Wie wir ein Backup-Stromversorgungssystem im Tushino-Rechenzentrum aufgebaut haben: Engineering und Finanzen





DPC "Tushino" ist ein kommerzielles Einzelhandels-Rechenzentrum mit einem halben Megawatt für alle und alles. Der Kunde kann nicht nur die bereits installierten Geräte mieten, sondern auch seine eigenen dort platzieren, einschließlich nicht standardmäßiger Geräte wie Server in herkömmlichen Fällen für Desktop-PCs, Mining-Farmen oder Systeme für künstliche Intelligenz. Einfach ausgedrückt, sind dies die vielfältigsten populären Aufgaben, die von inländischen Unternehmen in unterschiedlichem Ausmaß am meisten nachgefragt werden. Das macht ihn interessant. In diesem Beitrag finden Sie keine exklusiven technischen Lösungen und einen Flug des technischen Denkens. Wir werden über Standardprobleme und -lösungen sprechen. Das heißt, ungefähr 90% der Spezialisten beschäftigen 90% ihrer Arbeitszeit.



Tier - je mehr desto besser?



Die Fehlertoleranz des Tushino-Rechenzentrums entspricht der Stufe II. Im Wesentlichen bedeutet dies, dass sich das Rechenzentrum in einem normal vorbereiteten Raum befindet, redundante Netzteile verwendet werden und überschüssige Systemressourcen vorhanden sind.



Entgegen dem weit verbreiteten Missverständnis charakterisieren Tier-Levels jedoch überhaupt nicht die "Zähigkeit" des Rechenzentrums, sondern den Grad, in dem es die aktuellen Geschäftsziele erreicht. Und unter ihnen gibt es viele, für die eine hohe Fehlertoleranz entweder unbedeutend oder nicht so wichtig ist, dass sie dafür 20 bis 25.000 Rubel pro Jahr überbezahlt, was in einer Krise für den Kunden sehr schmerzhaft sein kann.



Woher kommt dieser Betrag? Es ist der Unterschied zwischen den Preisen für die Platzierung von Informationen in Rechenzentren der Stufen Tier II und Tier III in Bezug auf einen Server. Je mehr Daten Sie haben, desto größer sind die potenziellen Einsparungen.



Welche Aufgaben meinst du? Zum Beispiel das Speichern von Backups oder das Mining von Kryptowährung. In diesen Fällen ist eine von Tier II zugelassene Serverausfallzeit billiger als Tier III.



Die Praxis zeigt, dass Einsparungen in den meisten Fällen wichtiger sind als eine erhöhte Fehlertoleranz. In Moskau gibt es nur fünf Tier III-Rechenzentren. Und es gibt überhaupt keine vollständig zertifizierte Stufe IV.



Wie ist das Stromversorgungssystem des Tushino-Rechenzentrums aufgebaut?



Die Anforderungen an das Stromversorgungssystem des Tushino-Rechenzentrums entsprechen den Tier II-Bedingungen. Dies sind Redundanz von Stromversorgungsleitungen nach dem N + 1-Schema, Redundanz von unterbrechungsfreien Stromversorgungen nach dem N + 1-Schema und Redundanz des Dieselgeneratorsatzes nach dem N.N + 1-Schema. In diesem Fall bedeutet dies ein Schema mit einem Reserveelement, das bis zum System nicht verwendet wird Eines der Hauptelemente fällt aus, und N - ein Schema ohne Redundanz, bei dem ein Fehler im Betrieb eines Elements zur Beendigung des gesamten Systems führt



Viele energiebezogene Probleme werden durch die Auswahl des richtigen Standorts für das Rechenzentrum gelöst. Das Rechenzentrum "Tushino" befindet sich auf dem Gebiet des Unternehmens, wo bereits zwei 110-kV-Leitungen aus verschiedenen Stadtkraftwerken kommen. An den Geräten der Anlage selbst wird die Hochspannung in Mittelspannung umgewandelt, und zwei unabhängige Leitungen von 10 kV werden dem Eingang des Rechenzentrums zugeführt.



