Блог Екатерины Гнездиловой

10 минут потребуется на прочтение (2027 слов)
Выделенное 

PDU: управление потоками энергии

Статья опубликована в журнале: «СЕТИ И БИЗНЕС» №6 (55) 2010

 Распределение, учет и мониторинг электрической энергии, подаваемой на активное оборудование ЦОД, выполняют блоки распределения питания (PDU), среди которых хочется выделить особый класс — управляемые или интеллектуальные системы. На данном этапе развития ЦОД большинство экспертов отмечают возросший вес систем, отвечающих за мониторинг и управление. Одним из таких компонентов является система распределения питания, предназначенная для подведения требуемой мощности к активному сетевому и вычислительному оборудованию, а также управления и мониторинга потребления электроэнергии. Система электропитания — важнейший элемент центра обработки данных и с этим трудно спорить. Задача системы распределения питания — довести напряжение от источника до конечного потребителя. Удлинители, которыми мы привыкли пользоваться в быту, это и есть простейшие неуправляемые PDU (Power Distribution Unit). В отечественной электротехнике прижился термин блок (модуль) распределения питания, или сокращенно БРП (МРП). В зависимости от места в инфраструктуре ЦОД существуют две разновидности таких модулей — рядные (row based) и шкафные (стоечные). Такая классификация определяет модульность структуры распределения электропитания и является оптимальной для дата центров, поскольку позволят гибко приспосабливать ее к текущим потребностям ЦОД. При необходимости такую систему можно переконфигурировать, добавив или удалив отдельные блоки (рис. 1). 

Rittal-PDU

 Итак, после ИБП напряжение поступает на первый распределительный уровень, где размещаются рядные блоки распределения питания, интегрируемые в специальный шкаф распределения питания. Для их обозначения широко употребляется английская аббревиатура PDM (Power Distribution Unit). В состав PDU входят автоматические выключатели и измерительные устройства. Рядные блоки могут быть как трехфазными, так и однофазными и подключаться к ИБП через стандартный разъем либо через клеммные колодки, что является оптимальным вариантом, поскольку обеспечивает более надежное соединение. Различие между трехфазным и однофазным автоматом заключается в размерах и подключаемом кабеле. При этом PDU может включать в себя один трехфазный либо три однофазных автомата. Данные устройства предусматривают простейший мониторинг состояния (включен/выключен), а также измерение тока по каждой фазе. Как правило, рядные блоки распределения питания предлагаюся производителями, имеющими в своем арсенале комплексные инфраструктурные решения для ЦОД. 

Важно отметить, что PDU могут использоваться не только в фирменных решениях. Интерфейс мониторинга, а также разъемы питания универсальны, что позволяет использовать шкафы с рядными «фирменными» PDM в решениях других производителей. Рядные распределители, выпускаемые APC by Schneider Electric (рис. 2), рассчитаны на силу тока 10, 16 и 32 А. Каждый блок, устанавливаемый в специальный шкаф шириной 300-мм, имеет кабель, который подводится непосредственно к шкафу с оборудованием, где через разъем IC 309 подключается к стоечному PDU. В одном шкафу можно установить до 12 PDU, которые обеспечивают потребителей суммарной мощностью до 277 кВт. Каждый модуль может измерять проходящий через него ток, а также индицировать свое состояние — включен/выключен. По сети Ehtrnet возможен удаленный мониторинг указанных параметров, выполняемый через специальный модуль, который имеет непосредственную связь с каждым PDM. Производитель предлагает также блоки PDM, устанавливаемые в нишу высотой 5U в стандартном шкафу. 

У компании Rittal стандартный шкаф распределения питания вмещает до восьми рядных модулей, рассчитанных на 40 кВт каждый. Сам же шкаф является частью единого решения для ЦОД RimatriX5. Для их обозначения употребляют такие термины, как управляемые или интеллектуальные PDU. Форм-фактор шкафных блоков распределения питания может быть самым различным. Наиболее часто используются так называемые «ноль-юнитовые» блоки вертикального исполнения (рис. 3), которые крепятся возле задней стойки шкафа, что облегчает подключение оборудования. Выгодность такого решения состоит также в большем количестве розеток, чем в одно, или двухюнитовых модулях, которые устанавливаются в шкаф горизонтально (рис. 4). Таким образом, вертикальные PDU в основном используются в шкафах с высокой плотностью оборудования. 

