Телекоммуникационные шкафы: Блоки распределения питания

Такой подход требует значительных вложений для первичных распределительных устройств, блоков ИБП и генераторов, а также общих систем распределения электроэнергии на объекте, которые поддерживают ИТ-оборудование в шкафах. Но зачастую PDU, как последнее звено в цепочке электропитания в стойке, игнорируется, и напрасно!

Рассмотрим устройства PDU как единую систему. Аббревиатура PDU расшифровывается как Power Distribution Unit, в переводе – блок распределения питания.

PDU могут предоставлять высокоточные отчеты о потребляемой мощности, удаленный доступ к показателям и состоянию электропитания, а во многих случаях – и обеспечивать переключение электропитания на уровне устройства.

Необходимость в полной интеллектуальной системе мониторинга энергопотребления, которая обеспечивает простую настройку, универсальные отчеты, планирование емкости и бесшовную интеграцию, является важным требованием для любых крупномасштабных проектов.

Сами по себе PDU можно разделить на типы: однофазные или трехфазные, по форм-фактору и функционалу.

PDU могут предоставлять высокоточные отчеты о потребляемой мощности, удаленный доступ к показателям и состоянию электропитания, а во многих случаях – и обеспечивать переключение электропитания на уровне устройства.

По функционалу большинство производителей делит свои модели блоков питания на несколько типов:

1. Базовые модели. Несут только функционал распределения питания и никакой информации о питании не предоставляют. Плюсом данных моделей можно выделить невысокую стоимость, широкий ассортимент моделей, простоту использования, но узнать об электропотреблении не получится.

2. Модели с измерителем. В данном виде у PDU появляется дисплей, на котором отображается информация о текущих параметрах питания, например, нагрузка в Амперах и текущий Вольтаж в сети. К недостаткам можно отнести невозможность удаленного получения информации. Т.е. данные можно получить только пока вы стоите непосредственно перед PDU, а узнать, какое именно устройство потребляет какую мощность, – только посредством выключения питания и математических подсчетов.

3. Контролируемые модели типа Monitored. Обладают сетевым интерфейсом. Эти модели могут предоставлять различную информацию через веб-интерфейс или SNMP протокол, что позволяет подключать такие PDU к мониторингу систем, таким как ZABBIX или Nagios. Можно отслеживать нагрузку как в целом по всему PDU, так нагрузку каждой розетки в частности, а благодаря накоплению статистики – предупредить выход оборудования из строя или не допустить перегрузку PDU. Недостаток – данный тип только предоставляет информационные данные, а для каких-либо действий с оборудованием, включений/выключений нужно задействовать системного администратора.

4. Управляемые модели типа Switched. Несут в себе весь функционал Monitored, но имеют ряд отличий в своей конструкции. Они уже могут включать/выключать розетки и в зависимости от конструкции управляют блоками розеток или каждой розеткой индивидуально. Таким образом, оптимизацию электропитания можно автоматизировать, а благодаря поддержке SNMP-trap можно задавать достаточно сложные типы поведения PDU, например, отключать IT-оборудование в случае, если нагрузка на него спала до нуля. Устройства такого типа могут выполнять и более простые задачи, например, выключать неиспользуемое оборудование на ночь и автоматически включать утром. Такой подход позволяет окупать стоимость подобных PDU, т.к. он существенно сокращает расходы на электроэнергию.

5. Модели АВР-типа. Часто называются Metered Auto Transfer Switch (ATS – АВР автоматический ввод резерва). Особенность конструкции позволяет подключать их от двух независимых источников и быстро переключать нагрузку от одного источника к другому в случае отключения питания. При пропадании напряжения на основном источнике PDU автоматически переключится на резервный за несколько микросекунд. Данные модели бывают разных видов. Самые популярные – контролируемые с функцией АВР и модели с управляемыми розетками.

PDU могут быть двух форм-факторов – горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные устанавливаются в шкаф и могут занимать 1-2 юнита. Несколько таких PDU удобно соединять в стойке между собой. Вертикальные имеют различные крепления и возможности монтажа. В зависимости от размеров вариантов может быть несколько: начиная от установки в Zero Unit, заканчивая крепежом на задней панели. Удобство вертикальных решений состоит в большей емкости розеток, чем в горизонтальных.

