Redundanca podatkovnih centrov zagotavlja neprekinjeno delovanje s podvajanjem ključnih komponent, kot so napajanje, strežniki in sistemi hlajenja. Konfiguracije, kot so N, N+1, 2N ali celo 3N2, ponujajo različne stopnje redundance ter optimizirano raven varnosti in stabilnosti. Ta redundanca pomeni, da lahko podatkovni centri obratujejo s popolnim občutkom varnosti, saj je njihova infrastruktura zaščitena pred morebitnimi okvarami.
Zagotavljanje neprekinjenega delovanja z redundanco
Na področju električne infrastrukture je redundanca podatkovnega centra vedno bila najučinkovitejši način povečanja razpoložljivosti napajanja in, posledično, razpoložljivosti storitve. Na podlagi teorij zanesljivosti in izkušenj z dodajanjem redundantnih komponent nastane zanesljivejši sistem.
Zamisel je preprosta: če v redundantnem sistemu pride do okvare ene komponente, druga komponenta poskrbi za brezhibno nadaljevanje delovanja sistema.
Redundanca podatkovnih centrov obsega podvajanje kritičnih komponent za preprečevanje prekinitev storitve. To poteka na več načinov:
- Redundanca strojne opreme: podvajanje strežnikov, trdih diskov in druge strojne opreme.
- Redundanca napajalne poti: več električnih tokokrogov zagotavlja stalno napajanje.
- Redundanca omrežja: več omrežnih povezav.
Te strategije zagotavljajo visoko razpoložljivost storitve.
Inštitut Uptime Institute podatkovne centre razvršča v štiri stopnje (razredi od I do IV), kjer vsaka zagotavlja večjo stopnjo redundance in zanesljivosti. Oglejmo si različne stopnje redundance
Stopnje redundance: razred 1, razred 2, razred 3 in razred 4
Stopnje redundance podatkovnega centra so odvisne od razvrstitve po razredu.
Razred 1 je najosnovnejša stopnja s samo enim napajanjem in sistemom hlajenja. Ne vsebuje nobene redundance, kar pomeni približno 28 ali 29 ur izpadov letno.
Razred 2 vključuje delno redundanco, kar obsega redundantne komponente, kot sta zasilni generator in zasilna oprema za hlajenje. Razpoložljivost je izboljšana.
Razred 3 ponuja popolno redundanco. Vsaka kritična komponenta, najsi je to napajanje ali hlajenje, ima redundanco N+1. To pomeni, da je za vsako bistveno komponento na voljo dodatna komponenta. Takšna konfiguracija zagotavlja neprekinjeno napajanje s stopnjo razpoložljivosti 99,982 % oziroma približno 1,6 ure izpadov letno. Podatkovni centri, uvrščeni v
razred 4, ponujajo 99,995-% razpoložljivost oziroma približno 26 minut izpadov letno. Takšna redundanca zagotavlja izjemno odpornost na napake. Vsaka kritična komponenta je v celoti redundantna s konfiguracijo 2N+1.
Redundantna napajanja v podatkovnih centrih
Komponente dobrega napajanja
Za ohranjanje zanesljivega napajanja v podatkovnem centru so posamezne komponente bistvene.
Generatorji so ključni. Ob izpadu napajanja prevzamejo to nalogo. Pogosto jih poganjajo dizelski motorji in potrebujejo redno testiranje, ki zagotavlja delovanje v sili.
Brezprekinitveni sistemi napajanja (UPS), znani tudi kot razsmerniki, igrajo ključno vlogo pri zagotavljanju avtonomnega delovanja med izpadi napajanja.
Statični preklopni sistemi (STS) upravljajo preklop z enega vira napajanja na drugega brez prekinitev. Ob okvari glavnega vira takoj preklopijo na nadomestni vir.
Naprave za distribucijo moči (PDU), ki električno energijo porazdelijo različni opremi podatkovnega centra.
UPS: ključni element redundance napajanja
UPS (brezprekinitveni sistem napajanja) nastopi takoj, ko pride do izpada napajanja, ter tako zagotovi neprekinjeno delovanje kritične opreme.
