Acest capitol oferă informații despre probleme importante de alimentare legate de serverele dvs. Documentația serverului dvs. oferă informații mai detaliate despre energie.

puterea

Proiectarea sistemului dvs. de alimentare electrică trebuie să asigure furnizarea de energie adecvată și de înaltă calitate fiecărui server și tuturor perifericelor în orice moment. Defecțiunile sistemului de alimentare pot duce la oprirea sistemului și la posibila pierdere a datelor. În plus, echipamentele informatice care sunt supuse întreruperilor sau fluctuațiilor repetate de energie experimentează o rată mai mare de defecțiune a componentelor decât echipamentele care au o sursă de alimentare stabilă.

Fiecare sistem, atunci când este configurat și instalat corect, trebuie să primească suficientă sursă de curent alternativ pentru a furniza toate componentele instalate. Centrul de date ar trebui să poată oferi o cale stabilă, cu curent dual, către echipamentul instalat. În plus, infrastructura de alimentare trebuie să fie proiectată pentru a menține timpul de funcționare al sistemului chiar și în timpul întreruperii sursei principale de alimentare. Este important să utilizați panouri de întrerupător AC dedicate pentru toate circuitele de alimentare care furnizează energie sistemelor dvs. Sistemul de alimentare ar trebui să fie proiectat astfel încât să asigure o redundanță suficientă, să elimine toate punctele unice de avarie și să permită izolarea unui singur sistem pentru testare sau întreținere, fără a afecta puterea furnizată altor sisteme.

Surse de putere

Este important să asigurați mai multe surse de energie atunci când este posibil. În mod ideal, ar trebui furnizate mai multe fluxuri de utilități din diferite stații sau rețele electrice. Această configurare oferă redundanță de energie și backup.

Sistemele asigură toleranță la eroare de intrare AC prin surse de alimentare redundante. Prin urmare, este prudent să atașați la fiecare sursă de alimentare primară un cablu de alimentare comun de la o rețea de alimentare care poate furniza energie tuturor sistemelor și să atașați un alt cablu de alimentare de la o rețea de alimentare diferită la sursele redundante. Dacă o rețea electrică primară se deconectează, o rețea electrică de rezervă va furniza energie surselor redundante pentru a menține sistemele în funcțiune. Consultați Sursele de alimentare pentru informații despre redundanța sursei de alimentare.

Pentru serverul Sun Fire V890, utilizați cablurile de alimentare de 10 amp furnizate împreună cu serverul. Serverul V890 utilizează numai intrări de la 200 la 240 VCA.

UPS și Generator de backup

Utilizarea unei surse de alimentare neîntreruptibile (UPS) și a unui generator de rezervă de rezervă oferă o strategie bună pentru obținerea unei surse de alimentare neîntreruptibile. UPS-ul online filtrează, condiționează și reglează puterea. Protejează sistemele de tensiuni fluctuații, supratensiuni și vârfuri și zgomot care ar putea fi pe linia de alimentare. Copierea de rezervă a bateriei pentru UPS ar trebui să fie capabilă să mențină sarcina critică a centrului de date timp de cel puțin 15 minute în timpul unei întreruperi de curent. Acesta este de obicei suficient timp pentru a transfera energie la o alimentare alternativă sau la generatorul de energie.

Generatorul de energie de rezervă ar trebui să poată transporta încărcarea atât a echipamentelor informatice, cât și a echipamentelor de susținere a căldurii, a ventilației și a aerului condiționat (HVAC). Generatorul ar trebui să includă un comutator cu distribuție de energie dublă cu comutare automată de transfer. Pentru a compensa posibilitatea unei defecțiuni a generatorului, proiectanții de sisteme de alimentare includ adesea un generator temporar pentru backup secundar.

