كيف أنشأنا نظام إمداد طاقة احتياطي في مركز بيانات Tushino: الهندسة والتمويل





DPC "Tushino" هو مركز بيانات تجاري للبيع بالتجزئة نصف ميغاواط للجميع ولكل شيء. لا يمكن للعميل استئجار المعدات المثبتة بالفعل فحسب ، بل يمكنه أيضًا وضعها هناك ، بما في ذلك الأجهزة غير القياسية مثل الخوادم في الحالات التقليدية لأجهزة الكمبيوتر المكتبية أو مزارع التعدين أو أنظمة الذكاء الاصطناعي. ببساطة ، هذه هي المهام الأكثر تنوعًا والأكثر طلبًا من قبل الشركات المحلية بدرجات متفاوتة من حيث الحجم. هذا ما يجعله ممتعًا. في هذا المنشور لن تجد حلولاً تقنية حصرية ورحلة من الفكر الهندسي. سوف تركز على المشاكل والحلول القياسية. أي ما يقارب 90٪ من المتخصصين يستخدمون 90٪ من وقت عملهم.



الطبقة - كلما كان ذلك أفضل؟



يتوافق تحمل أخطاء مركز بيانات Tushino مع مستوى Tier II. في الأساس ، هذا يعني أن مركز البيانات يقع في غرفة معدة عادية ، ويتم استخدام مصادر طاقة زائدة عن الحاجة وهناك موارد نظام زائدة.



ومع ذلك ، على عكس المفهوم الخاطئ الشائع ، لا تميز مستويات المستوى "صلابة" مركز البيانات على الإطلاق ، ولكن الدرجة التي يلبي بها أهداف العمل الحالية. ومن بين هؤلاء ، هناك الكثير ممن يعتبر التسامح مع الخطأ غير مهم أو ليس مهمًا لدرجة دفع 20-25 ألف روبل سنويًا مقابل ذلك ، الأمر الذي قد يكون مؤلمًا جدًا للعميل في الأزمات.



من أين جاء هذا المبلغ؟ هذا هو الذي يصنع الفرق بين أسعار وضع المعلومات في مراكز البيانات من المستوى الثاني والمستوى الثالث من حيث خادم واحد. كلما زادت البيانات لديك ، زادت المدخرات المحتملة.



ما المهام التي تقصدها؟ على سبيل المثال ، تخزين النسخ الاحتياطية أو تعدين العملات المشفرة. في هذه الحالات ، يكون وقت تعطل الخادم المسموح به من المستوى II أرخص من المستوى III.



تظهر الممارسة أنه في معظم الحالات ، يكون المدخرات أكثر أهمية من زيادة التسامح مع الخطأ. لا يوجد سوى خمسة مراكز بيانات من المستوى الثالث تعمل في موسكو. ولا يوجد المستوى الرابع المعتمد بالكامل على الإطلاق.



كيف يتم ترتيب نظام الإمداد بالطاقة لمركز بيانات Tushino؟



تتوافق متطلبات نظام الإمداد بالطاقة لمركز بيانات Tushino مع شروط المستوى II. هذه هي التكرار في خطوط إمداد الطاقة وفقًا لمخطط N + 1 ، والتكرار في إمدادات الطاقة غير المنقطعة وفقًا لمخطط N + 1 والتكرار في مجموعة مولدات الديزل وفقًا لمخطط NN + 1 في هذه الحالة يعني مخططًا به عنصر احتياطي واحد ، والذي يظل غير مستخدم حتى النظام سيفشل أحد العناصر الرئيسية ، و N - مخطط بدون تكرار ، يؤدي فيه الفشل في تشغيل أي عنصر إلى إنهاء النظام بأكمله



يتم حل العديد من المشكلات المتعلقة بالطاقة عن طريق اختيار الموقع المناسب لمركز البيانات. يقع مركز البيانات "Tushino" على أراضي الشركة ، حيث يوجد بالفعل خطان بجهد 110 كيلو فولت من محطات طاقة مختلفة في المدينة. على معدات المصنع نفسه ، يتم تحويل الجهد العالي إلى جهد متوسط ​​، ويتم تغذية خطين مستقلين بقدرة 10 كيلو فولت إلى مدخلات مركز البيانات.