Konfiguraciji N+1 in N+X se pogosto uporabljata za izboljšanje redundance. Pri konfiguraciji N+1 je za vsako skupino UPS-ov dodan dodatni UPS, medtem kot konfiguracija N+X omogoča dodajanje več redundantnih sistemov UPS.
UPS-i običajno delujejo v načinu dvojne pretvorbe energije, pri čemer pretvarjajo izmenični tok v enosmerni tok in obratno ter tako stabilizirajo napetost do strežnikov za zaščito porabnikov.
Delphys XL je visokozmogljiva rešitev UPS, zasnovana posebno za varnost najbolj kritičnih aplikacij. Ponuja:
- izjemno vdelano zaščito;
- edinstven koncept gradnikov, ki odpravlja kakršno koli posamezno točko okvare;
- rešitev, ki ustreza vsem arhitekturam podatkovnega centra, kjer posamezni napajalni gradnik deluje samostojno, in tako zagotavlja modularni nadzor.
Ta UPS se ponaša z inovativnim načinom delovanja: načinom pametne pretvorbe.
Način pametne pretvorbe temelji na naprednem algoritmu,
ki neprestano nadzira kakovost omrežja ter v realnem času izbira optimalni način delovanja med načinom dvojne pretvorbe (VFI) in interaktivnim načinom (Line Interactive).
Ob motnjah v omrežju UPS takoj preklopi na način dvojne pretvorbe s preklopnim časom 0 ms v skladu z zahtevami razreda 1 standarda IEC 62040-3.
Ta način petkratno zmanjša izgube in letno prihrani 350 MWh energije brez tveganja za prekinitev napajanja.
Redundanca 2N, 3N2 in Catcher: kaj je to?
2N: opredelitve in prednosti
Redundanca 2N pomeni, da ima podatkovni center dvakratno potrebno količino posamezne kritične komponente. Ta konfiguracija zagotavlja, da nobena posamezna točka okvare ne more zmotiti splošnega delovanja.
Ta arhitektura prinaša več prednosti. Najprej, ponuja izjemno zanesljivost. Sistem tudi ob okvari komponente deluje brez motenj.
A če želi izpolniti obljube, mora biti pri tej električni zasnovi vsa električna oprema (generatorji, razsmerniki, UPS-i, stikala itd.) redundantna, kar pomeni naložbo v dvakrat toliko opreme.
3N2: opredelitve in prednosti
Modularne arhitekture, kot sta 4N3 ali 3N2, želijo optimizirati redundanco napajanja tako, da jo razdelijo med različnima sistemoma. Pri tej konfiguraciji so, od skupno štirih sistemov, za napajanje porabnika potrebni samo trije. To pomeni, da je za posamezen par enot, ki delujejo, vedno na voljo nadomestna komponenta.
Prednosti so jasne: optimizacija uvedbe UPS-ov in zmanjšanje naložbe. Žal na račun zapletenosti. Pri tej arhitekturi morajo biti vsi UPS-i nameščeni predhodno, kar predstavlja omejitve ožičenja in združljivosti z zahtevami modularnosti podatkovnih centrov.
Catcher: opredelitve in prednosti
Arhitektura Catcher učinkovito ustvarja arhitekturo N+1 ali N+2 znotraj UPS-a, hkrati pa ohranja odpornost na napake in možnost sočasnega vzdrževanja zahvaljujoč uporabi statičnih preklopnih sistemov (STS), ki so nameščeni med UPS in porabnika. V tej konfiguraciji se enote STS uporabljajo za:
- prenos kritičnih porabnikov z glavnega ali aktivnega sistema na sistem Catcher,
- izolacijo dogodka kratkega stika.
Nižjetočno od enot STS je sistem električne distribucije lahko zasnovan na podoben način kot arhitektura 2N.
S to konfiguracijo lahko UPS deluje pri obremenitvi 75 % ali več, medtem ko sistem Catcher v običajnih pogojih ostane brez obremenitve.