Împământare

Proiectarea la împământare trebuie să se adreseze atât serviciului electric, cât și echipamentelor instalate. Un sistem de împământare proiectat corespunzător ar trebui să aibă o impedanță cât mai mică posibilă pentru o funcționare corectă a dispozitivelor electronice, precum și pentru siguranță. Este important să utilizați o masă continuă dedicată pentru întregul sistem de alimentare, pentru a evita o diferențială de masă între diferite soluri. Proiectarea la pământ în Statele Unite ar trebui să respecte articolul 250 din S.U.A. Codul electric național, cu excepția cazului în care este înlocuit de codurile locale. Folosiți o curea antistatică pentru încheietura mâinii atunci când lucrați în interiorul șasiului.

Toate sistemele Sun instalate corespunzător sunt împământate prin cablul de alimentare. Cu toate acestea, există motive pentru instalarea unui mecanism suplimentar pentru egalizarea potențialului. Conductele problematice sau deficiente pot afecta negativ un alt sistem, în special în ceea ce privește posibilitatea de a răspândi tensiunile. Punctele suplimentare de împământare ajută la evitarea curentului de scurgere, care previne defecțiunile sistemului. Prin urmare, ar putea fi utilizate cabluri suplimentare pentru a conecta sistemele și dulapurile Sun la șina de egalizare a potențialului centrului de date. Solicitați ajutorul unui electrician calificat pentru instalarea cablurilor de împământare.

Controlul puterii de urgență

Un comutator principal de alimentare care poate deconecta toate echipamentele electronice din centrul de date este specificat de NFPA 70 și NFPA 75 (specificațiile Asociației Naționale de Protecție împotriva Incendiilor) la fiecare punct de intrare în centrul de date. Comutatorul principal ar trebui să deconecteze alimentarea de la toate sistemele de computer și echipamentele electronice aferente, echipamentele HVAC, UPS-urile și bateriile. Sunt acceptabile și deconectări multiple pentru părți separate ale sistemelor de alimentare, dar în ambele cazuri, întrerupătoarele trebuie să fie neobstrucționate și marcate clar.

Toate serverele acoperite de acest ghid sunt livrate cu un număr suficient de surse de alimentare pentru a furniza toată energia necesară tuturor configurațiilor acceptate de Sun.

Sun nu testează multe produse terțe care sunt compatibile cu serverele Sun. Prin urmare, Sun nu face nicio reprezentare despre acele produse sau despre cerințele de putere pentru produsele care nu sunt furnizate de Sun.

Constrângerile de putere pot apărea în două domenii:

    Consum total de curent alternativ

Limita de curent a prizei de curent alternativ

Pentru a menține o instalație sigură, trebuie să vă asigurați că consumul de curent alternativ nu depășește limita maximă de curent pentru priză. În Statele Unite și Canada, maximul este de 80% din capacitatea totală a prizei, care este de 12 amperi pentru
Circuite de 15 amperi și 16 amperi pentru circuite de 20 de amperi și așa mai departe. Pentru zone din afara Statelor Unite și Canada, contactați agențiile locale pentru informații despre codurile electrice locale.

Consultați TABELUL 5-4 pentru curentul maxim de intrare și consumul de energie pentru servere.

Fiecare server acoperit de acest ghid este livrat de Sun cu una sau mai multe surse de alimentare, care sunt suficiente pentru a susține configurația maximă a serverului.

Sistemele oferă redundanță a sursei de alimentare „N + 1” pentru a menține timpul de funcționare al sistemului. O configurație de alimentare redundantă N + 1 nu se adaugă la capacitatea de alimentare a sistemelor. „N” reprezintă numărul de surse de alimentare necesare pentru alimentarea unui sistem complet configurat. „1” înseamnă că există o singură sursă de alimentare suplimentară în sistem pentru a gestiona sarcina dacă o sursă de alimentare eșuează. Când sistemul funcționează normal, toate sursele de alimentare sunt pornite, chiar și sursele redundante.

Configurațiile de redundanță ale sistemelor sunt după cum urmează:

    1 + 1, o sursă necesară pentru alimentarea sistemului și o sursă de rezervă

2 + 1, două surse necesare pentru alimentarea sistemului și o sursă de rezervă

Într-o configurație 1 + 1 (adică sunt instalate două surse de alimentare, fiecare capabilă să furnizeze suficientă energie pentru întregul sistem), ambele surse sunt pornite și furnizează energie. Fiecare alimentare furnizează aproximativ 50% din puterea necesară sistemului. Dacă o sursă eșuează, sursa care este încă online va furniza 100% din puterea necesară pentru a menține sistemul în funcțiune.

