Организуя работу ЦОД, приходится учитывать множество законов и нормативов, регулирующих энергопотребление. Для этого требуется контролировать ход всех протекающих в нем процессов. Один из перспективных подходов к решению данной задачи предполагает осуществление постоянного контроля за показателями разностного тока.

 

Мониторинг значений разностного тока выполняется при помощи специализированных систем. Так, одна из них позволяет замерять показатели разностного тока посредством интеллектуальных блоков распределения питания (Intelligent Power Distribution Units, IPDU). Для справки: разностный ток представляет собой векторную сумму токов, измеренных во всех активных проводниках в определенной точке электрической системы.

Измерение разностного тока предписывается многими нормативными актами и призвано препятствовать поражению током в тех частях системы, где существует возможность контакта с проводящими поверхностями. Поскольку поступающие и исходящие токи должны уравновешиваться, в идеале разностный ток равен нулю. Отклонения от этого значения возникают, к примеру, вследствие нарушения изоляции или появления токов утечки.

Однако насколько необходимо измерение разностного тока для построения эффективной концепции управления питанием в центрах обработки данных? При решении задач управления электроэнергией владельцам ЦОД приходится сталкиваться с множеством трудностей правового характера. Необходимость контроля за ее расходом и прочие требования существенно осложняют их деятельность. Так, в Германии каждый ЦОД должен функционировать в соответствии с законом об энергетическом хозяйстве (EnWG), содержащим фундаментальные положения о правовых аспектах использования передаваемой по проводам энергии. Кроме того, ответственные лица обязаны соблюдать Положение о безопасности на производстве (BetrSichV), в том числе при эксплуатации систем, нуждающихся в контроле. Ко всему прочему, необходимо следовать рекомендациям отраслевых страховых обществ, в особенности касающимся предотвращения несчастных случаев при работе с электрическими установками и средствами производства. А это уже серьезный вызов. По мнению многих владельцев центров обработки данных, а также консультантов и специалистов по планированию, возможный подход к решению столь важной задачи заключается в постоянном измерении, оценке и документировании значений разностного тока.

В серверах возникают разностные токи уже вследствие того, что они имеют импульсные блоки питания. Многочисленные инструкции по монтажу электрооборудования предписывают оснащать серверные помещения устройствами защитного отключения, активируемыми при появлении тока утечки, но реализовать это на практике невозможно. Поскольку в крупных ЦОД располагается большое количество серверов, суммарное значение разностного тока порой достигает больших значений, что может вызвать нежелательное срабатывание УЗО и привести к сбою в работе всех ИТ-систем. Поэтому специалисты настоятельно рекомендуют отказаться от использования таких выключателей в ЦОД, однако в результате возникают новые проблемы, к примеру регулятивного характера. Ведь, согласно предписаниям, от устройств защитного отключения можно отказаться лишь в том случае, если, во-первых, доступ к розеткам имеют только электрики или специально обученные сотрудники и исключается возможность использования этих розеток любыми другими людьми (речь идет, к примеру, о рабочих местах, электрифицированных в соответствии со стандартом DIN VDE 0100-731) или, во-вторых, осуществляется постоянный контроль за параметрами розеток (к примеру, решения RCM) и обеспечивается своевременное распознавание ошибок и повреждений. Кроме того, необходимо гарантировать моментальное устранение нарушений, обнаруженных электриком, — это касается подключенных устройств, потребителей, инженерного оборудования и т. д. Для этого требуются определенные организационные меры.

Однако существуют и альтернативные варианты. Вместо требуемых ранее отдельных систем, владельцы ЦОД теперь могут осуществлять точечный замер. Например, разностный ток можно измерять с помощью iPDU. То, что блоки PDU способны внести полезный вклад в расчет энергопотребления в ЦОД, многие владельцы центров обработки данных сегодня уже воспринимают как должное. Интеллектуальные PDU объединяют в себе PDU с поддержкой функций коммутации или без нее с функциями измерения энергопотребления. Их использование позволяет добиться необходимой избыточности и тем самым обеспечить надежную работу системы даже в случае полного отказа одного из компонентов. С их помощью можно управлять запуском и отключением отдельных серверов и даже целых ЦОД. PDU позволяют контролировать расход электроэнергии любых серверов, систем хранения и других ИТ-устройств. Они выполняют функции сетевых детективов, выискивая в сети недостаточно загруженные устройства или, наоборот, слишком перегруженные. С помощью iPDU можно замерять расход электроэнергии как на уровне PDU, так и на уровне розетки. Кроме того, PDU обладают множеством полезных функций, позволяющих эффективно фиксировать, контролировать и администрировать все необходимые данные о состоянии окружающей среды и параметры энергопотребления.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТНОГО ТОКА ПОСРЕДСТВОМ IPDU

Измерение разностного тока посредством PDU
Рисунок 1. На панель управления PDU выводится сообщение о превышении установленного порогового значения на одном из устройств.

При измерении разностного тока при помощи PDU полученные значения могут отображаться в административном интерфейсе PDU для браузера. Заранее можно задать пороговые значения, достижение которых вызовет срабатывание аварийной сигнализации, а система уведомит владельца ЦОД по электронной почте или посредством SNMP (см. Рисунок 1). Полученные результаты могут передаваться через SNMP, Modbus или пользовательский Web-интерфейс на другие управляющие и мониторинговые системы (в том числе и от сторонних поставщиков).

Таким образом, при появлении тока утечки владельцы ЦОД или администраторы смогут определить, что причина кроется в устройствах, подключенных к данному PDU. Неполадки можно устранить прямо на месте установки PDU, причем непосредственная обратная связь позволяет проверить факт обнуления тока утечки на устройстве. Благодаря возможности подключения iPDU к сети обеспечивается удаленное считывание показателей через SNMP. Управлять изменением пороговых значений также можно дистанционно — в дальнейшем может потребоваться сужение допустимого диапазона для выполнения более тщательного замера. Тестирование измерений разностного тока (эта функция сравнима с кнопкой «тест» на устройствах защитного отключения) тоже запускается на расстоянии. Таким образом, при необходимости процесс тестирования крупных центров обработки данных полностью автоматизируется.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Измерение разностного тока посредством iPDU представляет собой принципиально новый подход. Воспользовавшись им, владельцы ЦОД смогут преодолеть множество трудностей (в том числе правового характера), которые возникают при решении задач, связанных с управлением энергопотреблением. Традиционные методы измерения и технические решения (такие как устройства защитного отключения) зачастую создают дополнительные проблемы, а iPDU предлагают нечто большее, чем просто еще одну альтернативу. Благодаря постоянному измерению параметров и их отображению в пользовательском интерфейсе персоналу ЦОД в любое время доступны все необходимые показатели — при этом сложных вычислений не требуется, а измеряемые значения оказываются более точными.

Ральф Пленес — менеджер немецкого подразделения компании Raritan.