Главная страница  |  Источники бесперебойного питания  |  Liebert  |  Центр компетенции

Электропитание ЦОД: подход Emerson Network Power

— Какова стратегия Liebert в отношении обеспечения гарантированного электроснабжения ЦОД - централизованная или распределенная архитектура при выборе мощности ИБП?

Практически во всех случаях при строительстве ЦОД система бесперебойного электропитания выполняется централизованной, что обусловлено рядом преимуществ, которые предоставляет эта схема. Нельзя не отметить надежность, гибкость, большой срок службы оборудования, легкость обслуживания и мониторинга централизованных систем.

Несмотря на то, что мощные ИБП имеют существенно более высокую надежность и время наработки на отказ по сравнению с ИБП малой мощности, для достижения максимальной готовности и отказоустойчивости системы бесперебойного электропитания в подавляющем большинстве случаев мощные ИБП объединяют в системы с параллельным резервированием N+M или организуют бесперебойное электропитание стоек с оборудованием по схеме «двойная шина». Системы, выполненные по схеме «двойная шина», не имеют единых точек отказа и предоставляют возможность гибкого обслуживания любых  компонентов в своем составе. Современные мощные ИБП легко сопрягаются с дизель-генераторными установками, которые являются неотъемлемой частью системы электропитания современного ЦОДа. Кроме того, установка мощных ИБП с двойным преобразованием позволяет радикально снизить токовую нагрузку высшими гармониками нейтрального проводника на участке от ввода до ИБП.

— Какое значение имеет КПД ИБП?

КПД ИБП определят паразитное тепловыделение работающего ИБП. Избыток тепла, выделяемый ИБП, прямо отражается в первоначальных инвестициях на установку системы кондиционирования помещения ИБП, и в текущих расходах при оплате счетов за потребляемую электроэнергию. Традиционно для ИБП с двойным преобразованием КПД лежит в диапазоне 89%-92%. КПД современных безтрансформаторных ИБП, как правило, чуть выше КПД трансформаторных систем за счет отсутствия потерь в трансформаторе. Ряд современных ИБП умеют работать в режиме энергосбережения (режим «Ecomode»), заключающемся в переводе ИБП в байпасный режим  при отсутствии неполадок во входном электропитании, достигая значений КПД 94%-96%. Однако, по мнению наших технических специалистов, практическая ценность этого режима весьма сомнительна из-за частых стрессовых нагрузок на  инвертор при переключениях и невозможности обеспечить безразрывное переключение.

— Какие модели рекомендует Liebert для ЦОД - модульные или монолитные, с трансформатором или без?

Максимальная мощность отдельного модульного ИБП, выпускаемого Emerson Network Power, составляет 20 КВА, что явно недостаточно для его применения в ЦОДах. Однако, диктуемые спецификой ЦОД требования к отказоустойчивости подсистемы электропитания могут быть удовлетворены только применением модульных схем построения, которые сейчас реализуются практически повсеместно. Это могут быть параллельные системы из нескольких равноправных ИБП, обеспечивающие резервирование N+M и устойчивые к отказу одного или нескольких модулей. Максимальная же надежность (на уровне восьми девяток после запятой) подсистемы электропитания достигается при выполнении схемы питания «двойная шина», в которой стойки с оборудованием питаются от двух независимых лучей, каждый из которых гарантирован независимой параллельной системой из нескольких ИБП.

Усилия R&D отделов всех вендоров традиционно нацелены на разработку современных безтрансформаторных ИБП все большей мощности, обладающих очень хорошими выходными характеристиками, высоким КДП и минимальной массой. В подавляющем большинстве наших проектов электропитание ЦОД было выполнено на основе безтрансформаторных ИБП нового поколения Liebert NXa, обеспечивающих превосходную стабилизацию, обладающих входным коэффициентом мощности близким к единице и являющихся максимально «дружественными» к ДГУ. Однако, в ряде случаев применение дополнительных развязывающих трансформаторов по входу, выходу или байпасу ИБП является необходимым, закладывается на этапе проектирования и определяется множеством факторов, таких как режим использования нейтрального проводника, наличия двух вводов от независимых трансформаторных подстанций, наличия ДГУ в схеме электропитания, наличия различных переходных процессов в нейтрали при расположении ЦОД на производственных площадках, характеризующихся наличием частых включений/отключений мощных потребителей.

— Какие конкретно линейки ИБП и каких мощностей Liebert предлагает в ЦОД?

