Zasilanie serwerowni

Zasilanie serwerowni i centrum danych jest bardzo ważnym zagadnieniem, ponieważ sprzęt serwerowy jest mocno wrażliwy nawet na najmniejsze zaniki napięcia i w przypadku ich zaistnienia po prostu się restartują, co oznacza natychmiastowe przerwanie pracy systemu IT. Może to mieć mniejsze lub większe konsekwencje, zależnie od skali systemu i jego krytyczności. Są takie, których zatrzymanie jest niedopuszczalne nie tylko z biznesowego punktu widzenia ale również bezpieczeństwa życia ludzi. W takim wypadku prawidłowo zaprojektowane i wykonane zasilanie serwerowni jest ważniejsze od kosztów jakie trzeba będzie na nie przeznaczyć budując centrum danych.

Prawidłowo wykonane zasilanie serwerowni i centrum danych wymaga zastosowania na etapie projektowym odpowiednich rozwiązań i konfiguracji w zależności od kategorii poszczególnych odbiorów elektrycznych obiektu. Na poniższym rysunku przedstawiłem schemat ogólny zasilania centrum danych jaki stosuje się w praktyce i mam nadzieję, że pomoże on zrozumieć dalszą część artykułu.

Schemat poglądowy zasilania serwerowni i centrum danych
Schemat poglądowy zasilania serwerowni i centrum danych

Dwa źródła prądu

Wiele budynków posiada tylko jedno źródło zasilania w energię elektryczną. Są jednak takie, które mają dwa lub więcej przyłączy elektroenergetycznych z niezależnych źródeł zasilania. Stanowi to bardzo dobrą sytuacja dla zlokalizowania w nich serwerowni lub centrum danych. W przypadku dwóch przyłączy instalacja może być tak skonfigurowana, że w normalnych warunkach zasilanie pobierane jest z jednego źródła, natomiast w przypadku jego zaniku układ automatyki samoczynnego załączania rezerwy (SZR sieć-sieć) przełącza na drugie źródło. Takie przełączenie może jednak trwać nawet kilkadziesiąt sekund, co z punktu widzenia urządzeń serwerowych byłoby niedopuszczalne, ponieważ wiązałby się z nagłym wyłączeniem systemu. Dlatego zasilanie serwerowni (już nie całego centrum danych) mysi być wyposażone w odpowiednie zasilacze awaryjne UPS. Są takie instalacje w data center, które nie wymagają zabezpieczenia dodatkowymi urządzeniami przed zanikiem lub dłuższym brakiem prądu. Nazywa się je odbiorami kategorii III i w tym przypadku mogą to być, np. oświetlenie ogólne, ogrzewanie lub chłodzenie pomieszczeń biurowych.

Dwa niezależne źródła prądu dla centrum danych znacznie podnoszą jego bezpieczeństwo zasilania, a co za tym idzie poziom jego niezawodności, dostępności itp. W przypadku tylko jednego przyłącz, bardzo ważne (jak zawsze w zależności od krytyczności systemu) jest zainstalowanie alternatywnego źródła prądu (zasilanie rezerwowane) w postaci agregatu prądotwórczego. Również obecność dwóch przyłączy wcale nie wyklucza takiej opcji, co jest powszechnie spotykane w praktyce.

Zasilanie rezerwowane

Na wypadek braku zasilania serwerowni z wszystkich dostępnych źródeł stosuje się generator prądotwórczy (agregat prądotwórczy), który zabezpieczy centrum danych przed jakimkolwiek przestojem. W takiej sytuacji agregat dostanie informację o zaistniałej sytuacji i rozpocznie swoją pracę. Dobrym agregatom wystarczy kilkadziesiąt sekund na uzyskanie pełnej mocy pracy, kiedy to układ automatyki samoczynnego załączenia rezerwy (SZR sieć-agregat) załączy zasilanie do podłączonych odbiorów. Od zaniku napięcia do rozruchu generatora może minąć kilkadziesiąt sekund lub nawet kilka minut. Niezastąpiony również w tej sytuacji jest zasilacz awaryjny, który podtrzyma napięcie zasilania serwerowni (szczególnie urządzeń sieciowo-serwerowych).

Do zasilania rezerwowanego podłącza się odbiory kategorii II, dla których niedługi zanik napięcia nie stanowi problemu. W przypadku centrum danych odbiorem takim może być instalacja klimatyzacji, której chwilowy zanik pracy (lub części instalacji) może nie być niebezpieczny.

Zasilanie gwarantowane

Przykład zasilacza awaryjnego UPS w małej serwerowni
Przykład zasilacza awaryjnego UPS w małej serwerowni

Dla najbardziej krytycznych urządzeń (których jest najwięcej właśnie w serwerowni), dla których niedopuszczalny jest nawet najkrótszy zanik napięcia, niezbędne jest zastosowanie zasilania gwarantowanego - wspomnianych wcześniej kilkakrotnie zasilaczy awaryjnych UPS (ang. uninterruptible power supply). Zasilacz taki, oprócz podstawowego zadania podtrzymania napięci i niedopuszczenia do restartu systemu, dodatkowo zabezpieczy urządzenia serwerowni przed niebezpiecznymi skokami napięcia w sieci, na co stosunkowo czyłe są zasilacze stosowane w sprzęcie seiciowo-serwerowym.

Tak więc do zasilania gwarantowanego podłącza się odbiory kategorii I, których w serwerowni jest bardzo dużo w porównaniu do innych obiektów. Odbiorami takimi będą szczególnie wszystkie urządzenia IT (serwery, macierze, przełączniki). Dla serwerowni o dużej gęstości mocy może zaistnieć konieczność zagwarantowania zasilania systemu klimatyzacji, co będzie wymagało odpowiedniej konfiguracji i rozbudowy systemu zasilaczy UPS.

Przedstawiona tutaj topologia zasilania serwerowni i centrum danych jest jedynie wprowadzeniem w zagadnienie. Dalszym krokiem byłoby jej dostosowanie do zaleceń przyjętej klasyfikacji Tier dostępności centrum danych  zgodnych z wymaganiami normy TIA-942 lub Uptime Institute.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *