Tipi di PDU in un data center: di base, con contatore, monitorata e commutata

Due dispositivi condividono lo stesso nome, ed è qui che inizia la confusione

Entra in una sala dati e la gente chiamerà due cose diverse "PDU". Uno è l'unità di distribuzione dell'alimentazione montata a pavimento, a volte chiamata pannello di alimentazione remoto, che prende una grande alimentazione dall'UPS e la divide in circuiti derivati ​​per una fila di rack. L'altra è la PDU in rack che si trova all'interno dell'armadio e fornisce alimentazione ai server. Questo articolo riguarda il secondo: l'unità imbullonata nella custodia.

Un secondo mito che vale la pena sfatare: una PDU da rack di base non è semplicemente una presa multipla con un guscio metallico. Il differenza tra una PDU e una presa multipla si riduce alla corrente di ingresso, al coordinamento degli interruttori, al montaggio e al fatto che una PDU in rack è progettata per essere alimentata da un circuito derivato dell'UPS e per essere sottoposta a manutenzione con il rack sotto tensione.

I cinque tipi di PDU in rack fianco a fianco

Ogni PDU per rack sul mercato è una variazione su una domanda: quanta parte del percorso di alimentazione puoi vedere e quanto puoi controllare in remoto? La tabella seguente mostra la consueta progressione.

Figura 1: i segmenti solidi sono inclusi in quel livello; i segmenti chiari sono facoltativi o assenti.

Una PDU di base è un quadro di distribuzione in un tubo di acciaio. Un'unità misurata aggiunge il rilevamento della corrente all'ingresso, solitamente per fase. Un'unità monitorata lo estende a ogni presa in modo da poter vedere quale server consuma 400 W e quale è inattivo. Un'unità commutata aggiunge un relè per presa e il livello intelligente combina tutto quanto sopra con contatori di energia per presa e interfacce di rete come SNMP v3 o Modbus TCP.

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Fattore di forma: 0U verticale, 1U orizzontale e unità montate a pavimento

Le PDU verticali si montano sulle guide laterali posteriori o sul telaio dell'armadio e non consumano unità rack. Sono adatti ad armadi da 42U e 47U perché una striscia da 0U da 24 a 36 prese corre per l'intera altezza del rack e mantiene i cavi corti, riducendo così il groviglio dietro i server. Le PDU 1U orizzontali rappresentano la scelta pratica negli armadi poco profondi o montati a parete, dove una striscia a tutta altezza sporcherebbe la porta o l'ingresso dei cavi.

Quanto ti costa ciascun fattore di forma

• 0U verticale: nessuna unità rack persa, più prese, migliore flusso d'aria nella parte posteriore; necessita di una profondità del mobile di circa 1000 mm o più.
• 1U orizzontale: posizionamento flessibile e facile sostituzione, ma consuma un'unità rack e può ostruire lo scarico del corridoio caldo in rack densi.
• A pavimento o in fila: alimenta più rack da un unico pannello; richiede una pianificazione del circuito derivato e un corridoio di servizio libero.

Dettagli di fase, connettore e interruttore che interrompono i progetti

I problemi di compatibilità non derivano quasi mai dall'elettronica di dosaggio. Provengono dalla presa lato muro e dall'interruttore a monte. Tre numeri ne decidono la maggior parte.

• Monofase 230 V, 16 A o 32 A: circa 3,7 kW o 7,4 kW per alimentazione, sufficienti per un rack di rete o un armadio informatico leggero.
• Trifase 400/415 V, 16 A o 32 A: circa 11 kW o 22 kW per alimentazione, che è il punto di partenza comune per righe GPU e calcolo denso.
• Famiglie di connettori: Le prese IEC 60320 C13 hanno una portata nominale di 10 A e le prese C19 16 A; il lato di ingresso utilizza in genere C20, C14 o una spina IEC o NEMA con bloccaggio a seconda della regione.

Quindi applicare la regola del carico continuo. Secondo la pratica NEC, un circuito derivato che alimenta apparecchiature IT per tre ore o più dovrebbe essere caricato a non più dell'80% della sua potenza nominale, quindi un'alimentazione monofase da 32 A corrisponde realisticamente a un carico di lavoro di 25 A. Saltare questo declassamento è la ragione più comune per cui un rack fa scattare un interruttore durante un aggiornamento del firmware che fa girare tutte le ventole contemporaneamente.

