3/2 एन: विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए कैसे बचा जाए?

महत्वपूर्ण भारों से बचाने के लिए उद्योग में 35 वर्षों से अधिक समय तक निर्बाध बिजली आपूर्ति (यूपीएस) के समानांतर विन्यास का उपयोग किया गया है। उनका उपयोग महत्वपूर्ण डेटा केंद्र अनुप्रयोगों के असफल-सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए भी किया जाता है। लेकिन जब एक तरफ व्यावसायिक डेटा सेंटर का निर्माण करते समय कौन सी बैकअप योजना चुननी है, तो बजट सीमित है, और दूसरी तरफ, क्लाइंट उपकरण और एप्लिकेशन की सुरक्षा नंबर एक प्राथमिकता है?

N + 1: आप के साथ एक बार फिर से मिलें ...



वर्तमान में, एन + 1 अतिरेक के साथ समानांतर सिस्टम सबसे व्यापक हैं (चित्र 1 देखें)। यदि एक स्रोत विफल हो जाता है, तो बैकअप यूपीएस के लोड पर ले जाने के कारण सिस्टम चालू रहेगा। एक समानांतर प्रणाली को सैद्धांतिक रूप से किसी भी स्रोत से इकट्ठा किया जा सकता है - मुख्य बात यह है कि उनकी कुल शक्ति लोड को खपत करने वाली बिजली रेटिंग प्रदान करती है, साथ ही एक बैकअप स्रोत भी। अधिक विस्तार से डिज़ाइन किए गए समानांतर सिस्टम में, नाममात्र मूल्य पर कुल शक्ति की अधिकता कम होगी। उदाहरण के लिए, यदि भार 400 केवीए है, तो आप 200 केवीए (200 + 200 + 200) के तीन यूपीएस ले सकते हैं। लोड पावर पर ऐसी प्रणाली की अतिरिक्त शक्ति 200 केवीए (लोड के संबंध में 50%) होगी। लेकिन अगर आप कम शक्तिशाली यूपीएस लेते हैं, उदाहरण के लिए, प्रत्येक 100 केवीए के 4 यूपीएस, तो रिजर्व में एक और समान प्रणाली केवल 100 केवीए (25%) का बिजली अधिभार देगी।

ऐसा लगता है कि आंशिक योजना अधिक किफायती है ... लेकिन व्यवहार में, केबलों, कमीशन, स्थापना, स्थापना, और यहां तक ​​कि सिर्फ यूपीएस की लागत को ध्यान में रखते हुए, ये लाभ स्पष्ट नहीं हैं, और आंशिक प्रणाली अधिक जगह लेती है ... इसलिए, पहली नज़र में यह आकर्षक है। बड़ी भिन्नता पसंद करते हैं, एन + 1 योजना आमतौर पर 2 + 1, 3 + 1 से नीचे आती है - और शायद ही कभी 4 + 1 के लिए।

एक महत्वपूर्ण भार वाले डेटा केंद्रों में, N + 1 योजना का उपयोग बहुत कम ही किया जाता है, और तब भी सीमित बजट के कारण। इस सर्किट का कमजोर बिंदु विफलता का एक बिंदु है: जिस बस के माध्यम से यूपीएस लोड से जुड़ा हुआ है। यदि नियमित रखरखाव करना आवश्यक है (उदाहरण के लिए, जब बस पर बोल्ट कसने के लिए आवश्यक है), तो लोड को यूपीएस समूह से डिस्कनेक्ट करना होगा। इस मामले में सबसे प्रभावी रणनीति लोड को शहर से दूसरे फीडर से जोड़ना है।

2 एन - डबल आर्मर


डेटा केंद्रों के लिए TIA 942 मानक की विचारधारा के लिए आवश्यक है कि सिस्टम चालू रहे, भले ही उसका कोई भी तत्व विफल हो। यह देखते हुए कि लगभग पूरे आधुनिक भार में दो स्वतंत्र बिजली की आपूर्ति है, एक पूरी तरह से अलग कनेक्शन योजना, "2 एन," स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होती है। प्रत्येक इनपुट (सर्वर बिजली की आपूर्ति) एक अलग यूपीएस समूह द्वारा संचालित है (देखें। अंजीर। 2)। वर्तमान में, उपकरण निर्माताओं की बिजली आपूर्ति की संख्या को तीन या अधिक तक बढ़ाने की इच्छा को रेखांकित किया गया है। इसलिए, अगर पांच साल के बाद, तीन या चार बिजली की आपूर्ति व्यापक रूप से प्रचलित है, तो अतिरेक योजना तदनुसार 2N से 3N या यहां तक ​​कि 4N में बदल सकती है।

