Các loại PDU trong Trung tâm dữ liệu: Cơ bản, Đo lường, Giám sát và Chuyển đổi

Hai thiết bị có chung tên và đó là lúc bắt đầu nhầm lẫn

Bước vào phòng dữ liệu và mọi người sẽ gọi hai thứ khác nhau là "PDU". Một là bộ phân phối điện gắn trên sàn, đôi khi được gọi là bảng nguồn từ xa, lấy nguồn cấp lớn từ UPS và chia nó thành các mạch nhánh cho một dãy giá đỡ. Cái còn lại là PDU giá nằm bên trong tủ và cấp nguồn cho máy chủ. Bài viết này nói về vấn đề thứ hai - thiết bị được bắt vít vào vỏ.

Điều lầm tưởng thứ hai cần được làm sáng tỏ: PDU giá đỡ cơ bản không chỉ đơn giản là một ổ cắm điện có vỏ kim loại. các sự khác biệt giữa PDU và dải nguồn phụ thuộc vào dòng điện đầu vào, sự phối hợp của cầu dao, cách lắp đặt và thực tế là PDU của giá đỡ được thiết kế để được cấp điện từ mạch nhánh UPS và được bảo trì khi giá đỡ đang hoạt động.

Năm loại PDU giá cạnh nhau

Mỗi PDU giá đỡ trên thị trường là một biến thể của một câu hỏi: bạn có thể nhìn thấy bao nhiêu đường dẫn điện và bạn có thể điều khiển từ xa bao nhiêu đường dẫn điện? Bảng dưới đây cho thấy sự tiến triển thông thường.

Hình 1: Các phân đoạn đặc được bao gồm ở bậc đó; phân đoạn nhạt là tùy chọn hoặc vắng mặt.

PDU cơ bản là bảng phân phối trong ống thép. Một đơn vị đo thêm cảm biến dòng điện ở đầu vào, thường là theo từng pha. Một thiết bị được giám sát mở rộng điều đó đến mọi ổ cắm để bạn có thể biết máy chủ nào đang tiêu thụ 400 W và máy chủ nào không hoạt động. Bộ chuyển mạch bổ sung thêm một rơle trên mỗi ổ cắm và tầng thông minh kết hợp tất cả những điều trên với bộ đếm năng lượng trên mỗi ổ cắm và giao diện mạng như SNMP v3 hoặc Modbus TCP.

Đơn vị phân phối điện có thể định cấu hình cho nguồn điện Xem lại các PDU có thể cấu hình để phân phối nguồn điện, với chức năng giám sát và điều khiển từ xa, bảo vệ quá tải và đo năng lượng. Xem sản phẩm →

Hệ số hình thức: 0U dọc, 1U ngang và các thiết bị gắn trên sàn

PDU dọc gắn trên ray bên phía sau hoặc trên khung tủ và không tiêu tốn bộ giá đỡ. Chúng phù hợp với các tủ 42U và 47U vì dải 0U gồm 24 đến 36 ổ cắm chạy hết chiều cao của giá và giữ cho dây ngắn, giúp giảm tình trạng rối phía sau máy chủ. PDU 1U nằm ngang là sự lựa chọn thiết thực trong các thùng loa nông hoặc gắn trên tường, nơi mà dải chiều cao tối đa sẽ làm tắc nghẽn cửa hoặc lối vào cáp.

Mỗi yếu tố hình thức khiến bạn phải trả bao nhiêu

• 0U dọc: không bị mất bộ phận giá đỡ, nhiều cửa thoát khí hơn, luồng không khí tốt hơn ở phía sau; cần độ sâu tủ khoảng 1000 mm trở lên.
• Ngang 1U: vị trí linh hoạt và dễ dàng hoán đổi, nhưng nó tiêu tốn một bộ giá đỡ và có thể cản trở luồng khí thoát ra từ lối đi nóng trong các giá đỡ dày đặc.
• Gắn trên sàn hoặc ngang hàng: nạp nhiều giá đỡ từ một bảng; yêu cầu quy hoạch mạch nhánh và lối đi dịch vụ rõ ràng.

