Redundanța centrelor de date asigură funcționarea neîntreruptă prin duplicarea componentelor cheie, cum ar fi surse de alimentare cu energie, servere și sisteme de răcire. Configurațiile, precum N, N+1, 2N sau chiar 3N2 oferă diferite niveluri de redundanță și un nivel optimizat de securitate și stabilitate. Această redundanță se traduce prin faptul că centrele de date pot funcționa în deplină liniște, știind că infrastructura lor este protejată împotriva potențialelor defecțiuni.
Menținerea timpului de funcționare prin redundanță
În domeniul infrastructurii electrice, redundanța centrelor de date a fost întotdeauna cea mai eficientă metodă de creștere a disponibilității energiei electrice și, în consecință, a disponibilității serviciilor. Conform teoriilor și experienței privind fiabilitatea, adăugarea unei componente redundante face sistemul mai fiabil.
Ideea este simplă: într-un sistem redundant, dacă o componentă se defectează, cealaltă continuă să asigure funcționarea fără probleme a sistemului.
Redundanța centrelor de date presupune duplicarea componentelor critice pentru a preveni întreruperile serviciilor. Acest lucru se realizează în mai multe moduri:
- Redundanța echipamentelor hardware: duplicarea serverelor, hard disk-urilor și a altor echipamente hardware.
- Redundanța schemei de putere: mai multe circuite electrice pentru a furniza o alimentare continuă cu energie.
- Redundanța rețelei: mai multe legături de rețea.
Aceste strategii asigură disponibilitatea înaltă a serviciilor.
Uptime Institute clasifică centrele de date în patru niveluri (Nivelul I până la IV), fiecare oferind un grad din ce în ce mai mare de redundanță și fiabilitate. Să analizăm redundanța la niveluri diferite
Niveluri de redundanță: Nivelul 1, Nivelul 2, Nivelul 3 și Nivelul 4
Nivelurile de redundanță ale centrelor de date diferă în funcție de clasificarea acestora pe niveluri.
Nivelul 1 este cel mai de bază nivel, cu o singură sursă de alimentare și cu un singur sistem de răcire. Nu există redundanță, ceea ce presupune aproximativ 28-29 de ore de nefuncționare pe an.
Nivelul 2 reprezintă redundanța parțială, care include componente redundante, cum ar fi generatoarele de urgență și echipamentele de răcire de urgență. Disponibilitatea este îmbunătățită.
Nivelul 3 oferă redundanță completă. Fiecare componentă critică, indiferent de sursa de alimentare sau de răcire, are redundanță N+1. Acest lucru înseamnă că este disponibilă o componentă suplimentară pentru fiecare componentă esențială. Această configurație oferă o sursă de alimentare neîntreruptă, cu o rată de disponibilitate de 99,982% sau de aproximativ 1,6 ore de nefuncționare pe an.
Nivelul 4 centrele de date oferă disponibilitate de 99,995% sau aproximativ 26 de minute de nefuncționare pe an. Această redundanță asigură posibilitatea excepțională de funcționare cu unele echipamente defecte. Fiecare componentă critică este complet redundantă cu o configurație de 2N+1.
Sursele de alimentare redundante din centrele de date
Componentele unei surse bune de alimentare cu energie
Pentru a întreține o sursă de alimentare fiabilă într-un centru de date, sunt esențiale câteva componente.
Generatoarele sunt critice. Acestea preiau controlul în cazul unei pene de curent. Deseori, aceste generatoare sunt alimentate de motoare diesel și trebuie testate periodic pentru a asigura funcționarea acestora în caz de urgență.
Sursele neîntreruptibile de energie (UPS), cunoscute și ca invertoare, joacă un rol crucial în garantarea energiei de rezervă în timpul penelor de curent.
Sistemele de transfer static (STS) gestionează transferul de la o sursă de energie la alta fără întrerupere. În cazul unei defecțiuni a sursei principale, acestea comută instant la o sursă de rezervă .
Unități de distribuție a energiei (PDU-uri), care distribuie energia electrică la diverse echipamente din centrele de date.