तुलना से पता चलता है कि दूसरी योजना में उपकरणों की संख्या अधिक है, और तदनुसार यह अधिक महंगा है। लेकिन विश्वसनीयता के दृष्टिकोण से, किसी भी स्रोत या पूरे समूह की विफलता से लोड का नुकसान नहीं होता है, जो आसानी से बैकअप इनपुट पर जाता है।

3/2 एन - स्टार समाधान


बिजली सुरक्षा प्रणालियों को डिजाइन करने की कला आपको सिस्टम की विश्वसनीयता को अधिकतम करने की अनुमति देती है, लेकिन साथ ही साथ पूंजी की लागत को काफी कम कर देती है। ऐसा समाधान चित्र 3 में दिखाई गई योजना है। बेशक, यह योजना एक अभिनव खोज नहीं है। DRUPS - डीजल रोटरी यूपीएस सिस्टम की दुनिया में - इस सर्किट को IP-Star कहा जाता है।


चित्रा 4 में, एक ही पैटर्न एक स्टार के रूप में प्रस्तुत किया गया है। Tver में नए DataPro डेटा सेंटर में इसका उपयोग आपको विश्वसनीयता के स्तर को लगभग 2N स्कीम में बनाए रखने की अनुमति देता है, लेकिन साथ ही साथ पूंजी की लागत को काफी कम कर देता है।

नए डेटा सेंटर में तीन सर्वर रूम चालू किए जाएंगे। प्रत्येक कमरे की कुल भार क्षमता 400 केवीए है। इस सर्किट में प्रत्येक लोड दो सक्रिय इनपुट से जुड़ा है। प्रत्येक यूपीएस समूह में 200 केवीए की क्षमता वाले तीन स्रोत शामिल हैं - दो मुख्य और एक बैकअप। इस मामले में कुल स्थापित क्षमता 1800 kVA है। आरेख दिखाता है कि जब कोई स्रोत विफल हो जाता है, तो लोड खो जाने की संभावना नहीं है। और यहां तक ​​कि अगर यूपीएस समूहों में से एक की केंद्रीकृत बस पर कोई दुर्घटना होती है, तो पड़ोसी यूपीएस समूह दूसरे इनपुट से भार उठाएगा। जाहिर है, अगर डेटा सेंटर में तीन, लेकिन चार कमरे नहीं थे, तो योजना को 3/2 एन नहीं, बल्कि 4/3 एन कहा जाएगा।
सामान्य ऑपरेशन में, दोनों इनपुटों में से प्रत्येक भार को निर्बाध बिजली आपूर्ति द्वारा संरक्षित किया जाता है। यदि किरणों में से एक गायब हो जाती है, तो संचालनशीलता बनाए रखी जाती है। इस सर्किट में यूपीएस की संख्या कम है, सर्किट 2N (3x200x4) = 2400) की तुलना में सिस्टम सस्ता है - तीसरे सर्किट (3x200x3 = 1800 kVA) के फायदे स्पष्ट हैं।

सामान्य तौर पर, तीसरी स्कीम में, 2N स्कीम के सभी फायदे संरक्षित हैं। इस मामले में, यूपीएस नाममात्र के 2/3 पर लोड किए जाते हैं, और 2 एन सर्किट में 50% पर नहीं। इसलिए, दक्षता अधिक है - तदनुसार, बिजली बिल कम हैं। सच है, उच्च-गुणवत्ता वाले स्रोतों के लिए, कार्यकुशलता की डिग्री के आधार पर दक्षता, बहुत कम नहीं है। लेकिन सामान्य तौर पर, पूंजीगत लागत और परिचालन खर्च दोनों में, स्कीम 2N की तुलना में स्कीम 3 सस्ता है, हालांकि यह N + 1 से कुछ अधिक महंगा है। और यह विश्वसनीयता के लगभग 2N के समान स्तर के साथ है।

रूस में पहली बार Tver, Tver, Tver, 3/2 N में डेटा बैकअप योजना और Uptime Institute द्वारा प्रमाणित।

मुख्य बात के बारे में संक्षेप में:
Tver में डेटा सेंटर DataPro
• डेटा सेंटर का कुल क्षेत्रफल 2650 वर्गमीटर है।
• अधिकतम शक्ति 4.5 मेगावाट
• प्रत्येक में 100 रैक तक रखने की संभावना के साथ 4 कंप्यूटर कमरे
• प्रति रैक 3 किलोवाट से 20 किलोवाट तक आईटी उपकरणों की डिजाइन क्षमता
• टियर III अपटाइम इंस्टीट्यूट डिजाइन और सुविधा प्रमाणित *
• अक्टूबर 2013 में कमीशन

विशेषज्ञ टिप्पणी:

सर्गेई एर्मकोव इन्टेल के तकनीकी निदेशक हैं।
दूसरी कनेक्शन योजना में आने वाली समस्याएं मुख्य रूप से आईटी सेवाओं के साथ बातचीत के विमान में निहित हैं। वास्तव में, इस तरह के सिस्टम के संचालन के दौरान, आईटी विभाग की परिचालन टीम के लिए एक इनपुट की अनुपस्थिति का मतलब एक अलार्म है: सिग्नल मॉनिटरिंग सिस्टम से आता है और ईवेंट लॉग में दर्ज किया जाता है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि स्विचिंग सर्किट समाधान द्वारा प्रदान की गई थी और प्रक्रिया बंद नहीं हुई थी - आईटी के लिए यह एक रिपोर्ट लिखने का एक अवसर है कि बिजली इंजीनियर इनपुट में से एक प्रदान नहीं करते हैं और एक आंतरिक जांच शुरू करते हैं।

इसीलिए, जहां अत्यधिक विश्वसनीय समाधान की आवश्यकता होती है, निरर्थक यूपीएस दो कंधों पर प्रदान किए जाते हैं, लेकिन फिर एक 2N सर्किट 2 (N + 1) में बदलने की धमकी देता है, जो कि टीयर 4 से मेल खाता है और समाधान को और भी महंगा बनाता है। मध्यवर्ती समाधान हैं - एन + (एन + 1), जब केवल एक शाखा आरक्षित होती है। व्यापार बंद यह है कि इस मामले में अलार्म की संख्या कम हो जाती है, लेकिन वे बिल्कुल भी समाप्त नहीं होते हैं।

अलार्म की अवधि को कम करने के लिए, आप बड़ी संख्या में क्रॉस जोड़ों में प्रवेश कर सकते हैं, जो दुर्घटना की स्थिति में मैन्युअल, स्वचालित या अर्ध-स्वचालित मोड में आपको बैकअप यूपीएस शुरू करने की अनुमति देगा। लेकिन परंपरागत रूप से, विशेषज्ञ पारस्परिक अतिव्यापी कनेक्शनों से सावधान रहते हैं, क्योंकि इस तरह की प्रणालियों का संचालन करते समय, लापरवाही से त्रुटि की संभावना अधिक होती है। यह भी लड़ा जा सकता है, लेकिन सामान्य तौर पर, सभी चालें केवल योजना को जटिल बनाती हैं, जो अंततः विश्वसनीयता के समग्र स्तर को कम करती हैं।

यूरी कोप्पलोव - ईटन के तकनीकी निदेशक
वर्तमान में, डेटा केंद्रों को क्लाउड कंप्यूटिंग वातावरण में वर्चुअलाइज्ड सर्वर की बैकअप बिजली की आपूर्ति एक जरूरी कार्य का सामना कर रही है। निर्माता के आधार पर, यह समस्या पहले से ही यूपीएस और संबंधित सॉफ्टवेयर और निगरानी प्रणालियों के माध्यम से हल हो रही है, जो इनपुट पर बिजली पूरी तरह से गायब होने तक इंतजार नहीं करने की अनुमति देती है, लेकिन महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों को दूसरे क्षेत्र में सक्रिय अन्य वर्चुअल सर्वर पर स्थानांतरित करती है। ईटन द्वारा इस तरह के समाधान पहले से ही प्रस्तावित किए गए हैं: यूपीएस और वर्चुअलाइजेशन सिस्टम ने पहले ही सीखा है कि सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों को उन वर्चुअल सर्वरों में कैसे स्थानांतरित किया जाए जहां भौतिक आईटी बुनियादी ढांचे की शक्ति के साथ कोई समस्या नहीं है।

दिलचस्प समाधान प्राप्त किए जा सकते हैं यदि आधुनिक "मॉड्यूलर" यूपीएस का उपयोग किसी भी सर्किट में किया जाता है, जहां प्रत्येक यूपीएस एक एकल 200 केवीए डिवाइस नहीं है (उदाहरण के रूप में), लेकिन खुद में समानांतर मोड में काम करने वाले बुद्धिमान मॉड्यूल शामिल हैं। वे न केवल आंतरिक अतिरेक प्रदान करते हैं और स्वयं यूपीएस की कुछ अतिरेकता प्रदान करते हैं, इसकी विश्वसनीयता बढ़ाते हैं, लेकिन समानांतर प्रणाली के अन्य यूपीएस के साथ मिलकर एक निश्चित "मैट्रिक्स संरचना" बनाते हैं जो स्वचालित रूप से काम करने वाले मॉड्यूल के बीच कुल भार का पुनर्वितरण करता है।