Các chi tiết về pha, đầu nối và cầu dao làm hỏng dự án

Lỗi tương thích hầu như không bao giờ đến từ thiết bị điện tử đo lường. Chúng đến từ phích cắm ở phía tường và cầu dao phía thượng nguồn. Ba con số quyết định hầu hết.

• Một pha 230 V, 16 A hoặc 32 A: khoảng 3,7 kW hoặc 7,4 kW mỗi nguồn cấp dữ liệu — đủ cho giá mạng hoặc tủ điện toán nhẹ.
• Ba pha 400/415 V, 16 A hoặc 32 A: khoảng 11 kW hoặc 22 kW mỗi nguồn cấp dữ liệu, đây là điểm khởi đầu phổ biến cho các hàng điện toán và GPU dày đặc.
• Các họ kết nối: Ổ cắm IEC 60320 C13 có định mức 10 A và ổ cắm C19 là 16 A; phía đầu vào thường sử dụng phích cắm C20, C14 hoặc khóa IEC hoặc NEMA tùy theo khu vực.

Sau đó áp dụng quy tắc tải liên tục. Theo thông lệ của NEC, một mạch nhánh cấp nguồn cho thiết bị CNTT trong ba giờ trở lên phải được tải ở mức không quá 80% định mức của nó, do đó, nguồn cấp một pha 32 A thực tế là tải làm việc 25 A. Bỏ qua việc giảm mức định mức đó là lý do phổ biến nhất khiến giá đỡ gặp sự cố trong quá trình cập nhật chương trình cơ sở làm quay mọi quạt cùng một lúc.

Độ chi tiết đo lường thực sự mang lại lợi ích gì cho bạn

Đo lường mức giá trả lời tốt một câu hỏi: chiếc tủ này có gần giới hạn của nó không? Điều đó là đủ để lập kế hoạch công suất và phát hiện một giá đỡ đã âm thầm tăng gấp đôi sức hút của nó. Đo lường mức đầu ra trả lời một câu hỏi khác: ai đang sử dụng nó? Trong một colocation hoặc một phòng thí nghiệm chung, bộ đếm kilowatt giờ trên mỗi ổ cắm biến việc thanh toán thành số học thay vì đối số. Trong hội trường doanh nghiệp, dữ liệu tương tự cho phép bạn theo dõi một máy chủ đã ngừng hoạt động, chưa bao giờ được rút phích cắm và vẫn đang sử dụng 300 W.

Chi tiết thực tế là hỗ trợ giao thức. Một PDU chỉ báo cáo thông qua cổng thông tin của nhà cung cấp sẽ tạo ra một silo; một thanh ghi hiển thị các thanh ghi SNMP hoặc Modbus TCP có thể được thăm dò bởi bất kỳ DCIM hoặc ngăn xếp giám sát nào mà bạn đã chạy. Nhiều thiết bị cũng chấp nhận cảm biến môi trường trên dây chuyền RJ45, cho phép bạn so sánh nhiệt độ đầu vào với tải trên cùng một bảng điều khiển.

Dự phòng: Nguồn cấp dữ liệu A/B, tải dây kép và công tắc chuyển

Hầu hết các máy chủ doanh nghiệp đều có hai bộ cấp nguồn vì một lý do: mỗi bộ cấp nguồn dẫn đến một PDU khác nhau, mỗi PDU dẫn tới một UPS khác nhau và mỗi UPS dẫn tới một nguồn cấp điện khác nhau. Quy tắc quan trọng tại chỗ là hai PDU không bao giờ được chia sẻ biện pháp bảo vệ ngược dòng. Hai dải cắm vào cùng một bảng điều khiển mang lại cho bạn vẻ ngoài dư thừa và không mang lại lợi ích gì.

Đối với thiết bị có một dây duy nhất, công tắc chuyển nguồn tự động PDU nhận hai đầu vào và chọn một đầu vào. Đó là một sự thỏa hiệp hợp lý cho các công tắc và thiết bị nhỏ, nhưng nó là một điểm lỗi duy nhất và không nên được sử dụng để hỗ trợ một thiết kế lẽ ra phải có dây kép.