Но вернемся к функциональным категориям. Главным внешним отличием измерительных БРП от базовых моделей является наличие небольшого монитора (рис. 5), на котором отображаются параметры либо суммарного потребления электроэнергии, как, например, в PDU APC Metered Rack, либо по каждой розетке (к примеру, PDU Avocent). Также присутствует светодиодная индикация уровня энергопотребления, организованная по принципу светофора (зеленый — оптимальная нагрузка, желтый — критичный уровень, красный — превышение номинального потребления). На рис. 5 можно видеть светодиодную индикацию — как общую по PDU, так и состояния отдельных розеток. Следует отметить, что в данном случае все светодиоды сгруппированы над дисплеем, что бывает далеко не всегда. Зачастую их размещают возле каждой розетки.

ПДУ от Shneider Electric
Еще один вариант ПДУ от Shneider Electric
ПДУ от EATON
ПДУ от EMERSON-Avocent

​Особенности интеллектуальных PDU Интеллектуальные PDU отличаются тем, что могут управляться удаленно через интернет-браузер или командную строку. Более совершенные модели позволяют измерять показатели электропитания как целого блока PDU, так и на уровне отдельной розетки, могут посылать уведомления при достижении пороговых показателей, устанавливаемых администратором. Кроме того, «умные» шкафные распределители обеспечивают защищенный доступ и возможность мониторинга электрических параметров потребления (ток, напряжение, мощность) как отдельной розеткой, та и устройством в целом. 

Новейшие модели включают поддержку протоколов SNMP TRAPs/SETs/GETs, IPMI, SMASH CLP и легко интегрируются в существующую корпоративную инфраструктуру посредством технологий LDAP, Active Directory, RADIUS-серверов. При помощи таких умных» устройств можно отслеживать потребление электроэнергии всего шкафа либо отдельного ИТ-устройства (зависит от производителя PDU) которое вмонтировано в стойку. Это позволяет идентифицировать оборудование, которое почему-то потребляет недостаточную мощность (вышло из строя) либо наоборот, загрузка которого подходит к критическим значениям. Таким образом, используя измерительные PDU, можно анализировать эффективность использования электроэнергии на уровне всего дата-центра. Функция включения и выключения отдельных розеток в PDU очень полезна в случаях, когда удаленная система «зависает», и доступ к ней администратора по сети становится невозможен. 

Более совершенные модели PDU дают возможность подавать электропитание на оборудование в определенной пользователем последовательности, к группе, которую определил пользователь. У некоторых производителей группировать розетки можно и на разных блоках. Это значительно повышает гибкость в управлении ИТ-инфраструктурой и является важной функцией для ЦОД, использующих устройства с двумя блоками питания. При этом весьма востребованной является возможность объединения в группы розеток из разных PDU для обеспечения отказоустойчивости цепочки подачи электропитания.что позволяет включать оборудование в заданной очередности в соответствии с логикой работы сети. Опция группирования розеток дает возможность включать/выключать розетки на различных PDU согласно их принадлежности интеллектуального PDU является возможность поддержки датчиков мониторинга параметров окружающей среды, в первую очередь — температуры и влажности. Кроме перечисленных особенностей PDU, следует добавить, что каждое из решений может интегрироваться с программным обеспечением по управлению ИТ-инфраструктурой, а в случае АРС или Eaton и с ИБП. Мониторинг также можно обеспечить при помощи дополнительных устройств. 

К примеру, у АРС, Raritan и Schroff имеется в наличии так называемый inline meter, включив который в разрыв цепи, можно выполнять измерение потребляемой мощности, силы тока и напряжения. Подобное устройство востребовано в случае, если заказчик, ранее сэкономивший на системе мониторинга, желает расширить ее возможности.

От предложений нет отбоя. 

Рассмотрим конкретные линейки интеллектуальных PDU, которые сегодня предлагаются производителями на рынке Украины (табл.). Данные решения являются передовыми разработками и воплощением того, что уже в ближайшем будущем станет чрезвычайно актуальным для большинства украинских собственников ЦОД. 

