Электропитание в серверном шкафу — это не просто «розетки для ИТ‑железа». Это «последняя миля» или даже «последний дюйм» — финальный участок цепи электрораспределения, где решается судьба аптайма: как равномерно распределить нагрузку, не перегрузить фазы, вовремя отследить «горячие» зоны и при этом сохранить гибкость для будущих апгрейдов.
Ключевые сложности «последнего дюйма» электропитания в ЦОД
Когда речь заходит о стоечных БРП — блоках распределения питания (или PDU — Power Distribution Unit), многие думают о банальном удлинителе. На практике всё сложнее. Есть ряд нюансов, которые следует учитывать при планировании питания ИТ‑нагрузки в шкафу:
Неравномерное распределение фаз. Перегрузка одной линии при недогруженной другой — классическая причина аварий.
Рост плотности. Современные серверы и СХД легко «съедают» 16/32 А, и шкаф начинает работать на пределе.
Мониторинг всего и удаленное управление. Всё чаще требуется отслеживать параметры электропитания не только на уровне машинного зала или щита бесперебойного питания для ряда стоек, но и в каждой выходной розетке, к которой подключено серверное оборудование, в каждом серверном шкафу. Удаленные или малообслуживаемые площадки требуют функционала дистанционного рестарта оборудования.
Интеллектуальные PDU решают эти задачи: позволяют измерять ток, напряжение, потребленные кВт·ч с высокой точностью, подключать датчики температуры и влажности, а также управлять питанием каждого потребителя удаленно, в том числе и задавая последовательность включения оборудования внутри шкафа.
Какие PDU бывают?
Стоечные блоки распределения питания разделяют по нескольким критериям. Самые основные — это:
Форм‑фактор PDU. Блоки распределения питания бывают горизонтальными и вертикальными. В шкафах Uniprom Rack предусмотрены специальные направляющие для вертикального монтажа PDU, не уменьшающие количество свободных юнитов.
Интеллектуальность. Наличие контроллера в PDU добавляет большое количество функций в блок розеток, превращая его из устройства распределения энергии в систему мониторинга и управления электропитанием и параметрами окружающей среды внутри серверного шкафа.
Различают три основных типа PDU:
Basic PDU. Базовые функции распределения питания, никакого управления и мониторинга.
Metered PDU. Появляется контроллер, позволяющий измерять параметры электросети и окружающей среды. Добавляется функция сетевого контроля. PDU становится ценным источником информации для системы мониторинга инженерной инфраструктуры ЦОД.
Switched PDU. К функционалу Metered PDU добавляется возможность удаленного управления каждой выходной розеткой: можно включить, выключить, перезагрузить (то есть выключить, а потом включить) подключенное к PDU оборудование. А еще можно задать последовательность включения. Например, сначала розетка #1, через 30 секунд — розетка #2, потом розетки #3 и #4 и так далее. Это здорово снижает риски перегрузки стойки, так как потребление серверного оборудования при старте одно из самых высоких.
Также есть «подвиды» блоков с мониторингом и управлением, когда функционал доходит до каждой выходной розетки — это Metered by Outlet (MbO) и Switched and Metered By Outlet (SMbO)
И конечно же, рабочий ток и фазность PDU.
Современные PDU бывают однофазными и трехфазными по входу. Соответственно, при трехфазном входе нагрузка распределяется по фазам внутри PDU, поскольку выходные разъемы однофазные.
Различают 5 основных типов PDU по току и фазности: 10, 16 или 32 А 1Ф подключения и 16 или 32 А при 3Ф. Суммарная мощность оборудования, которое можно подключить к этим блокам распределения питания, варьируется от 2200 ВА до 22 кВА на блок PDU. При выборе PDU этот параметр является основным для определения мощности ИТ‑оборудования на стойку.
Типы розеток в PDU
Помимо суммарного тока и фазности PDU различаются типами выходных розеток. Типы розеток в PDU должны в первую очередь соотноситься с типами разъемов подключаемого оборудования.
В серверных PDU чаще всего встречаются следующие варианты:
IEC60320 C13 или просто C13 — самая распространённая розетка для подключения серверов, СХД и сетевых устройств (до 10 А).
IEC60320 C19 или просто С19 рассчитана на более мощные устройства: высокоплотные серверы, стоечные ИБП, коммутаторы топ‑уровня (до 16 А).
CEE7 Schuko (он же евророзетка) используется реже, в основном для периферии или нестандартных нагрузок.
Многие современные PDU предлагают микс C13 и C19 для гибкости в одной линейке. Существуют и другие форматы розеток, но они не настолько массово представлены на рынке.
Правильный выбор комбинации необходимых розеток — основа правильного подключения серверного шкафа. Ключевым преимуществом блоков распределения питания от Systeme Electric является инженерная надёжность (избыточность), перекрывающая подавляющее большинство сценариев использования блоков распределения питания как с большим количеством оборудования, так и в экстремальных условиях.