Tehnologijo Catcher trenutno uporabljajo večji in srednje veliki podatkovni centri, vključno z objekti gostovanja v oblaku in kolokacije, kot alternativa tradicionalni arhitekturi 2N. Ta pristop ponuja podobno raven razpoložljivosti, a je bolj učinkovit in zahteva nižje stroške v smislu kapitala.
Model Catcher izstopa po svoji zmogljivosti optimizacije redundance in hkratnem omejevanju stroškov naložbe. Za razliko od konfiguracij 2N in 3N2 model Catcher uporablja prilagodljiv pristop, ki olajša prilagajanje posebnim potrebam podatkovnih centrov. Ta prilagodljivost je posebno koristna pri objektih, ki se širijo.
Model Catcher ima veliko prednosti:
- Nadzor stroškov: Manj potrebnih redundantnih komponent, kar zniža prvotne stroške.
- Boljše določanje velikosti UPS
- Poenostavljeno vzdrževanje: Module je mogoče posamezno zamenjati, ne da bi to povzročilo motnje storitve.
Primer: Z arhitekturo Catcher prostor 1 MW potrebuje višjetočni UPS z 1 MW in STS s približno 1600 amperi. Ob okvari UPS-a bo ta STS porabnika prenesel na nadomestni UPS ali Catcher, ki bo služil kot redundantna oprema tudi za druge prostore.
Z uvedbo tega modela lahko podjetja zagotavljajo visoko razpoložljivost svojih storitev, hkrati pa omejijo stroške.
Vloga sistema statičnega preklopnega stikala
Statični preklopni sistemi (STS) omogočajo prenos kritičnih porabnikov z okvarjenega vira napajanja na alternativni vir brez motenj.
Za razliko od sistema ATS sistem STS za preklop med dvema viroma napajanja uporablja polprevodnike, kot so tiristorji. To omogoča skoraj takojšnji preklop v samo nekaj milisekundah. Takšna hitrost je za kritične aplikacije, ki ne dovoljujejo niti kratkotrajnih motenj napajanja, bistvena. Posledično je sistem STS zelo primeren za panoge, kjer je neprekinjenost napajanja najpomembnejša, torej za bančništvo, finance, zdravstveno oskrbo in podatkovne centre.
Sistem STS je mogoče vdelati tudi neposredno v rack omare podatkovnega centra. Ponuja kompaktno in učinkovito rešitev upravljanja napajanja. Podjetja lahko tako zagotovijo zanesljivost svoje infrastrukture, hkrati pa optimizirajo razpoložljiv prostor.
»Tehnologija STS omogoča doseganje visokih ravni razpoložljivosti napajanja, hkrati pa nam pomaga ohraniti nadzor nad stroški.«
Xavier Mercier – direktor trženja za regijo EMEA pri družbi Socomec
Poudarek na sistemu STATYS – Socomecovem statičnem preklopnem sistemu
V okolju, kjer je neprekinjenost napajanja ključni dejavnik konkurenčnosti, je Socomecov statični preklopni sistem STATYS še posebno pomemben.
Z več kot 35 leti strokovnega znanja in milijoni ur uporabe družba Socomec nenehno izboljšuje svoje izdelke in storitve. Četrta generacija sistema STATYS zagotavlja razpoložljivost brezprekinitvenega sistema napajanja za aplikacije od 32 do 1800 A.
Ta razpon je zasnovan posebno za okolja, kjer omrežje ne dovoljuje nobenih prekinitev.
- Statično preklopno stikalo STATYS zagotavlja kar največjo prilagodljivost za popolno razpoložljivost napajanja in izpolnjuje vse zahteve vdelave.
- Redundanca mikrokrmilnika, fizično ločena za večjo varnost.
- Gonilnik SRC z neodvisnimi, redundantnimi napajanji.
- Redundantno hlajenje s sistemom za nadzor okvare ventilatorja.
Trenutno po svetu deluje več kot 8000 enot.
Želite izvedeti več? Izpolnite ta obrazec in se brez pomisleka obrnite na nas.