UPS: Un element cheie al redundanței energetice
Sistemele UPS (Surse neîntreruptibile de energie) intervin imediat ce are loc o întrerupere a alimentării, asigurând funcționarea neîntreruptă a echipamentelor critice.
Configurațiile N+1 și N+X sunt utilizate în mod obișnuit pentru a îmbunătăți redundanța. Într-o configurație N+1, un UPS suplimentar este adăugat pentru fiecare grup de UPS-uri, în timp ce N+X permite adăugarea mai multor UPS-uri redundante.
În general, UPS-urile funcționează în modul de conversie dublă, transformând curentul alternativ în curent continuu și vice versa, stabilizând astfel tensiunea furnizată la servere pentru a proteja sarcinile.
Delphys XL este o soluție UPS de înaltă performanță concepută pentru a securiza cele mai critice aplicații. Acesta oferă:
- protecție intrinsecă excepțională
- un concept unic de modul de putere de rezervă care elimină orice punct unic de defectare
- o soluție potrivită pentru toate arhitecturile centrelor de date, fiecare modul de putere de rezervă funcționând independent, asigurând un control distribuit.
Acest UPS este prevăzut cu un mod de operare inovator: modul de conversie inteligentă.
Modul de conversie inteligentă se bazează pe un algoritm avansat
care monitorizează constant calitatea rețelei și selectează în timp real modul de operare optim între Conversia dublă (VFI) și Line Interactive.
În cazul unei perturbări în rețea, UPS-ul comută instant la modul de conversie dublă cu un timp de transfer de 0 ms în conformitate cu cerințele clasei 1 din standardul IEC 62040-3..
Acest mod reduce pierderile de 5 ori și economisește 350 MWh de energie pe an, fără niciun risc asupra continuității energiei.
Redundanța 2N, 3N2 și Catcher: Ce este aceasta?
2N: Definiție și beneficii
Redundanța 2N se traduce prin faptul că un centru de date are de două ori cantitatea necesară din fiecare componentă critică. Această configurație asigură faptul că niciun punct de defectare nu poate întrerupe funcționarea generală.
Există numeroase avantaje ale acestei arhitecturi. În primul rând, aceasta oferă fiabilitate excepțională. Chiar și în cazul defecțiunii unei componente, sistemul continuă să funcționeze fără întrerupere.
Cu toate acestea, pentru a-și îndeplini promisiunile, acest proiect electric necesită ca toate echipamentele electrice (generatoare, invertoare, UPS, întrerupătoare etc.) să fie redundante, ceea ce înseamnă investiții duble în echipamente.
3N2: Definiție și beneficii
Arhitecturile distribuite, cum ar fi „4N3” sau „3N2”, au drept scop optimizarea redundanței energiei partajând-o între diferite sisteme. În această configurație, dintr-un total de patru sisteme, numai trei trebuie să alimenteze sarcina. Acest lucru înseamnă că există întotdeauna o componentă de schimb pentru fiecare pereche de unități în funcțiune.
Beneficiile sunt evidente: Aceasta optimizează implementarea UPS-urilor și reduce investițiile. Din păcate, costul este reprezentat de complexitate. Această arhitectură necesită ca toate UPS-urile să fie instalate în prealabil, ceea ce impune constrângeri de cablare și limitează compatibilitatea sa cu cerințele de modularitate ale centrelor de date.
Catcher: Definiție și beneficii
Arhitectura Catcher creează efectiv o arhitectură N+1 sau N+2 în cadrul UPS-ului menținând în același timp posibilitatea de funcționare cu unele echipamente defecte și posibilitatea mentenanței simultane datorită utilizării sistemelor de transfer static (STS) amplasate între UPS și sarcină. Unitățile STS sunt utilizate în această configurație pentru a:
- transfera sarcina critică de la sistemul principal sau activ la Catcher,
- pentru izolare în cazul unui scurtcircuit.
În aval de unitățile STS, sistemul de distribuție electrică poate fi proiectat într-un mod similar unei arhitecturi 2N.
Cu această configurație, un UPS poate funcționa la o sarcină de 75% sau mai mare, în timp ce Catcher rămâne neîncărcat în condiții normale.