Das Umspannwerk im Rechenzentrumsgebäude wandelt die durchschnittliche Spannung in eine Verbraucherspannung von 240 bis 400 V um. Alle Leitungen werden parallel betrieben, sodass die Rechenzentrumsausrüstung von zwei unabhängigen externen Quellen gespeist wird.



Niederspannung von Umspannwerken wird automatischen Übertragungsschaltern zugeführt, die das Umschalten zwischen Stadtnetzen ermöglichen. Die auf dem ATS installierten Motorantriebe benötigen für diesen Vorgang 1,2 Sekunden. Während dieser ganzen Zeit fällt die Last auf die unterbrechungsfreien Stromversorgungen.



Ein separater ATS ist für das automatische Einschalten des Dieselgenerators verantwortlich, falls die Stromversorgung auf beiden Leitungen ausfällt. Das Starten eines Dieselgenerators ist kein schneller Vorgang und dauert ungefähr 40 Sekunden. Während dieser Zeit werden die USV-Batterien vollständig mit Strom versorgt.



Bei voller Aufladung sorgt der Dieselgenerator für 8 Stunden Betrieb des Rechenzentrums. In Anbetracht dessen schloss das Rechenzentrum zwei Verträge mit unabhängigen Dieselkraftstofflieferanten ab, die sich verpflichteten, innerhalb von 4 Stunden nach dem Anruf eine neue Portion Kraftstoff zu liefern. Die Wahrscheinlichkeit, dass beide gleichzeitig höhere Gewalt erleiden, ist äußerst gering. Somit kann die Autonomie so lange dauern, wie es für Reparaturteams erforderlich ist, die Stromversorgung von mindestens einem der Stadtnetzwerke wiederherzustellen.



Wie Sie leicht sehen können, gibt es hier keine technischen Verbesserungen. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass beim Aufbau der technischen Infrastruktur vorgefertigte Module verwendet wurden, deren Hersteller von einem bestimmten "Durchschnittsverbraucher" geleitet werden.



Natürlich wird Ihnen jeder IT-Experte sagen, dass die Mittelwertbildung „weder Fisch noch Fleisch“ ist, und Ihnen vorschlagen, einen einzigartigen Satz von Komponenten für ein bestimmtes System zu entwickeln. Diejenigen, die sie für dieses Vergnügen bezahlen wollen, stehen jedoch eindeutig nicht an. Man muss also realistisch sein. In der Praxis wird alles genau so sein: der Kauf fertiger Geräte und die Montage eines Systems, das dringende geschäftliche Probleme löst. Diejenigen, die mit diesem Ansatz nicht einverstanden sind, werden vom Finanzvorstand des Unternehmens schnell vom Himmel auf die Erde zurückgebracht.



Schalttafeln



Derzeit übernehmen neun Verteiler den Betrieb der Eingangsverteilungsgeräte, und vier Verteiler werden direkt zum Anschließen der Last verwendet. Es gab keine ernsthaften Einschränkungen, aber es gibt nie viel davon, so dass ein interessanter technischer Moment noch vorhanden war.



Wie Sie leicht sehen können, stimmt die Anzahl der "Eingabe" - und "Laden" -Karten nicht überein - die zweite ist fast doppelt so gering. Dies wurde möglich, weil die Designer der Rechenzentrumsinfrastruktur beschlossen, große Panels zu verwenden, um dort drei oder mehr eingehende Leitungen hinzuzufügen. Für jede Eingabemaschine gibt es ungefähr 36 Abzweigleitungen, die durch separate Maschinen geschützt sind.



So können Sie manchmal durch die Verwendung größerer Modelle wenig Platz sparen. Einfach weil du weniger große Schilde brauchst.



Unterbrechungsfreie Stromversorgungen



Eaton 93PM mit einer Kapazität von 120 kVA im Doppelumwandlungsmodus wird im Tushino-Rechenzentrum als unterbrechungsfreie Stromversorgung verwendet.





Die USV Eaton 93PM ist in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Foto: Eaton



Die Hauptgründe für die Wahl dieses speziellen Geräts sind die folgenden Eigenschaften.



