Hirdetés

Okos energiaelosztók

|

Az egyik aljzat olyan, mint a másik? Régebben ez így volt, de az új, intelligens áramelosztó rendszerek (power distribution unit, PDU) több kiegészítő funkcióval is rendelkeznek. A legújabb modellek mérik, kapcsolják és felügyelik a továbbított áramot, szükség esetén akár az egyes aljzatokét külön-külön is.

Nagyon fontos, hogy a PDU pontosan megfeleljen az egyedi igényeknek.

Az adatközpontokra is a jól ismert megoldás vonatkozik: az elektromos áram egyszerűen csak jön az aljzatból. De egyre inkább jellemző, hogy az áramot nem egy egyszerű, tisztán mechanikus elosztósáv továbbítja a szerverekhez és egyéb berendezésekhez, hanem egy áramelosztó egység (PDU) osztja tovább. Egyszerűen fogalmazva a PDU-k intelligens elosztók, konfigurációjuktól függően képesek mérésre, kapcsolásra, riasztások küldésére, bizonyos esetekben akár az egyes aljzatok esetében külön-külön is. A PDU-k egyre inkább alapfelszereltségnek számítanak az adatközpontokban, amit a működtetők és fenntartók energiahatékonyság-növelési törekvései is elősegítenek. A környezetvédelmi előnyök mellett ez természetesen rengeteg pénzt megtakarítását is jelenti.

Hirdetés
Hirdetés

Az energiatakarékosság a törvényben
Németország kormánya a költségvetést kiegészítő törvényben az idei évtől kezdve csak akkor biztosít adó-felsőhatárt az energia- és elektromossági adóval kapcsolatban, ha a vállalatok hozzájárulnak az energiatakarékossághoz. Minden esetben adatot kell szolgáltatni pl. arra vonatkozóan, hogyan változott az energiafogyasztás az optimalizálási időszakban. Különösen az ilyen esetekben a PDU-k tökéletes eszközök, hiszen pontos áramfogyasztási értékekkel szolgálnak az egyes fázisokról, telepítési helyekről, szerverszekrényekről, akár a szerverek szintjéig is. Manapság a legtöbb adatközpontban PDU-kat szerelnek minden szekrényrendszerbe; ezek legegyszerűbb változatai mindössze több kimeneti pontra osztják el az áramot. Ezek a rendszerek jelentik a legolcsóbb megoldást, de bonyolultabb funkciókat nem kínálnak. A helyi villamossági boltban beszerezhető elosztókhoz képest csak a megjelenésben van különbség, hiszen ezeket általában a szekrénygyártók különleges méreteihez és telepítési elképzeléseihez igazítják. Bizonyos alkalmazási területeken ez elegendő is lehet, például amikor a csatlakoztatott terhelés igen statikus, és elég a berendezés típustáblájára egy pillantást vetni a fogyasztás megállapításához.



Hirdetés

Az intelligencia számít
A további funkciókkal nem rendelkező, „buta” PDU-kat azonban egyre inkább lecserélik ténylegesen intelligens egységekre. A Rittal éppen ezért épített fel egy teljes PDU családot az IT szektor igényeire szabva, amely a legegyszerűbb változattól (Basic) a csúcskategóriás (Managed) modellig terjed, amely képes minden egyes kimenetének áramerősségét mérni. Természetesen a kínált termékek választéka jelenleg igen nagy a piacon. PDU rendszerek kaphatók számos szállítótól, különböző célcsoportok számára, különböző funkciókkal. A megfelelő áramelosztó egység kiválasztásához nagyon fontos tisztázni az igényeket – akár az egyes szerverek szintjéig is.