Quale granularità di misurazione ti consente effettivamente di acquistare

La misurazione a livello di rack risponde bene a una domanda: questo armadio è vicino al suo limite? Ciò è sufficiente per pianificare la capacità e per individuare un rack che ha tranquillamente raddoppiato la sua capacità. La misurazione a livello di punto vendita risponde a una domanda diversa: chi la utilizza? In una colocation o in un laboratorio condiviso, i contatori di kilowattora per presa trasformano la fatturazione in aritmetica anziché in discussione. In una sala aziendale, gli stessi dati consentono di monitorare un server dismesso che non è mai stato scollegato e che consuma ancora 300 W.

Il dettaglio pratico è il supporto del protocollo. Una PDU che segnala solo tramite un portale fornitori crea un silo; uno che espone i registri SNMP o Modbus TCP può essere interrogato da qualunque DCIM o stack di monitoraggio già eseguito. Molte unità accettano anche sensori ambientali su una catena RJ45, che consente di correlare la temperatura in ingresso con il carico sullo stesso cruscotto.

Ridondanza: alimentazioni A/B, carichi a doppio cavo e commutatori di trasferimento

La maggior parte dei server aziendali dispone di due alimentatori per un motivo: ciascuno va a una PDU diversa, ciascuna PDU a un UPS diverso e ciascun UPS a un'alimentazione di rete diversa. La regola che conta in cantiere è che le due PDU non devono mai condividere la protezione a monte. Due strisce collegate allo stesso pannello danno l'impressione di ridondanza e nessuno vantaggio.

Per le apparecchiature con un cavo singolo, una PDU con interruttore di trasferimento automatico accetta due ingressi e ne sceglie uno. Si tratta di un compromesso ragionevole per interruttori e piccoli elettrodomestici, ma costituisce un singolo punto di guasto e non dovrebbe essere utilizzato per sostenere un progetto che avrebbe dovuto essere dotato di doppio cavo.

Figura 2: Un tipico armadio denso con PDU verticali montate sul retro su alimentazioni separate.

Abbinamento della PDU all'armadio in cui risiede

Una PDU che non si adatta fisicamente è una spedizione di reso. Prima di ordinare misurare la profondità utile dietro le guide di montaggio posteriori; una striscia verticale con uscite su entrambe le facce richiede tipicamente da 50 a 70 mm di spazio libero. Controlla come si collega l'unità, perché il montaggio tramite pulsanti senza attrezzi e il montaggio su staffa non sono intercambiabili tra le marche di armadietti. E controlla l'oscillazione della porta: una striscia montata troppo vicino al telaio posteriore sporcherà una porta in vetro su un armadio profondo 1000 mm.

Il flusso d'aria è l'altra metà della vestibilità. Le PDU montate posteriormente devono trovarsi all'esterno del percorso di scarico caldo dei server e i cavi devono essere instradati nei sistemi di gestione dei cavi verticali anziché attraverso la parte anteriore dello scarico. È qui che aiuta una struttura di rack coerente: abbinare la PDU a quella giusta accessori per la gestione dei cavi in rack e i pannelli di chiusura fanno di più per le temperature di ingresso rispetto all'aggiunta di un'altra ventola.

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Nelle implementazioni ad alta densità, è il cabinet stesso a vincolare la scelta della PDU. Un telaio da 42U progettato per carichi pesanti offre la capacità di carico, la profondità e lo spazio posteriore necessari per adattarsi a una striscia trifase da 32 A senza piegare le guide di montaggio.

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Una breve lista di controllo per la selezione

Sondaggi di settore, come quello annuale sui data center globali condotto dall'Uptime Institute, continuano a segnalare che la maggior parte dei rack si colloca ancora nella fascia dei kilowatt a una cifra, con una quota piccola ma in crescita ben al di sopra dei 20 kW. Questa diffusione è esattamente il motivo per cui un tipo di PDU non può servire un’intera struttura. Elabora questi punti prima di impegnarti in un modello.

1. Contare i cavi in ​​base al tipo di connettore (C13 rispetto a C19) per rack, quindi aggiungere il 20% di margine per la crescita.
2. Decidi il livello di misurazione: a livello di rack per la capacità, a livello di presa per la fatturazione o per l'isolamento dei guasti.
3. Confermare la topologia di alimentazione: monofase o trifase, A e B su pannelli separati e la dimensione dell'interruttore a monte.
4. Applicare il declassamento del carico continuo dell'80% e verificare che la potenza nominale di ingresso della PDU copra ancora il rack.
5. Verificare l'idoneità fisica: profondità dietro le guide, metodo di montaggio e distanza dalla porta.
6. Conferma il percorso di monitoraggio: SNMP, Modbus TCP o un'API già interrogata dal tuo DCIM.
7. Chiedete informazioni sui pezzi di ricambio e sugli aggiornamenti del firmware, perché una PDU commutata è un dispositivo di rete con un ciclo di vita.