Într-o configurație 2 + 1 (adică sunt instalate trei surse de alimentare, cu două surse de alimentare care furnizează suficientă energie pentru întregul sistem), toate cele trei surse de alimentare sunt pornite și furnizează energie. Fiecare alimentare furnizează aproximativ 33% din puterea necesară sistemului. Dacă o sursă eșuează, consumabilele care sunt încă online vor furniza fiecare 50% din puterea necesară pentru a menține sistemul în funcțiune.

Majoritatea surselor de alimentare nu pot suporta valorile maxime pe toate ieșirile în același timp, deoarece aceasta ar depăși capacitatea totală de ieșire a sursei de alimentare. Sarcina trebuie distribuită între ieșiri într-un mod care să nu depășească valorile lor maxime sau capacitatea totală de ieșire a sursei de alimentare.

Serverele au protecție încorporată împotriva depășirii capacității de ieșire a configurației sursei de alimentare. Consultați documentația serverului pentru a afla cum vor reacționa serverele în timpul unei supraîncărcări de energie.

Sloturile PCI din serverele Sun sunt conforme cu specificația PCI Local Bus Revision 2.1. Autobuzul PCI din fiecare server este proiectat să furnizeze 15 wați de putere înmulțit cu numărul de sloturi PCI din șasiul PCI. Astfel, un șasiu PCI cu patru sloturi are un total de 60 de wați de putere disponibil. Acești 60 de wați pot fi folosiți în orice mod care este conform standardului PCI. Un singur slot PCI poate suporta un card care necesită până la 25 de wați. Iată câteva exemple despre cum ați putea completa un șasiu PCI cu patru sloturi:

    Exemplul 1 - Instalați patru carduri de 15 wați. Aceste patru carduri de 15 wați ar consuma toate cele 60 de wați de putere disponibilă în șasiul PCI. De asemenea, ar ocupa toate cele patru sloturi PCI disponibile.

Exemplul 2 - Instalați două carduri de 22 wați plus un card de 15 wați. Această combinație de cărți ar folosi 59 de wați din cei 60 de wați disponibili. După toate probabilitățile, ar trebui să lăsați al patrulea slot gol în acest exemplu, cu excepția cazului în care ați putea găsi un card PCI care necesită doar 1 watt.

Serverele și echipamentele aferente generează o cantitate considerabilă de căldură într-o zonă relativ mică. Acest lucru se datorează faptului că fiecare watt de putere utilizat de un sistem este disipat în aer sub formă de căldură. Cantitatea de energie termică pe server variază, în funcție de configurația sistemului. Consultați TABELUL 5-4 pentru măsurători ale puterii de căldură pentru servere.

Sarcina de căldură într-un centru de date este rareori distribuită uniform și zonele care generează cea mai mare căldură se pot schimba frecvent. Mai mult, centrele de date sunt pline de echipamente extrem de sensibile la fluctuațiile de temperatură și umiditate. Consultați TABELUL 5-5 pentru specificațiile de temperatură și umiditate ale serverelor.

Răcirea adecvată și ventilația aferentă a unui server dintr-un dulap sunt afectate de multe variabile, inclusiv construcția dulapului și ușii, dimensiunea dulapului și disiparea termică a oricăror alte componente din dulap. Prin urmare, este responsabilitatea managerului centrului de date să se asigure că sistemul de ventilație al dulapului este suficient pentru toate echipamentele montate în dulap.

Nu utilizați puterea nominală a serverului atunci când calculați degajarea de căldură a serverelor. Scopul clasificărilor de putere ale plăcuței tehnice este doar de a indica limitele hardware ale serverelor pentru consumul maxim de energie.