تقوم محطة المحولات الفرعية داخل مبنى مركز البيانات بتحويل متوسط ​​الجهد إلى جهد استهلاكي 240-400 فولت. يتم تشغيل جميع الخطوط بالتوازي ، لذلك يتم تشغيل معدات مركز البيانات من مصدرين خارجيين مستقلين.



يتم تغذية الجهد المنخفض من المحولات الفرعية إلى مفاتيح التحويل التلقائي ، والتي توفر التبديل بين شبكات المدينة. تتطلب محركات المحركات المثبتة على ATS 1.2 ثانية لهذه العملية. طوال هذا الوقت ، يقع الحمل على مصادر الطاقة غير المنقطعة.



ATS منفصل مسؤول عن التشغيل التلقائي لمولد الديزل في حالة فقد الطاقة في كلا الخطين. لا يعد بدء تشغيل مولد ديزل عملية سريعة ويستغرق حوالي 40 ثانية ، يتم خلالها توفير مصدر الطاقة بالكامل لبطاريات UPS.



عند الشحن الكامل ، يضمن مولد الديزل تشغيل مركز البيانات لمدة 8 ساعات. مع أخذ ذلك في الاعتبار ، أبرم مركز البيانات عقدين مع موردين مستقلين لوقود الديزل ، تعهدوا بتسليم جزء جديد من الوقود في غضون 4 ساعات بعد المكالمة. إن احتمالية تعرض كلاهما لنوع من القوة القاهرة في وقت واحد منخفضة للغاية. وبالتالي ، يمكن أن يستمر الاستقلالية طالما كان من الضروري لفرق الإصلاح استعادة الطاقة من شبكة واحدة على الأقل من شبكات المدينة.



كما ترى بسهولة ، لا توجد تحسينات هندسية هنا. ويرجع ذلك ، من بين أمور أخرى ، إلى حقيقة أنه عند بناء البنية التحتية الهندسية ، تم استخدام وحدات جاهزة ، ويوجه مصنعوها "المستهلك العادي" المحدد.



بالطبع ، سيخبرك أي متخصص في تكنولوجيا المعلومات أن المتوسط ​​"ليس سمكًا ولا لحمًا" وسيقترح تطوير مجموعة فريدة من المكونات لنظام معين. ومع ذلك ، من الواضح أن أولئك الذين يريدون أن يدفعوا لهم مقابل هذه المتعة لا يصطفون. لذلك ، عليك أن تكون واقعيا. من الناحية العملية ، سيكون كل شيء على هذا النحو تمامًا: شراء المعدات النهائية وتجميع نظام يحل مشاكل العمل الملحة. أولئك الذين لا يتفقون مع هذا النهج سيعودون بسرعة من الجنة إلى الأرض من قبل المسؤول المالي للشركة.



المفاتيح



في الوقت الحالي ، توفر تسع لوحات مفاتيح تشغيل أجهزة توزيع الإدخال ويتم استخدام أربع لوحات توزيع مباشرة لتوصيل الحمل. لم تكن هناك قيود جدية مطبقة ، لكن لم يكن هناك الكثير منها ، لذلك كانت هناك لحظة هندسية مثيرة للاهتمام ما زالت موجودة.



كما ترون بسهولة ، فإن عدد لوحات "الإدخال" و "التحميل" لا يتطابق - فالثاني أقل مرتين تقريبًا. أصبح هذا ممكنًا لأن مصممي البنية التحتية لمركز البيانات قرروا استخدام لوحات كبيرة لإضافة ثلاثة أو أكثر من الخطوط الواردة هناك. يوجد ما يقرب من 36 خطًا فرعيًا لكل آلة إدخال ، محمية بآلات منفصلة.



وبالتالي ، يتيح لك استخدام النماذج الأكبر في بعض الأحيان توفير مساحة نادرة. ببساطة لأنه يتطلب عددًا أقل من الدروع.



إمدادات طاقة غير منقطعة



يتم استخدام Eaton 93PM بسعة 120 كيلو فولت أمبير ، والتي تعمل في وضع التحويل المزدوج ، كمصدر طاقة غير منقطع في مركز بيانات Tushino.





يتوفر UPS Eaton 93PM في مجموعة متنوعة من التصميمات. الصورة: إيتون



الأسباب الرئيسية لاختيار هذا الجهاز بالذات هي خصائصه التالية.