1. számú döntési kritérium: fizikai felépítés
A döntési feltételek listája tervezési és mechanikai jellemzőkkel kezdődik. Be fognak férni a PDU-k a szekrényrendszerbe? Ha igen, a jelenlegi állás szerint, be fognak-e férni teljesen felszerelt állapotban is? A nagyobb PDU-k esetében szükség van az elosztónak, a beledugott csatlakozóknak, valamint a kábeleknek is helyre. Ha a rack nagyon sűrűn beépített a különböző komponensekkel, problémák merülhetnek fel. Ideális esetben a sávok a „zéró U” helyre, tehát az oldalpanel és a támasztókeret közötti helyre beférnek. Ott nem foglalnak hasznos rack helyet, könnyen elérhetők még akkor is, ha a rack teljesen tele van. Nagyobb számú PDU esetén a szerszám nélküli, de legalábbis egyszerű szerelési technikára van szükség. Ez lerövidíti a szerelés idejét, és segít megelőzni, hogy a kábelek véletlenül kihúzódjanak vagy sérüljenek. A mechanikai kompatibilitás (azaz, hogy az egyik gyártó PDU-i beépíthetők legyenek egy másik gyártó szekrényrendszereibe) követelménye manapság általában teljesíthető adapterek segítségével a megfelelő szerelősíneken.

Természetesen a terhelhetőségnek is a megfelelő szintűnek kell lennie. Sok különálló készülék van a rack-be építve (pizza boksz elrendezés) vagy nagy blade szervereket használnak? Ez meghatározza az aljzatok számát, és természetesen a maximális terhelést is. Ez különösen fontos akkor, ha az aljzatokat a PDU-n keresztül kívánják kapcsolni. A Rittal termékei kicsit több mint 20 kW/PDU teljesítményre képesek, ha redundáns A/B elosztás került kiépítésre, ami azt jelenti, hogy több mint 40 kW terhelés lehetséges a rack-en belül. A Rittal esetében legfeljebb 40 kW terhelés valósítható meg.

Hirdetés

2. számú döntési kritérium: tervezés
A következő tétel: milyen csatlakozódugó-formát alkalmaztak az eszközök esetében? Európában leggyakrabban a klasszikus, földelt csatlakozót használják. Ez robusztus, bedugásához viszonylag nagy erőkifejtés szükséges, ami megakadályozza a csatlakozódugó véletlenszerű kihúzódását is. A C13/C19 aljzatok azonban rengeteg helyet takarítanak meg, és sokkal nagyobb csatlakoztatási sűrűséget tesznek lehetővé. Ha a gyártó a csatlakozódugók biztosítására hatékony rendszereket épített be, akkor a véletlenszerű kihúzás veszélye is elkerülhető. A másik alapvető kérdés, hogy egy-, vagy háromfázisú legyen-e a hosszabbító kábel. Mivel az adatközpontokban mindkét változattal gyakran lehet találkozni, a gyártóknak egy- és háromfázisú termékcsaládot is kellene tartaniuk portfoliójukban.

Fontos döntés: kapcsolófunkció
Ha csak az áramelosztást tekintjük, a részletekben még több különbséget találunk. Általánosságban a gyártók a kínálatukat mért kivitelű, illetve mért/kapcsolható termékekre osztják. Ez azért van, mert sok ügyfél elutasítja a kapcsolófunkcióval rendelkező PDU-kat. Biztonsági okokból a legtöbb rendszergazdának fejfájást okoz, hogy a szerver táplálásával távolról kapcsolatot lehet teremteni. Másrészről viszont bizonyos alkalmazásoknál, ha például nincs szakember a helyszínen, a távoli hozzáférés lehet a támogatás egyetlen módja. Súlyos zavar esetén pedig a számítógépeket lehet, hogy a kemény módszerrel kell újraindítani: a csatlakozóaljzaton keresztül. Ha egy vállalat biztonsági rendszere működik, akkor ez a funkció nem jelent túlságosan nagy kockázatot. Ehhez azonban a PDU-knak meg kell felelniük számos követelménynek.

