12.04.2022
ITBreeze LLC

Электробезопасность центра обработки данных

Мощность центров обработки данных является важным элементом при их проектировании и эксплуатации. Простой сбой питания может стать большой катастрофой, вызывающей серьезные последствия, будь то поломка дорогостоящего оборудования, потеря данных, клиентов или прибыли из-за вынужденного простоя в работе. Надежная система электроснабжения и распределения необходима для поддержания эффективности и безопасности ЦОД и минимизации экономических потерь. 

Типичный дата-центр состоит из:

• информационной инфраструктуры, включающей в себя серверное оборудование и обеспечивающей основные функции — обработку и хранение информации;

• телекоммуникационной инфраструктуры, обеспечивающей передачу информации между вычислительным оборудованием с помощью структурных элементов. В их состав входят: узлы ввода кабельной инфраструктуры, коммутационные узлы, телекоммуникационная кабельная инфраструктура;

• инженерной инфраструктуры, обеспечивающей нормальное функционирование основных систем.

Инженерная инфраструктура включает в себя: кондиционирование для поддержания температуры и уровня влажности в заданных параметрах; бесперебойное электроснабжение для автономной работы дата-центра в случаях отключения центральных источников электроэнергии; охранно-пожарную сигнализацию и системы газового пожаротушения; системы удаленного IP контроля, управления питанием и контроля доступа.

Как протекает электроэнергия в ЦОД

Система электроснабжения и распределения — одна из важнейших подсистем дата-центра. Облегченная с помощью различных единиц оборудования, система может варьироваться в зависимости от размера и масштаба ЦОД. По стандарту TIA-942 существует четырехуровневая система ранжирования для определения надежности: 

Tier 1. Базовый уровень. ЦОД базового уровня подвержен нарушениям работы как от плановых, так и от внеплановых действий. В ЦОД Tier I отсутствует защита от случайных и намеренных событий, обусловленных действиями человека. 

Tier 2. С резервированными компонентами. В ЦОД Tier II время простоя возможно в связи с плановыми и внеплановыми работами, а также аварийными ситуациями, но оно сокращено благодаря введению одной резервной единицы оборудования в каждой системе. 

Tier 3. С возможностью параллельного проведения ремонтных работ. Третий уровень надежности требует осуществления любой плановой деятельности без остановки ЦОД. Под плановыми работами подразумевается профилактическое и программируемое техническое обслуживание, ремонт и замена компонентов, добавление или удаление компонентов, их тестирование. Очевидно, что в этом случае необходимо иметь резервирование, позволяющее всю нагрузку пустить по другому пути.

Tier 4. Отказоустойчивый. Отказоустойчивый ЦОД характеризуется безостановочной работой при проведении плановых мероприятий и способен выдержать один серьезный отказ без последствий для критически важной нагрузки. Необходим дублированный подвод питания, резервирования системы кондиционирования и ИБП по схеме 2(N+1). Tier IV требует защиту от всех потенциальных проблем в связи с человеческим фактором. Регламентированы даже избыточные средства защиты от намеренных или случайных действий человека. 

Как правило, мощность от электросети может быть чрезвычайно высокой. Существует трансформатор для снижения высокого напряжения до безопасного уровня с помощью автоматических переключателей передачи (ATS). Поскольку поставщики электроэнергии не могут гарантировать идеальное электроснабжение каждый раз и везде, а резервный доступ к коммунальной энергосистеме невозможен, по крайней мере один дизельный или газовый резервный генератор подключается к ЦОД для обеспечения резервных источников питания для поддержки серверов или другого оборудования центров обработки данных. Как только питание прерывается, переключатели передачи сигнализируют резервным генераторам о включении, чтобы генерирующая мощность подавалась на оборудование центра обработки данных.

Однако для включения генератора и подачи полной мощности требуется немного времени. Источник бесперебойного питания (ИБП) играет важную роль в преодолении временного разрыва в качестве резервного источника питания. Как правило, имеется панель байпаса технического обслуживания (MBP), позволяющая ИБП работать в режиме байпаса технического обслуживания и не прерывать нагрузку при отключении питания от системы для обслуживания. В конечном счете, питание будет подключено к распределительному устройству питания (PDU), которое подключено к серии удаленных панелей питания (RPPs). Затем различные стоечные КПК подключаются к различным розеточным коробкам от RPPs как часть резервной цепи питания. Так как работает система электроснабжения.

Как предотвратить сбой энергосистемы в дата-центрах?

Поскольку надежность энергосистемы имеет большое значение для центров обработки данных, как мы можем гарантировать высокое качество электроэнергии? Вот несколько советов по предотвращению сбоев энергосистемы в центрах обработки данных.

  1. Точная оценка мощности

Как правило, срок службы типичного ЦОД охватывает несколько поколений ИТ-оборудования. Планирование мощности центра обработки данных и согласование требований к мощности ИТ-оборудования с мощностью энергетического оборудования становятся жизненно важными для его эффективности. Первым шагом для оценки текущей мощности является понимание потребности в мощности ИТ-оборудования, системы охлаждения, освещения и критических нагрузок. С ростом внедрения мощных устройств среднее энергопотребление растет. 

  1. Проектирование энергосистемы в соответствии с требованиями

После точной оценки потребности дата-центра в мощности наступает время оснащения его соответствующим оборудованием. Подходящая система питания сведет к минимуму риск сбоя питания. Для поддержки резервирования предлагаются компоненты двойного питания, такие как двойной PDU. Более того, необходимо учитывать гармонические токи, генерируемые ИТ-оборудованием. Изолирующие трансформаторы могут быть применены для смягчения влияния гармонических токов.

  1. Регулярное техническое обслуживание оборудования дата-центра

Ежедневный физический осмотр энергетического оборудования и ИТ-оборудования является необходимым процессом для обеспечения того, чтобы все системы находились в исправном состоянии. Например, регулярное техническое обслуживание ИБП и батарей требуется для того, чтобы свести к минимуму возможность перебоев в подаче электроэнергии. Необходимо определить изменения в инфраструктуре, чтобы в случае чего не упустить некоторые детали, которые будут иметь большое значение для всей системы.

Стабильность энергосистемы: готовность является ключевым фактором

Обеспечение того, чтобы ЦОД имел мощную энергетическую систему, имеет решающее значение для обеспечения бесперебойной работы бизнеса. Некоторые проблемы с энергосистемой дата-центра можно решить, приняв некоторые вышеперечисленные меры. Поэтому важно принять эффективные меры по обеспечению готовности энергосистемы, максимально снизив риски, что, как следствие, повышает конкурентоспособность и приносит больше прибыли бизнесу.


Другие статьи