Fluxul de aer al șasiului

Fluxul de aer prin servere este esențial pentru răcirea corectă a serverelor. Chiar dacă aerul din centrul de date poate fi la o temperatură sigură și constantă într-o singură locație, temperatura aerului care intră în fiecare server este critică. Uneori apar probleme din aceste motive:

    Un server este poziționat astfel încât aerul său de evacuare fierbinte să fie direcționat în aerul de admisie al altui server, preîncălzind astfel aerul de admisie al celui de-al doilea server.

Serverele sunt uneori montate în dulapuri care restricționează excesiv fluxul de aer. Acest lucru se poate întâmpla deoarece dulapurile au uși frontale sau spate solide, plenuri inadecvate sau pot avea ventilatoare de răcire care funcționează împotriva ventilatoarelor din serverele în sine.

Un server ar putea fi montat într-un dulap deasupra unui dispozitiv care generează o cantitate mare de căldură.

Toate serverele descrise în acest ghid trag aer înconjurător pentru răcirea din față și evacuează aerul evacuat încălzit în spate. Serverele necesită ca ușile dulapului din față și din spate să fie deschise cu cel puțin 63% pentru un flux de aer adecvat. Acest lucru poate fi realizat prin îndepărtarea ușilor sau prin asigurarea faptului că ușile au un model perforat care asigură cel puțin 63% suprafață deschisă. În plus, mențineți un spațiu minim de 1,5 inch (3,8 cm) între sisteme și ușile din față și din spate ale dulapului.

Serverele sunt echipate cu ventilatoare care direcționează aer rece pe șasiu. Atâta timp cât aerul condiționat necesar este furnizat în centrul de date pentru a disipa încărcătura de căldură și sunt prevăzute suficiente spații și deschideri ale ușilor în partea din față și din spate a serverelor, ventilatoarele vor permite serverelor montate pe rack să funcționeze în conformitate cu specificațiile de temperatură pentru sisteme în funcțiune. Vezi TABELUL 5-5 pentru specificațiile de temperatură. Consultați Locația dulapului pentru informații despre amplasarea recomandată a dulapurilor și a rafturilor pentru a optimiza fluxul de aer adecvat pe culoar.

Unități de măsură

O unitate standard pentru măsurarea căldurii generate în interiorul sau îndepărtată dintr-un centru de date este British Thermal Unit (Btu). Căldura produsă de dispozitivele electronice, cum ar fi serverele, este de obicei exprimată ca numărul de BTu generat într-o oră (BTU/oră).

Watts (W) este, de asemenea, un termen folosit pentru a exprima puterea de căldură și răcirea. Un watt este egal cu 3.412 Btu/oră. De exemplu, dacă utilizați 100 de wați de putere, generați
341,2 Btu/oră.

Capacitatea de aer condiționat este, de asemenea, măsurată în Btu/oră sau în wați. Sistemele mari de aer condiționat sunt evaluate în tone. O tonă de aer condiționat este o unitate de răcire egală cu 12.000 Btu/oră sau 3517 wați.

Determinarea puterii de căldură și răcire

TABELUL 5-4 enumeră cerințele minime, tipice și maxime privind puterea termică și răcirea pentru configurațiile de bază ale serverelor. Aceste specificații sunt puterile măsurate, care sunt calculate pentru configurațiile serverului de bază definite de Sun și enumerate în TABELUL 5-3. Utilizați evaluările plăcuței de identificare numai ca referințe la limitele hardware ale serverelor care ar putea găzdui componente viitoare și nu pentru a calcula cerințele actuale de putere și răcire ale serverelor.

În plus față de sarcina de căldură generată de servere, unele dulapuri includ ventilatoare, secvențe de alimentare și alte dispozitive care generează căldură. Asigurați-vă că ați obținut valorile de căldură ale acestor dispozitive de la furnizorul dvs. de dulapuri. De asemenea, atunci când calculați cerințele de răcire ale centrelor de date, asigurați-vă că includeți disiparea căldurii pentru toate echipamentele din cameră.