В настоящее время для электропитания ЦОДов компания Emerson Network Power t предлагает линейку трехфазных ИБП средней мощности NXe, включающую модели от 10 до 30 КВА, линейку уже упомянутых безтрансформаторных ИБП нового поколения большой мощности Liebert NXa, включающую модели от 40 КВА до 200 КВА и классические трансформаторные ИБП Liebert HiPulse Evolution мощностью от 200 до 800 КВА.

Все упомянутые ИБП могут быть объединены в параллельные системы, выходной мощностью до 1200 КВА на ИБП NXa и до 4800 КВА на ИБП Liebert HiPulse Evolution.

— Какие новинки появились в этом году?

В начале этого года начались продажи ИБП Liebert NXf мощностью от 10 КВА до 20 КВА с трехфазным входном и однофазным выходом. Все преимущества линейки NX, включающие надежность, возможность параллельной работы, идеальные электрические характеристики, совместимость с ДГУ, богатейшие возможности мониторинга теперь стали доступны при построении однофазных систем бесперебойно электропитания.

— Помимо ИБП есть ли другое оборудование по обеспечению электропитания, которое составляло бы комплексное решение для ЦОД (например, системы распределения питания, измерительные системы, датчики и прочее)?

После приобретения в январе 2006 года доли компании Knuerr AG, ведущего европейского производителя оборудования для размещения серверов, компания Emerson Network Power  получила возможность предлагать полный комплекс оборудования для ЦОДов, включая стойки, шкафы, панели распределения питания внутри стоек, средства мониторинга параметров окружающей среды, средства контроля доступа в шкафы и многое другое.

Отдельно стоит отметить решения Emerson Network Power по организации мониторинга состояния больших аккумуляторных комплектов в режиме реального времени. Система Liebert BDS-256 проводит регулярное измерение с заданной периодичностью внутреннего сопротивления каждой ячейки батарейного комплекта, консолидируя результаты измерений и предоставляя их оператору в наглядной форме. Проводимый на регулярной основе мониторинг дает возможность раннего выявления и замены слабых ячеек, еще до того, когда они начнут угрожать работоспособности всего аккумуляторного комплекта, что существенно повышает надежность и безопасность систем бесперебойного электропитания.

— Управление электропитанием - как решается этот вопрос у Liebert?

В спектре решений наличествуют управляемые панели внутристоечного распределения питания, которые позволяют легко решить самую часто встречающуюся задачу удаленной перезагрузки сервера по сигналу, полученному по SNMP или через веб-страницу управления.

Получить же целостную картину состояния инженерных систем ЦОДа, в том числе системы бесперебойного электропитания можно установив программно-аппаратный комплекс слежения и управления Liebert SiteScan.

— Что Вы называете ЦОД? Где грань между ЦОД и серверной комнатой? Сколько должно быть стоек, или площадь, или серверов - чтобы объект назывался уже ЦОДом?

На мой взгляд определяющим фактором является вовсе не размер, а наличие всех необходимых инженерных систем "жизнеобеспечения", как-то резервного питания, газового пожаротушения, физической безопасности, автоматического мониторинга и управления, обеспечивающих требуемую степень готовности ИТ-оборудования.

Размер же определяется либо собственными потребностями при строительстве корпоративного ЦОДа, либо размер очень часто лимитирован сверху доступной электрической мощностью.

— Какова в России средняя мощность, потребляемая ЦОД?

Черезвычайно сложно говорить о неком среднем значении, т.к. выбор площадки для строительства ЦОД  и его финальный размер это сложная многофакторная задача. Основными критериями выбора, как правило, выступают наличие свободных технологических площадей для размещения оборудования, наличие незадействованных электрических мощностей, наличие двух электрических вводов от разных подстанций и наличие или возможность организации каналов связи необходимой пропускной способности.

— Cколько в среднем сегодня потребляет серверная стойка в ЦОД - с какими цифрами Вам приходлось сталкиваться?

Современная типовая архитектура предполагает установку охлаждаемых воздухом шкафов с оборудованием с суммарным тепловыделением 4-7 КВт. Большинство наших проектов были выполнены имеено по этой типовой схеме, предочитаемой заказчиками стремящимися как можно быстрее ввести ЦОД в эксплуатацию.

Однако, в нашем же демонстрационном дата-центре, строительство которого находится в завершающей стадии будет представлено новейшее решение Liebert XDFN, обеспечивающие теплосъем до 24 КВт со стойки. Система Liebert XDFN это модуль работающий по принципу замкнутого охлаждения внутри стоек.

При этом осуществляется охлаждение непосредственно серверов, а не рабочего помещения.

Система XDFN это законченное, но масштабируемое решение. Очевидными преимуществами является  отсутствие воды, как хладогента, и возможность установить эту систему для устранения «узких мест» в уже существующих ЦОД, изначально не предназначенных для таких нагрузок.