3. számú döntési kritérium: a hozzáférés ellenőrzése
A legfontosabb, hogy a funkcióhoz hozzáféréssel rendelkező személyek köre pontosan legyen meghatározva. A modern PDU-k beépített klienssel rendelkeznek könyvtárszolgáltatásokhoz; csatlakoztathatók az Active Directoryhoz, vagy más könyvtárszolgáltatáshoz LDAP-n keresztül. Így a vállalatnál használt felhasználói adatok hozzáférési jogok hozzárendelésére is rendelkezésre állnak. Fontos továbbá az is, hogy az egymással kapcsolatban lévő PDU-k, valamint egyes portjaik tematikusan csoportosíthatók legyenek a hozzáférési jogok vonatkozásában. A levelezőszerverért felelős rendszergazdának például nincs szüksége hozzáférésre az SAP szerverekhez. Ezt a PDU delegálási funkciójának is tükröznie kell. A legjobb, ha a hozzáférési jogokat olvasási és írási engedélyekre bontjuk, hogy a rendszergazdák hibaelhárítás során ellenőrizhessék mondjuk a tápellátás állapotát, de ők maguk ne végezhessenek változtatásokat. Komolyabb védelmi szükségletekkel rendelkező környezetekben a hálózatkezelés és a PDU közötti kommunikációt SSL vagy más művelettel kell biztosítani. Biztonsági okokból a PDU-kat a hálózatkezelő rendszerrel összekötő Ethernet kapcsolatokat nem kapcsolt aljzatokon kell létrehozni, nehogy megtörténhessen, hogy valaki véletlenül kizárja magát a PDU-kezelő interfészről. Aki biztosítani akarja, hogy csak a megfelelő aljzat felügyelete történjen meg, annak előbb el kell végeznie házi feladatát: a pontos dokumentálás, az értelmes folyamatok létrehozása az új telepítésekkel kapcsolatban, valamint a következetes hozzáférés-ellenőrzés mind segít megelőzni a hibákat és a szándékos rongálást.

Hirdetés

A bistabil relék energiát takarítanak meg
A PDU-k a tényleges kapcsolási műveletet kétféleképpen végzik. Először is, a terheléseket elektronikus vagy mechanikus relékkel lehet kapcsolni. Ennek a korábban széles körben használt módszernek vannak hátulütői. A csak a PDU-kat érintő áramkimaradások esetén a relék elveszítik ellenőrző áramukat és meghibásodnak, ami általában lekapcsolja az érintett aljzatot és annak fogyasztóit. Emellett a folyton feszültség alatt álló relé áramot fogyaszt: teljesen felszerelt PDU esetében ez akár 50 watt többletet is jelenthet. Ezzel szükségtelenül fogyasztja az energiát, és a folyamatosan működő relé élettartama is csökken. A másik módszer is mechanikus relék alkalmazását foglalja magában, de bistabil változatban. A kapcsolási művelethez a relék táplálása csak egyszer, röviden, ellenőrző árammal történik. Ezután a kapcsolási állapot a tápellátástól függetlenül fennmarad. Ha a PDU táplálása megszűnik, az egyes aljzatok kapcsolási állapota nem változik. Emellett nem fogyasztanak szükségtelenül áramot a relék tekercsei, mivel passzív módban maradnak. Magának a PDU-nak az áramellátása központi kérdés a redundancia vonatkozásában, különösen, ha kapcsolófunkcióval rendelkező PDU-król van szó. A PDU-kat általában más forrásból kell táplálni, mint a csatlakoztatott terhelést. Ha a szerver tartalék tápegységekkel is rendelkezik, egy további A/B táplálás is telepítve van a rackekbe. Ez akár három különböző táplálást is jelenthet a rackben, ami az adatközpont fenntartójának nagy költséget jelent. A problémát elegánsabban meg lehet oldani úgy, hogy a PDU-t a már meglévő hálózati interfész táplálja PoE segítségével. Ez eggyel kevesebb tápkábelt jelent, bár a teljes redundanciát még mindig a terhelés és az ellenőrzés táplálásának szétválasztása jelenti.

Hálózati kapcsolat Etherneten keresztül
A PDU-k esetében az Ethernet porton keresztüli hálózati kapcsolódás az általános eljárás. Ritkán kínálnak vezeték nélküli technológiát, hiszen az ügyfelek az adatközpontokat többnyire WLAN jelektől mentesen kívánják tartani. Bizonyos esetekben vezeték nélküli modellként kaphatók kiegészítő nedvesség-, hő-, illetve füstérzékelők. Ez lehetővé teszi az érzékelők pontos elhelyezését költséges kábelrendszer kiépítése nélkül. Minden gyártó kínál vezetékes interfésszel ellátott érzékelőket is. A Rittal szintén CAN buszt alkalmaz a PDU-k egymáshoz történő csatlakoztatásához. Így a slave PDU-k egy intelligens master PDU-hoz vannak csatlakoztatva. A vezérlő központilag a masteren keresztül fut, ez a bővítés azt eredményezi, hogy egy PDU jelentősen több aljzat kezelésére képes. Kellemes mellékhatás: a slave PDU-k jelentősen olcsóbbak a master PDU-knál, mivel nincs szükségük saját kijelzőre és intelligens elemekre. A kijelző, amely a Rittal PDU esetében egy energiatakarékos OLED, alkalmas a gyors, helyszíni mért érték és kapcsolóállapot lekérdezésre. Ugyan általában nem használatos PDU-knál, de a kijelzőt nem érdemes lespórolni, mert fontos információkkal szolgál, és zavar esetén minden perc számít.

Felhasználói döntés: mérések
Az egyes felhasználók döntik el, hogy a PDU milyen mérési értékeket szolgáltasson. Ha csak az energiafelhasználás hatékonysága számít (power usage effectiveness, PUE), akkor adott körülmények között elegendő lehet az adatközpontba vezető egyes fázisok teljesítmény- és áramerősség-értékeinek ismerete. Ez azonban azt jelenti, hogy nem követhetők nyomon a kihasználatlan potenciálok, és a terhelés új alkalmazások miatti változását sem veszi figyelembe. Az adatközponton belüli energetikai viszonyok áttekintéséhez minimum az áramerősség- és feszültségértékek rack szintű mérése szükséges. A mérési funkcióval rendelkező PDU-k elterjedése óta az ügyfelek gyakran fedezik fel, hogy a látszólag teljesen kihasznált villamos táplálások még mindig tartalmaznak sok kihasználatlan potenciált. Általában küszöbértékek is megadhatók a fogyasztáshoz, ekkor a rendszergazda automatikusan értesíthető a növekvő terhelésről.

Hirdetés

Nagyobb energiahatékonyság a legfrissebb fogyasztási értékekkel
Különösen három fázis használata esetén fontos a terhelések szimmetrikus elosztása. A fázisterhelés kijelzése sok tervezési és tesztelési munkálatot takaríthat meg, hiszen tökéletesen leképezi a terhelés arányait. A teljesítménytényező is fontos probléma, különösen a szünetmentes tápegységek (UPS) összefüggésében. Mivel az UPS-eket alapesetben induktív terhelésre tervezik, kimenetüknél +0,8 (induktív) teljesítménytényező várható. A jelenlegi bladeszerverek esetében azonban a teljesítménytényező –0,95 és –0,90 (kapacitív) között van. Ennek eredményeképpen a hagyományos UPS rendszerek sokkal gyorsabban elérik teljesítményük felső határát, mint ahogy azt a tervezők a telepítés során figyelembe vették. Aki ismeri az aktuális teljesítménytényezőket, jobban ki tudja számítani a terhelést, és képes optimálisan méretezni az UPS egységeket bővítés esetén.

Összefoglalva: az adatközpontok gyakran többszázezer euró értékű berendezést és szoftvert tartalmaznak. A működési költségek gyakran évente több tízezer eurót tesznek ki. Egyszerűen gazdaságilag is megéri megvédeni ezeket az értékeket, amennyire csak lehetséges, és ez az optimálisan méretezett és felügyelt villamos táplálással kezdődik. A PDU-k továbbá lehetővé teszik a felhasználó számára az energiahatékonyság növelését kritikus és megtévesztő környezetben. Ez a két ok már önmagában is nélkülözhetetlenné teszi a PDU-k használatát minden jövőbeli szerverrackben. Az csak további kellemes mellékhatás, hogy a helyszíni kezelés és hibaelhárítás is egyszerűbb.

Hirdetés
Hirdetés

Úgy tűnik, AdBlockert használsz, amivel megakadályozod a reklámok megjelenítését. Amennyiben szeretnéd támogatni a munkánkat, kérjük add hozzá az oldalt a kivételek listájához, vagy támogass minket közvetlenül! További információért kattints!

Engedélyezi, hogy a https://computerworld.hu értesítéseket küldjön Önnek a kiemelt hírekről? Az értesítések bármikor kikapcsolhatók a böngésző beállításaiban.