Продуктовая линейка каждого производителя включает однофазные и трехфазные модели. Все представленные в Украине производители имеют в своем распоряжении вышеупомянутые категории оборудования с небольшой разницей в классификации. Продуктовая линейка устройств от APC, предлагаемая компаниями ERC, MTI, «МУК» и «Квазар-Микро», носит название Metered Rack PDU (см. рис. 1). На подходе также новая серия G2, появление интеллектуальных устройств которой анонсировано на начало 2011 года. Интерфейсы сетевого администрирования обеспечивают управление по протоколам SNMP и Telnet. Управляемые PDU имеют опцию дистанционного доступа к управлению отельными электрическими розетками. Предусмотрена возможность программирования последовательного включения разъемов, а также их группирования, в том числе и на разных блоках. Значение суммарной силы тока распределительного устройства отображается на встроенном цифровом дисплее. Однако PDU APC на данный момент не поддерживают сенсоров климата (кроме новой серии G2), а также выдают данные об электро потреблении на уровне целого PDU, а не отдельной розетки, но работа в этом направлении продолжается. Интеграция с программным обеспечением InfraStruXure Central, предназначенным для мониторинга и управления оборудованием ЦОД, обеспечивает масштабируемую платформу и контроль над параметрами энергопотребления ЦОД. 

Устройства Avocent Power Management PDU (дистрибьютор компания «МУК») способны измерять показатели электропитания на уровне электрических розеток, фаз и контуров. Они имеют веб-интерфейс, который может использоваться независимо или в составе интегрированного решения на базе программного пакета DSView 3 Management Software.Это ПО предоставляет единый интерфейс для управления ИТ-оборудованием, позволяет отображать карту розеток PDU и других устройств, хранить историю событий и строить графики электро потребления. К PDU Avocent могут подключаться датчики микроклимата. На рынке Украины компания «Мегатрейд» представляет решения Conteg, которая по OEM-соглашению предлагает управляемые блоки розеток производства Eaton. Нужно отметить, что системы Eaton PDU (ePDU) разделяются на четыре категории. Первые две — базовые (Basic ePDU) и измерительные (Metered ePDU) — являются простыми распределителями питания. 

Следующие две категории более «продвинутые». Это так называемые Monitored ePDU с возможностью мониторинга состояния отдельных розеток по Ethernet, или RS-232, а также Managed ePDU с опцией управления отельными разъемами. Пользователь также может устанавливать последовательность работы розеток и временные задержки для удаленного запуска оборудования. 

Программное обеспечение Intelligent Power Manager позволяет производить мониторинг ИБП и PDU при помощи SNMP-протокола и сервиса XML Web. Также оно поддерживает датчики параметров окружающей среды и другое оборудование инфраструктуры электропитания. Блоки распределения питания компании Estap, дистрибьютором которой является «АСК-Комплекс», также подразделяются на четыре категории (базовые, с мониторингом, управлением, а также интеллектуальные блоки питания). Последние обеспечивают все необходимые функции по управлению (временные задержки включения, группирование) отдельными розетками и измерению параметров (сила тока, напряжение, активная и реактивная мощности). Для администрирования используется программное обеспечение Enterprise Manager. Отдельно предлагается система дистанционного мониторинга (EST RM 8164 Estap Remote Monitring System) температуры, влажности, вентиляционного потока, задымленности и др. на базе ОС Linux. 

Управляемые БРП от компании Raritan, представляемые подразделением компании KM Core — «КМ Техно», составляют пять продуктовых линеек. Самой совершенной является серия PX5000 с функцией управления отдельными розетками. Все устройства могут измерять напряжение, силу тока, активную и реактивную мощность. Система Dominion PX от компании Raritan позволяет администраторам ИТ-систем осуществлять процедуру перезагрузки оборудования, а также включать/выключать электропитание сетевых устройств удаленно. Кроме того, персонал ЦОД получает возможность проводить мониторинг потребления питания, что гарантирует высокую точность учета потребляемой мощности. Управление осуществляется при помощи программного обеспечения Power IQ. Блоки распределения питания производства Panduit обладают необходимым функционалом для мониторинга отдельных розеток и интеграции датчиков климата, но функции управления отсутствуют. 