Hình 2: Một tủ dày đặc điển hình có các PDU dọc gắn phía sau trên các nguồn cấp dữ liệu riêng biệt.

Khớp PDU với tủ chứa nó

Một PDU không phù hợp về mặt vật lý là lô hàng bị trả lại. Trước khi đặt hàng, hãy đo độ sâu có thể sử dụng phía sau các thanh ray lắp phía sau; dải dọc có lỗ thoát khí ở cả hai mặt thường cần khoảng trống từ 50 đến 70 mm. Kiểm tra cách gắn thiết bị vì việc gắn nút không cần dụng cụ và lắp giá đỡ không thể hoán đổi cho nhau giữa các thương hiệu tủ. Và kiểm tra cửa xoay - một dải được gắn quá gần khung phía sau sẽ làm bẩn cửa kính trên lớp vỏ sâu 1000 mm.

Luồng không khí là nửa còn lại của sự phù hợp. Các PDU gắn phía sau phải nằm bên ngoài đường thoát khí nóng của máy chủ và dây của chúng phải đi vào bộ quản lý cáp dọc thay vì đi ngang qua mặt xả. Đây chính là lúc việc xây dựng giá đỡ mạch lạc sẽ giúp ích: khớp PDU với bên phải phụ kiện quản lý cáp giá và các tấm cách nhiệt có tác dụng nhiều hơn đối với nhiệt độ đầu vào hơn là lắp thêm một chiếc quạt khác.

Tủ máy chủ đứng tải trọng cao ARC Tủ máy chủ bằng thép 12U–47U có cửa lưới, các mặt bên được phân đoạn và kết cấu chịu tải cao dành cho các hệ thống giá đỡ dày đặc. Xem sản phẩm →

Trong quá trình triển khai mật độ cao, chính tủ sẽ hạn chế lựa chọn PDU. Khung 42U được thiết kế cho tải nặng mang đến cho bạn định mức tải, độ sâu và khoảng sáng gầm phía sau để lắp vừa dải ba pha 32 A mà không làm cong ray lắp.

Tủ Mạng Đứng CX-S-01 42U Tủ mạng 12U–47U đặt trên sàn với màn hình kỹ thuật số tùy chọn, cửa có thể khóa và thiết kế tập trung vào luồng không khí để lắp đặt giá đỡ. Xem sản phẩm →

Danh sách kiểm tra lựa chọn ngắn

Các khảo sát trong ngành như khảo sát trung tâm dữ liệu toàn cầu hàng năm của Viện Uptime tiếp tục báo cáo rằng hầu hết các giá đỡ vẫn nằm trong phạm vi kilowatt một chữ số, với một thị phần nhỏ nhưng đang tăng lên trên 20 kW. Sự lây lan đó chính xác là lý do tại sao một loại PDU không thể phục vụ toàn bộ cơ sở. Hãy làm việc thông qua những điểm này trước khi bạn cam kết thực hiện một mô hình.

1. Đếm số dây theo loại đầu nối (C13 so với C19) trên mỗi giá, sau đó thêm 20% khoảng trống để tăng trưởng.
2. Quyết định lớp đo: cấp độ giá cho công suất, cấp độ đầu ra để thanh toán hoặc cách ly lỗi.
3. Xác nhận cấu trúc liên kết nguồn cấp dữ liệu: một pha hoặc ba pha, A và B trên các bảng riêng biệt và kích thước cầu dao ngược dòng.
4. Áp dụng mức giảm tải liên tục 80 phần trăm và kiểm tra xem định mức đầu vào của PDU có còn bao phủ giá đỡ hay không.
5. Xác minh sự phù hợp về mặt vật lý: độ sâu phía sau ray, phương pháp lắp đặt và khoảng hở cửa.
6. Xác nhận đường dẫn giám sát — SNMP, Modbus TCP hoặc API mà DCIM của bạn đã thăm dò.
7. Hãy hỏi về các phụ kiện thay thế và bản cập nhật chương trình cơ sở vì PDU đã chuyển đổi là một thiết bị mạng có vòng đời.