أولاً ، تصل كفاءة UPS إلى 97٪ في وضع التحويل المزدوج و 99٪ في وضع توفير الطاقة. يشغل الجهاز أقل من 1.5 متر مربع. م ولا تشغل مساحة غرفة الخادم من المعدات الرئيسية. والنتيجة هي انخفاض تكاليف التشغيل والوفورات التي تحتاجها الشركات.



ثانيًا ، مع الإدارة الحرارية المدمجة ، يمكن وضع UPS Eaton 93PM في أي مكان. حتى بالقرب من الحائط. حتى إذا لم تكن هناك حاجة إليها على الفور ، فقد تكون مطلوبة لاحقًا. على سبيل المثال ، لتحرير مساحة لا تكفي لرف إضافي.



ثالثًا ، سهولة الاستخدام. بما في ذلك - برامج الطاقة الذكية المستخدمة للمراقبة والتحكم. تسمح لك المقاييس التي يرسلها SNMP بالتحكم في الاستهلاك وبعض الإخفاقات العالمية ، مما يجعل من الممكن الاستجابة بسرعة لحالات الطوارئ.



الرابعة ، النمطية وقابلية التوسع. ربما تكون هذه هي أهم جودة نظرًا لاستخدام UPS معياري واحد فقط في نظام النسخ الاحتياطي لمركز بيانات Tushino. يتضمن وحدتي عمل ونسخة احتياطية واحدة. يوفر هذا مخطط N + 1 المطلوب للمستوى II.



إنه أبسط وأكثر موثوقية من تكوين ثلاثي UPS. لذلك ، فإن اختيار الجهاز الذي يتم فيه توفير إمكانية التشغيل المتوازي في البداية أمر منطقي تمامًا.



ولكن لماذا لم يختار المصممون DRIBP بدلاً من UPS ومولد الديزل المنفصلين؟ الأسباب الرئيسية لذلك لا تكمن في الهندسة ، ولكن في التمويل.



الهيكل المعياري تم شحذه مسبقًا للترقية - مع زيادة الحمل ، تتم إضافة المصادر والمولدات إلى البنية التحتية الهندسية. في نفس الوقت ، عمل القدامى كما كانوا يفعلون. مع DRIBP ، يختلف الوضع اختلافًا جذريًا: تحتاج إلى شراء مثل هذا الجهاز باحتياطي طاقة كبير. بالإضافة إلى ذلك ، هناك عدد قليل من "المجمعات الصغيرة" ، وهي مكلفة للغاية - أغلى بما لا يقاس من مولد الديزل المنفصل ومزود الطاقة غير المنقطعة. DRIBP هو أيضًا متقلب جدًا في النقل والتركيب. وهذا بدوره يؤثر أيضًا على تكلفة النظام بأكمله.



التكوين الحالي يحل مهامه بنجاح كبير. يمكن أن تدعم وحدة UPS Eaton 93PM المعدات الرئيسية لمركز البيانات لمدة 15 دقيقة ، أي أكثر من 15 ضعفًا للاحتياطي.



مرة أخرى ، تحافظ الموجة الجيبية الخالصة التي تنتجها UPS على الإنترنت على مالك مركز البيانات من الحاجة إلى شراء مثبتات منفصلة. وهنا يأتي التوفير.



على الرغم من البساطة المعلنة ، فإن Eaton 93PM UPS هو جهاز معقد إلى حد ما. لذلك ، يتم إجراء الصيانة الفنية في مركز بيانات Tushino بواسطة شركة تابعة لجهة خارجية ، تضم موظفين مؤهلين تأهيلاً عالياً. إنه لمن دواعي سروري أن تحتفظ بموظف مدرب ضمن فريقك لهذا الغرض.



النتائج والتوقعات



هذه هي الطريقة التي تم بها إنشاء مركز البيانات ، والذي يسمح بتقديم خدمات عالية الجودة للمستهلكين الذين لا تتطلب مهامهم مستوى عالٍ من التكرار ولا تنطوي على تكاليف اقتصادية كبيرة. ستكون هذه الخدمة مطلوبة دائمًا.



سيستخدم بناء المرحلة الثانية المخطط له بالفعل نظام Eaton UPS الذي تم شراؤه بالفعل لإنشاء نظام إمداد طاقة احتياطي. نظرًا للتصميم المعياري ، سيتم تقليل تحديثه إلى شراء وحدة إضافية ، وهي أكثر ملاءمة وأرخص من الاستبدال الكامل للجهاز. سيتم اعتماد هذا النهج من قبل كل من المهندس والممول.



All Articles