Pentru a determina puterea de căldură și cerințele de răcire ale serverelor montate pe rack, adăugați Btu sau wați pentru fiecare server din rack. De exemplu, dacă un server scoate 1000 BTU/oră (293 wați) și altul scoate 2000 BTU/oră (586 wați), căldura totală generată este de 3000 BTu/oră (879 wați). Echipamentul de aer condiționat ar trebui să fie dimensionat corespunzător pentru a se răci cel puțin 3000 Btu/oră (879 wați) pentru a găzdui aceste două sisteme.

Dacă aveți doar măsurători de putere și doriți să obțineți valoarea Btu echivalentă, înmulțiți puterea totală cu 3,41 pentru a obține Btu/oră. Pentru a calcula tone de aer condiționat, înmulțiți puterea totală cu 0,000285.

Consultați Calcularea cerințelor de răcire pentru un exemplu despre cum să estimați cerințele de răcire pe baza suprafeței pătrate utilizate de dulapurile și rafturile din centrul de date.

Utilizarea unităților de localizare a rack-ului pentru a determina puterea de căldură și răcirea

În cartea Enterprise Data Center Design and Methodology de Rob Snevely (disponibil la http://www.sun.com/books/blueprints.series.html) conceptul de utilizare a unităților de localizare a rafturilor (RLU) pentru a determina puterea de căldură și cerințele de răcire în centrul de date este discutat. O locație de rack este locația specifică de la etajul centrului de date în care sunt livrate servicii care pot găzdui cerințe de energie, răcire, spațiu fizic, conectivitate la rețea, capacitate funcțională și greutate rack. Serviciile livrate la locația rack-ului sunt specificate în unități de măsură, cum ar fi wați sau Btus, formând astfel termenul de unitate de localizare a rack-ului.

Întrucât centrele de date de astăzi găzduiesc sute sau mii de sisteme cu cerințe de putere și răcire variabile, RLU-urile vă pot ajuta să determinați unde sunt necesare mai multe sau mai puține servicii de răcire și energie. RLU-urile vă pot ajuta, de asemenea, să determinați cum să localizați rafturile pentru a maximiza serviciile. Utilizarea calculelor de suprafață pătrată pentru putere și răcire presupune că puterea și sarcinile de răcire sunt aceleași în întreaga cameră. Utilizarea RLU-urilor vă permite să împărțiți centrul de date în zone care au nevoie de servicii unice de alimentare și răcire.

Pentru a determina RLU-urile pentru puterea de căldură și răcire, trebuie să adăugați cerințele privind puterea de căldură și răcirea pentru toate sistemele instalate în rack. Apoi evaluați RLU-urile pentru rafturile adiacente. De exemplu, să presupunem că aveți 24.000 de metri pătrați de spațiu în centrul de date. S-ar putea să aveți o suprafață de 12.000 de metri pătrați, unde 600 de computere produc 552.000 Btu/oră și au nevoie de 46 Btu/oră de răcire pe picior pătrat. O altă suprafață de 6000 de metri pătrați ar putea conține 48 de seceratoare care produc 1.320.000 Btu/oră și au nevoie de 220 Btu/oră de răcire pe picior pătrat. O a treia zonă de 6000 de metri pătrați ar putea conține 12 servere de ultimă generație care produc 972.000 Btu/oră și au nevoie de 162 Btu/oră de răcire pe picior pătrat.

Utilizarea unui calcul al suprafeței pătrate pentru acest exemplu generează o cerință de răcire pentru toate cele trei secțiuni de 2.844.000 Btu/oră sau 118,5 Btu/oră de răcire pe picior pătrat. Acest lucru ar depăși răcirea de 46 Btu/oră necesară computerelor, dar este necesară o capacitate de răcire mult prea mică pentru ambele zone ale serverului. Cunoașterea RLU-urilor pentru alimentare și răcire permite managerului centrului de date să regleze proiectarea fizică, echipamentul de alimentare și răcire și configurațiile rack-urilor din cadrul instalației pentru a satisface cerințele sistemelor.

Ghid de planificare a site-urilor pentru serverele de bază Versiunea 1.4 816-1613-14