📭 🤽🏾 🙏🏿 ABP y todo, todo, todo: entrada de reserva automática en el centro de datos 😾 🎅🏻 👼🏻

En una publicación anterior sobre PDU, dijimos que en algunos bastidores está instalado ABP: entrada automática de una reserva. Pero, de hecho, en el centro de datos, el ABP se instala no solo en el bastidor, sino también a lo largo de todo el camino de la electricidad. En diferentes lugares resuelven diferentes problemas:

en los cuadros de distribución principales (cuadros de distribución principales), el ATS conmuta la carga entre la entrada de la ciudad y la energía de respaldo de los grupos electrógenos diesel (DGU);
en las fuentes de alimentación ininterrumpida (UPS), el ATS cambia la carga de la entrada principal a bypass (más sobre eso a continuación);
En bastidores, el ABP cambia la carga de una entrada a otra en caso de problemas con una de las entradas.

ATS en el circuito de suministro de energía estándar de los centros de datos DataLine.

Hablaremos sobre qué ABP y dónde se usan hoy.

Hay dos tipos principales de ATS: ATS (interruptor de transferencia automática) y STS (interruptor de transferencia estática) . Difieren en principios de trabajo y base elemental y se utilizan para diferentes tareas. En resumen, STS es un ATS más inteligente. Cambia la carga más rápido y se usa con mayor frecuencia para grandes cargas / corrientes. Es más flexible en configuración, pero "con caprichos" a la red: puede negarse a funcionar si 2 entradas se alimentan de diferentes fuentes, por ejemplo: desde un transformador y un grupo electrógeno diesel.

ABP en la centralita principal

El ATS principal del centro de datos hace veinte años parecía un complejo sistema de contactores y relés.

Muestra de ABP de principios de la década de 2000.

Ahora ABP es un dispositivo multifuncional compacto.

El sistema ABP en la centralita principal controla las máquinas de entrada y da comandos para iniciar y detener el grupo electrógeno diesel. Con una carga de más de 2 MW en el nivel de la centralita principal, no es práctico perseguir la velocidad. Incluso si cambia rápidamente, el tiempo pasará hasta que se inicie la DGU. En este sistema, se utilizan ATS más lentos y se establecen retrasos (configuraciones). Funciona así: cuando desaparece la potencia del centro de datos de los transformadores, el ATS ordena a los dispositivos: “Transformador, apaguen. Ahora esperamos 10 segundos (configuración), DGU, enciéndelo, espera otros 10 segundos ".

ABP a UPS

Usando el UPS como ejemplo, veamos cómo funciona el segundo tipo de ATS: STS o interruptor de transferencia estática.

En el UPS, la corriente alterna se convierte en corriente continua en el rectificador. Luego, en el inversor, vuelve a convertirse en corriente alterna, pero con parámetros estables. Esto elimina la interferencia y mejora la calidad de la energía. Cuando se desconecta la fuente de alimentación principal, el UPS cambia a las baterías y alimenta el centro de datos mientras los grupos electrógenos diesel están en funcionamiento.

Pero, ¿qué pasa si uno de los elementos falla: un rectificador, un inversor o baterías? En este caso, cada UPS tiene un mecanismo de derivación, o derivación. Con él, el dispositivo continúa trabajando alrededor de los elementos principales, inmediatamente desde el voltaje de entrada. Además, el bypass se usa cuando necesita apagar el UPS y sacarlo para repararlo.

El STS en el UPS es necesario para cambiar de manera segura a la entrada de derivación. En resumen, el STS monitorea los parámetros de red en la entrada y la salida, espera a que coincidan y cambia en condiciones seguras.

ATS en un estante

Por lo tanto, hay dos entradas de alimentación al bastidor. Si su equipo tiene dos fuentes de alimentación, puede conectarlo de manera segura a diferentes PDU, y la pérdida de una entrada no es un problema para usted. ¿Y si su servidor tiene una fuente de alimentación?
En el rack, se utiliza ABP para que el beneficio de dos entradas no se desperdicie. En caso de problemas con una de las entradas, el ATS cambia la carga a la otra entrada.

Descargo de responsabilidad: si puede, evite equipos con una sola fuente de alimentación para no crear un punto de falla en el sistema. Además, mostraremos cuáles son las desventajas de dicho esquema de conexión.

La tarea del ABP en el bastidor es cambiar el equipo a la entrada de trabajo tan rápido que no haya interrupción en su trabajo. La velocidad necesaria para esto se encontró empíricamente: no más de 20 ms. Veamos cómo se descubrió.

Las fallas en la operación del equipo del servidor ocurren debido a caídas de voltaje (debido al trabajo en subestaciones, la conexión de cargas potentes o accidentes). Para ilustrar cómo el equipo soporta diferentes amplitudes y duraciones de caídas de voltaje, se han desarrollado las curvas de seguridad eléctrica CBEMA (Computer and Business Equipment Manufacturers Association). Ahora se conocen como curvas ITIC (Information Technology Industry Council), sus variantes están incluidas en los estándares ANSI IEEE 446 (esto es un análogo de nuestros GOST).