Как уже упоминалось ранее, существуют однофазные и трехфазные PDU. Если с однофазными сталкивались практически все, то трехфазные модели достаточно редкие гости в стойке. Многие зададутся вопросом: «А зачем в стойке может понадобится 380 Вольт?» И будут правы, такое напряжение там и незачем. Но трехфазные PDU не дают питание 380 Вольт, а используют 220 Вольт от каждой фазы в разных группах розеток. Устроены такие модели очень просто: все розетки разбиваются на группы, и питание на каждую группу поступает от своей фазы. Такая конструкция позволяет увеличить максимальную нагрузку на PDU на треть. При этом очень важно понимать, что необходимо правильно распределить нагрузку на каждую фазу.

Сами по себе PDU можно разделить на типы: однофазные или трехфазные, по форм-фактору и функционалу.

Довольно часто принципы трехфазного питания не всегда хорошо понятны системному администратору или специалисту IT, т.к. его задачей является в основном просто включение оборудования в стойке. В данном случае нужны навыки и опыт профессионального электрика, который понимает принципы электросетей. Важной задачей при этом остается балансировка нагрузки по нескольким причинам:

1) если фазы не сбалансированы, то выделяется излишнее тепло, что приводит к увеличению затрат на охлаждение;

2) несбалансированные нагрузки приводят к неэффективности работы IT-оборудования и увеличению счетов за электроэнергию;

3) высокие нагрузки на одну фазу увеличивают вероятность выхода PDU из строя, либо приводят к срабатыванию входного предохранителя.

И потому разумной практикой является установка оборудования в стойку с приблизительно равной нагрузкой на каждую фазу. Это легко сделать, если в стойке установлен один тип оборудования. Но практически всегда стойка имеет смешанное оборудование различного назначения: коммутаторы, устройства хранения данных, блейд-серверы и различные типы серверов 1U / 2U / 3U. Это все оборудование создает сложное переплетение из силовых кабелей в задней части стойки, препятствует потоку воздуха и создает проблемы с отводом тепла. Указанные проблемы усугубляются с увеличением плотности, особенно если пространство под полом уже заполнено кабельной разводкой. В таких случаях целесообразно рассмотреть установку более мощных 3-фазных кабелей и блоков распределения питания, увеличить емкость существующих распределительных щитов.

После того, как вы сделали расчеты и выяснили, какой именно тип PDU вам требуется, остается учесть несколько моментов. Во-первых, определиться с количеством розеток. Для этого достаточно пересчитать количество разъемов, которые необходимо подключить к питанию, и прибавить запас для подключения дополнительного оборудования в будущем (порядка 20-30% свободных розеток). Во-вторых, нужно определиться с видом выходных разъемов. Разные PDU могут быть оснащены несколькими видами выходных разъемов и отличаются они выходным значением силы тока. В-третьих, в зависимости от необходимого количества розеток следует определить тип установки PDU – горизонтальный или вертикальный.

Казалось бы, закладка в проект и установка PDU – удел больших объектов и серьезных проектов. Но подобное оборудование можно внедрить и в очень маленький проект, например, для серверного шкафчика с 2-мя позициями оборудования можно использовать TLK-RPI-SW-A02-M21-BK.

Иными словами, существует множество причин, почему такое оборудование можно и нужно приобрести. Если его установить и интегрировать с программным обеспечением, возврат инвестиций вас может удивить. Открытые протоколы дадут весомое преимущество, когда организация будет интегрировать действующую систему в другое ПО.

При выборе интеллектуальных PDU вы сможете основывать свое решение на анализе необходимой функциональности. Нельзя оптимизировать то, что невозможно измерить. Только получая достаточно статистических данных, можно добиться хороших результатов. И чем больше и точнее информация, тем лучше результат, и тем быстрее окупаемость PDU перерастет в вашу реальную экономию электроэнергии и средств.