Предусмотрена также опция группирования розеток и мониторинг сформированных групп. Мировые производители шкафов Rittal и Schroff, также имеют в своем арсенале интеллектуальные блоки распределения питания.Панели электропитания с контролем и управлением Schroff, представленные компанией «Мегатрейд», имеют возможность удаленного включения/отключения отдельных розеток, или блоков и измерения силы тока, напряжения и мощности на каждой фазе и в сумме. Также предусмотрена поддержка сенсоров температуры и влажности. Особенностью интеллектуальных блоков распределения питания компании Rittal можно считать их форм-фактор и деление на активные модули (с мониторингом и управлением) и пассивные, в которых предусмотрен мониторинг. «Ноль-юнитовые» PSM данного производителя содержат от четырех до шести розеток (есть также новые активные блоки с восемью разъемами). Таким образом, в стойку можно поместить один или несколько модулей, что обеспечивает дополнительную масштабируемость. Измерение силы тока производится по всему блоку. Имеется возможность удаленного включения/выключения блоков, а также программирование временных задержек запуска оборудования. ЦОД должен стать экономным. 

На данный момент, по словам представителей компаний-дистрибьюторов, на украинском рынке наиболее востребованы простейшие решения, содержащие базовые, или в лучшем случае измерительные блоки распределения питания. Причины кроются как в высокой стоимости управляемых БРП, так и в относительно малых потребляемых мощностях отечественных ИТ-инфраструктур. Но в ближайшем будущем ситуация может кардинально измениться, поскольку мощность новых объектов, строящихся в Украине, повышается. Поэтому спрос на интеллектуальные системы распределения питания и мониторинга будет только возрастать, поскольку данные решения позволяют обеспечить необходимый контроль как энергопотребления, так и параметров среды ЦОД. Кроме того, важным свойством является возможность дистанционного управления питанием оборудования с помощью фирменных программных средств. 

В наше время, когда собственники ЦОД ищут пути уменьшения затрат, экономия за счет рационального использования электроэнергии может принести значительную выгоду. Особенно принимая во внимание перспективы удорожания энергоресурсов. 

Автор благодарит компании KM Core, «АСК-Комплекс», «Мегатрейд», «МУК», ТОВ «Риттал», «Шнейдер Электрик Украина» за помощь в написании статьи. 

Виктор ПАНЬКИВ, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

«СЕТИ И БИЗНЕС» №6 (55) 2010

Авторские права

© Журнал Сети И Бизнес

Обзор рынка шкафов 2019 года
 

Комментарии

Нет созданных комментариев. Будь первым кто оставит комментарий.
Уже зарегистрированны? Войти на сайт
Гость
30.07.2021
Если вы хотите зарегистрироваться, пожалуйста заполните формы: Укажите ваше имя и Login пользователя.

Изображение капчи

Оборудование
Статья опубликована в журнале: «СЕТИ И БИЗНЕС» №6 (55) 2010 Распределение, учет и мониторинг электрической энергии, подаваемой на активное оборудование ЦОД, выполняют блоки распределения пит...
Просмотров: 13231
Как это работает
Раньше думали: будет радио — будет и счастье. Вот радио есть, а счастья — нет  Илья Ильф  Несмотря на то что сегмент «Интернета вещей» сейчас переживает период активного роста, п...
Просмотров: 13209
IT Новости Обзоры
В нашей стране рынок коммерческих датацентров уже несколько лет переживает определенную стагнацию — рост хотя и есть, но небольшой, что идет вразрез с общемировыми тенденциями. Так было в 2019-м, и в ...
Просмотров: 13176
IT Новости Обзоры
Технологии Интернета вещей — это уже не просто абстракция, доступная жителям ведущих мировых стран: проекты IoT, несмотря на всю неопределенность в области стандартов и по...
Просмотров: 12438
Оборудование
 Очередной обзор: Украинский рынок, свинцово кислотные, не обслуживаемые промышленные аккумуляторные батареи.​«СиБ» опросил участников рынка АКБ, чтобы оценить его примерный объем, распределение ...
Просмотров: 13257
Оборудование
Рынок шкафов продолжает демонстрировать рост продаж по различным товарным группам, особенно по открытым стойкам, всепогодным системам и навесным изделиям.​ Украинский рынок шкафов п...
Просмотров: 12258