Arhitectura Catcher este utilizată în prezent de centrele de date de dimensiuni mari și medii, inclusiv de unitățile de găzduire în cloud și de colocație, ca o alternativă la arhitectura tradițională 2N. Această abordare oferă un nivel similar de disponibilitate fiind în același timp mai eficient și mai puțin costisitor din punctul de vedere al capitalului.
Modelul Catcher se deosebește prin capacitatea sa de a optimiza redundanța limitând în același timp costurile investițiilor. Spre deosebire de configurațiile 2N și 3N2, modelul Catcher folosește o abordare flexibilă, ceea ce facilitează adaptarea la nevoile specifice ale centrelor de date. Această flexibilitate este deosebit de avantajoasă pentru unitățile în curs de extindere.
Există numeroase avantaje ale modelului Catcher:
- Controlul costurilor: Sunt necesare mai puține componente redundante, ceea ce reduce costurile inițiale.
- Dimensionare mai bună a UPS-urilor
- Mentenanță simplificată: Modulele pot fi înlocuite individual, fără întreruperea serviciilor.
Exemplu: Cu o arhitectură Catcher, o cameră de 1 MW va necesită un UPS de 1 MW în amonte și un STS de aproximativ 1.600 amperi. În cazul unei defecțiuni a UPS-ului, acest STS va transfera sarcina la un UPS de rezervă sau la Catcher, care va servi drept echipament redundant pentru alte camere.
Adoptând acest model, întreprinderile pot asigura disponibilitate mare pentru serviciile lor menținând în același timp costurile sub control.
Rolul sistemului de comutatoare de transfer static
Sistemele de transfer static (STS) permit sarcinii critice să fie transferate de la sursa de alimentare cu energie defectă la o sursă alternativă fără întreruperi.
Spre deosebire de ATS, STS folosește semiconductori, cum ar fi tiristori pentru a comuta între cele două surse de alimentare cu energie. Acest lucru permite comutarea efectiv instantanee, în doar câteva milisecunde. Această viteză este esențială pentru aplicațiile critice care nu tolerează nici măcar întreruperi de scurtă durată ale sursei de alimentare cu energie electrică. Prin urmare, STS este deosebit de potrivit pentru sectoarele în care continuitatea sursei de alimentare cu energie este primordială, cum ar fi sectoarele bancar, financiar, medical sau centrele de date.
STS poate fi integrat și direct în rack-urile centrelor de date. Acestea oferă o soluție compactă și eficientă pentru gestionarea energiei. Prin urmare, companiile își pot asigura fiabilitatea infrastructurii lor optimizând în același timp spațiul disponibil.
„Tehnologia STS face posibilă obținerea de niveluri mari de disponibilitate a energiei menținând în același timp costurile sub control,”
Xavier Mercier – Director de marketing EMEA în cadrul Socomec
Punem accentul pe STATYS - Sistemul de transfer static al Socomec
Într-un context în care continuitatea sursei de alimentare cu energie este un factor cheie pentru a rămâne competitiv, sistemul de transfer static STATYS al Socomec este deosebit de relevant.
Cu peste 35 de ani de expertiză și milioane de ore de utilizare, Socomec își îmbunătățește în permanență produsele și serviciile. Cea de-a patra generație STATYS garantează disponibilitatea alimentării neîntrerupte cu energie a aplicațiilor cuprinse între 32 și 1.800 A.
Acest interval a fost proiectat în mod specific pentru mediile în care rețeaua nu poate tolera nicio întrerupere.
- Comutatorul de transfer static STATYS garantează rezistență maximă pentru disponibilitatea totală a energiei, îndeplinind toate cerințele de integrare.
- Redundanța microcontrolerelor, separată fizic pentru securitate sporită.
- Driver SCR cu surse de alimentare redundante, independente.
- Răcirea redundantă cu un sistem de monitorizare a defecțiunii ventilatoarelor.
Peste 8.000 de unități funcționează în prezent în întreaga lume.
Doriți să aflați mai multe? Nu ezitați să contactați echipa noastră completând acest formular.