Consulta el horario. Nuestra tarea es que los dispositivos funcionen en la zona verde. En la curva ITIC, vemos que el equipo está listo para "tolerar" una falla de un máximo de 20 ms. Por lo tanto, nos enfocamos en que el ABP en el rack funcione en 20 ms, o mejor, incluso más rápido.

Fuente: meandr.ru .

Dispositivo ATS . Un ATS típico (ATS) en el rack de nuestro centro de datos ocupa 1 unidad y puede soportar una carga de 16 A.

En la pantalla vemos desde qué entrada se alimenta el ATS, cuántos dispositivos conectados consumen en amperios. Un botón separado selecciona, da prioridad a la primera o segunda entrada. A la derecha están los puertos para conectarse al ATS:

Puerto Ethernet: conecte el monitoreo;
Puerto serie: pase por la computadora portátil y mire en los registros lo que está sucediendo;
USB: inserte una unidad flash USB y actualice el firmware.

Los puertos son intercambiables: puede realizar todas estas operaciones si tiene acceso a al menos una de ellas.

En la parte posterior hay enchufes para conectar las entradas principal y de respaldo y un grupo de sockets para conectar equipos de TI.

Características detalladas del ATS que buscamos a través de la interfaz web. Allí, la sensibilidad de conmutación se configura y los registros son visibles.

Interfaz web ABP.

Instalación y conexión de ATS . Es mejor establecer la altura del ABP en el medio del bastidor. Si no conocemos el conjunto completo del bastidor de antemano, entonces el equipo con una fuente de alimentación podrá alcanzar los cables desde las partes inferior y superior.

Pero luego hay matices: la profundidad del bastidor estándar es mucho mayor que la profundidad del ATS. Recomendamos instalarlo lo más cerca posible del corredor frío por dos razones:

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. 45°. , . :

Si instala el ABP desde el costado del corredor caliente y, además, lo pellizca con un pastel de los servidores, obtenemos una estufa. En el mejor de los casos, el cerebro del ABP se quemará y perderá contacto con el mundo exterior, en el peor de los casos, cambiará la carga al azar o la dejará caer.

ABP está humeante frente al corredor caliente.

Hubo un caso. El ingeniero en el desvío escuchó clics poco característicos.
En las entrañas del corredor caliente, bajo el montón de servidores, se detectó un ABP, que cambiaba constantemente de la entrada principal a la de respaldo.

ABP reemplazado. Los registros mostraron que durante una semana completa cambió cada segundo, totalizando más de medio millón de conmutaciones. Asi fue

¿Qué otros ABP hay en el estante?

ATS introductorio para un estante . En nuestro centro de datos, tal ABP actúa como la única fuente de distribución de energía en el rack: funciona como una ABP + PDU. Ocupa varias unidades, puede soportar una carga de 32 A, está conectado por conectores industriales y puede alimentar hasta 6 kW de equipo. Se puede usar cuando no es posible montar PDU estándar, y el equipo de una sola unidad en un rack no maneja cargas críticas.

Rack STS . El STS en un bastidor se usa para equipos sensibles a las sobretensiones. Este ATS cambia más rápido que ATS.

Este STS en particular ocupa 6 unidades y tiene una interfaz ligeramente "vintage".

Mini ATS . Hay tales bebés, pero este no es el caso en nuestro centro de datos. Este es un mini-ABP para un solo servidor.

Este ATS está conectado directamente a la fuente de alimentación del servidor.

Cómo estamos buscando el ABP perfecto

Probamos muchos ABP diferentes y probamos cómo se comportan en entornos de alta temperatura.

Aquí le mostramos cómo burlarse de ABP para verificarlo:

le conectamos un registrador de calidad de red, un servidor y varios dispositivos más para la carga;
aísle el estante con tapones o película para alcanzar altas temperaturas;
calentar a 50 ° C;
alternativamente deshabilite las entradas 20 veces;
buscamos fallas de energía, cómo se siente el servidor;
si el ABP pasa la prueba, caliéntelo a 70 ° C.

Foto de la cámara termográfica de una de las pruebas.

El analizador de red captura el voltaje con el tiempo. En el registro vemos cuánto duró la conmutación: en este momento se interrumpió la onda sinusoidal.

Por cierto, tomamos el ABP para una prueba: verificaremos la fuerza de su dispositivo y le diremos qué sucedió;)

ATS en el estante: una amenaza oculta

El principal problema con el ATS en el bastidor es que solo puede cambiar la carga de la entrada principal a la de respaldo, pero no protege contra cortocircuitos o sobrecargas. Si se produce un cortocircuito en la fuente de alimentación, el disyuntor disparará un nivel de protección: en la PDU o en el panel de distribución. Como resultado, una entrada se apaga, el ATS entiende esto y cambia a la segunda entrada. Si aún persiste el cortocircuito, se disparará el segundo disyuntor de entrada. Como resultado, debido a un problema en un equipo, se puede desenergizar todo el rack.

Repito: piense mil veces antes de instalar el ATS en un bastidor y usar un equipo con una sola fuente de alimentación.