Большое количество выходных портов (розеток) в Uniprom Rack PDU позволяет максимально эффективно использовать полезное пространство серверных стоек, так как маловероятны сценарии нехватки портов питания для оборудования, находящегося в стойке. Например, Switched PDU UP8981, мощностью 11 кВт (16 А 3Ф) с функцией управления питанием каждой выходной розетки, имеет 36 портов C13 и 6 портов С19, а Metered PDU UP8886, мощностью 22 кВт (32 А 3Ф) с функцией мониторинга потребления тока, имеет 36 портов C13 и 12 портов С19.
Какие критерии важны в PDU помимо розеток и мощности?
Во‑первых, это надежность устройства, заложенная в конструктивных решениях.
Одним из главных показателей надёжности устройств данного типа в сложных (экстремальных) условиях эксплуатации является избыточность сечений проводников, входящих в состав устройства. В устройствах Systeme Electric применяются проводники сечением 6 мм2 (на вводной общей линии), что позволяет эффективно работать при высоких температурах окружающей среды без вреда как для самих проводников, так и для устройства в целом. Штатная температура эксплуатации устройств достигает 60оС, при этом в лаборатории был успешно проведен ряд тестов работоспособности устройства при температурах более 80оС.
Выходные розетки в PDU поделены на группы. Группы выходных розеток защищаются автоматическими выключателями. Для сохранения минимальных габаритов устройства и повышения безопасности применены выключатели с низким профилем и ручным приводом флажкового типа с защитой от непреднамеренного выключения.
Во‑вторых, это удобство установки как самого PDU, так и оборудования, подключаемого к PDU.
Удобство эксплуатации является таким же важным критерием, как и надёжность. Устройства Systeme Electric в штатном (заводском) исполнении имеют универсальные крепёжные элементы для монтажа в «нулевые» юниты стоек. При этом монтаж устройств (опять же, без применения инструментов) может осуществляться как выходными портами к боковой стенке (так называемый face‑to‑side), так и к тыльным дверям (face‑to‑back).
За счёт формы поперечного сечения устройства (55×56 мм), блоки распределения питания линеек Basic и Metered ни в одном из вышеперечисленных способов монтажа не перекрывают полезное U‑пространство стоек. Другими словами, при необходимости демонтажа ИТ‑оборудования не потребуется демонтаж блоков распределения питания.
Средства для двух вариантов монтажа PDU поставляются в комплекте с устройством, не отнимают полезное пространство в шкафу и не требуют сложной установки на устройство, тем самым позволяя сократить время монтажа. Для обеспечения дополнительной надежности корпус PDU фиксируется к шкафу в трех точках.
Тип входного кабеля тоже влияет на удобство эксплуатации. Вводной кабель выполнен из резиновой оплетки, резиновой изоляции и многожильного проводника, что делает его максимально гибким и удобным при прокладке. Uniprom Rack PDU комплектуются входным кабелем длиной 3 м и разборным коннектором для того, чтобы обеспечить наибольшую вариативность подключения без дополнительных затрат.
Выходные розетки распределены равномерно по всей высоте устройства, то есть по всей высоте серверного шкафа, в который устанавливается PDU. Это позволяет эффективно организовать силовые кабели подключения ИТ‑оборудования, минимизировать пересечения кабелей и препятствия для воздухообмена в шкафу.
В‑третьих, это удобство управления и эксплуатации PDU.
Устройства имеют полностью русскоязычные интерфейсы (как дисплей самого устройства, так и web‑интерфейс), что дополнительно упрощает эксплуатацию.
Блоки распределения питания серий Metered и Switched оснащены дисплеем с возможностью поворота изображения на 90, 180 и 270 градусов для удобства чтения показаний. На дисплее отображается информация об энергопотреблении нагрузки как в цифровом, так и в графическом виде, а также доступны параметры сетевого подключения (IP‑адрес устройства, MAC‑адрес устройства), показания датчиков, уставки пороговых значений, параметры устройства — модель, серийный номер, версия ПО).
Удаленная коммутация выходных портов блоков распределения питания осуществляется на уровне каждого отдельного порта, при этом имеется индивидуальная (на уровне каждого порта) световая индикация, что дополнительно повышает удобство эксплуатации.
Немаловажными критериями являются безопасность, отказоустойчивость, а также ремонтопригодность. Контроллер устройств (безопасная низковольтная линия питания) физически отделён от силовой проводки, что позволяет менять вышедший из строя контроллер без отключения устройства и нагрузки (то есть «на горячую»). При демонтаже контроллера вся нагрузка продолжает штатное питание без прерывания сигнала.
Вместо вывода
Выбирая PDU для серверной, важно смотреть не только на мощность и количество выходных розеток, но и параметры надежности, удобство установки и дальнейшей эксплуатации.
UnipromRackPDU закрывает эти требования и позволяет строить предсказуемую, масштабируемую ИТ‑инфраструктуру с упором на аптайм.