджета.

Содержание

1. Первая часть - Анализ особенностей системы электропитания и наиболее распространенных точек отказа
2. Вторая часть - Сбои электропитания и основные причины их возникновения