Erstens erreicht der Wirkungsgrad dieser USV im Doppelumwandlungsmodus 97% und im Energiesparmodus 99%. Das Gerät nimmt weniger als 1,5 Quadratmeter ein. m und belegt nicht den Platz im Serverraum des Hauptgeräts. Das Ergebnis sind niedrige Betriebskosten und die Einsparungen, die Unternehmen benötigen.



Zweitens kann die Eaton 93PM-USV mit integriertem Wärmemanagement überall aufgestellt werden. Auch in der Nähe der Wand. Auch wenn es nicht sofort benötigt wird, kann es später benötigt werden. Zum Beispiel, um Speicherplatz freizugeben, der für ein zusätzliches Rack nicht ausreicht.



Drittens Benutzerfreundlichkeit. Einschließlich - Intelligent Power-Software zur Überwachung und Steuerung. Mit von SNMP gesendeten Metriken können Sie den Verbrauch und einige globale Fehler steuern und so schnell auf Notsituationen reagieren.



Viertens Modularität und Skalierbarkeit. Dies ist möglicherweise die wichtigste Eigenschaft, aufgrund derer nur eine modulare USV im Backup-System des Tushino-Rechenzentrums verwendet wird. Es enthält zwei Arbeitsmodule und ein Backup. Dies liefert das für Tier II erforderliche N + 1-Schema.



Es ist viel einfacher und zuverlässiger als eine Konfiguration mit drei USV. Daher ist die Wahl eines Geräts, bei dem die Möglichkeit des Parallelbetriebs anfänglich vorgesehen ist, ziemlich logisch.



Aber warum haben sich die Designer nicht für DRIBP anstelle einer separaten USV und eines Dieselgenerators entschieden? Die Hauptgründe dafür liegen nicht im Ingenieurwesen, sondern im Finanzwesen.



Der modulare Aufbau wird a priori für ein Upgrade geschärft - mit zunehmender Last werden Quellen und Generatoren zur technischen Infrastruktur hinzugefügt. Gleichzeitig arbeiteten und arbeiten die alten. Bei DRIBP ist die Situation radikal anders: Sie müssen ein solches Gerät mit einer großen Gangreserve kaufen. Darüber hinaus gibt es nur wenige "kleine Mähdrescher", die sehr günstig kosten - unvergleichlich teurer als ein separater Dieselgenerator und eine separate USV. DRIBP ist auch beim Transport und bei der Installation sehr launisch. Dies wirkt sich wiederum auch auf die Kosten des gesamten Systems aus.



Die vorhandene Konfiguration löst ihre Aufgaben recht erfolgreich. Die USV Eaton 93PM kann die Hauptausrüstung des Rechenzentrums 15 Minuten lang unterstützen, dh mit mehr als dem 15-fachen der Reserve.



Auch hier erspart die von der USV online erzeugte reine Sinuswelle dem Besitzer des Rechenzentrums die Notwendigkeit, separate Stabilisatoren zu kaufen. Und hier kommen die Einsparungen.



Trotz der erklärten Einfachheit ist die USV Eaton 93PM ein recht komplexes Gerät. Daher wird die technische Wartung im Rechenzentrum von Tushino von einem Drittunternehmen durchgeführt, dessen Mitarbeiter hochqualifizierte Spezialisten beschäftigen. Es ist eine teure Freude, zu diesem Zweck einen geschulten Mitarbeiter in Ihrem eigenen Personal zu halten.



Ergebnisse und Perspektiven



Auf diese Weise wurde das Rechenzentrum geschaffen, das es Verbrauchern ermöglicht, qualitativ hochwertige Dienste bereitzustellen, deren Aufgaben kein hohes Maß an Redundanz erfordern und keine hohen wirtschaftlichen Kosten verursachen. Ein solcher Service wird immer gefragt sein.



Der bereits geplante Bau der zweiten Phase wird die bereits gekaufte Eaton-USV verwenden, um ein Notstromversorgungssystem zu erstellen. Aufgrund des modularen Aufbaus wird die Modernisierung auf den Kauf eines zusätzlichen Moduls reduziert, das bequemer und billiger ist als ein vollständiger Austausch des Geräts. Dieser Ansatz wird sowohl vom Ingenieur als auch vom Finanzier genehmigt.



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