{"id":46509,"date":"2023-03-24T10:27:15","date_gmt":"2023-03-24T10:27:15","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/bez-kategorii\/jak-tworzyc-energooszczedne-centra-danych\/"},"modified":"2023-03-24T10:27:16","modified_gmt":"2023-03-24T10:27:16","slug":"jak-tworzyc-energooszczedne-centra-danych","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/pl\/sm-pl\/jak-tworzyc-energooszczedne-centra-danych\/","title":{"rendered":"Jak tworzy\u0107 energooszcz\u0119dne centra danych"},"content":{"rendered":"\n

Zapewnienie dost\u0119pu do niezawodnych i bezpiecznych platform chmurowych sta\u0142o si\u0119 kluczowym elementem wsp\u00f3\u0142czesnego po\u0142\u0105czonego \u015bwiata. Centra danych sta\u0142y si\u0119 podstaw\u0105 prawie ka\u017cdej aplikacji, z kt\u00f3rej korzystamy: od motoryzacji po automatyk\u0119 przemys\u0142ow\u0105 i inteligentny dom. Monitorowanie i utrzymywanie dostaw stabilnej i wydajnej energii do sprz\u0119tu komputerowego i pami\u0119ci masowej stanowi podstaw\u0119 zapewnienia ci\u0105g\u0142o\u015bci pracy centrum danych, co jest istotnym miernikiem ich wydajno\u015bci. W tym artykule omawiamy kwesti\u0119 dostaw energii do centr\u00f3w danych, podkre\u015blamy potrzeb\u0119 monitorowania jako\u015bci zasilania oraz wyja\u015bniamy, jak stworzy\u0107 elementy sk\u0142adowe zarz\u0105dzania infrastruktur\u0105 centrum danych.<\/p>\n\n

Zale\u017cno\u015b\u0107 od dost\u0119pno\u015bci centrum danych<\/strong><\/h2>\n\n

Przez niespe\u0142na dwie dekady ca\u0142kowicie uzale\u017cnili\u015bmy si\u0119 od dost\u0119pu do centr\u00f3w danych. Ogl\u0105daj\u0105c filmy w domu, s\u0142uchaj\u0105c muzyki, czy korzystaj\u0105c z inteligentnych g\u0142o\u015bnik\u00f3w, polegamy na komunikacji z chmur\u0105. Podobnie jest w przypadku samochod\u00f3w, gdzie za \npomoc\u0105 aplikacji nawigacyjnej planujemy podr\u00f3\u017c, aby unikn\u0105\u0107 op\u00f3\u017anie\u0144. Od sta\u0142ego dost\u0119pu do internetu uzale\u017cnione s\u0105 tak\u017ce fabryki, korzystaj\u0105ce z system\u00f3w kontroli proces\u00f3w oraz biura, w kt\u00f3rych stosuje si\u0119 rozwi\u0105zania biznesowe. Nawet dzia\u0142anie kawiarni zale\u017cy od centr\u00f3w danych, bez kt\u00f3rych zam\u00f3wienie fili\u017canki kawy by\u0142oby niemo\u017cliwe.<\/p>\n\n

Jako klienci, cz\u0119sto uznajemy zawsze dost\u0119pn\u0105 \u0142\u0105czno\u015b\u0107 za rzecz oczywist\u0105. Dzia\u0142anie smartfon\u00f3w, komputer\u00f3w i asystent\u00f3w g\u0142osowych r\u00f3wnie\u017c jest zale\u017cne od z\u0142o\u017conej \ninfrastruktury sieciowej. Opr\u00f3cz sieci danych o du\u017cej przepustowo\u015bci, niezb\u0119dnych do prawid\u0142owego dzia\u0142ania wszystkich urz\u0105dze\u0144, kolejnym kluczowym elementem jest energia elektryczna.<\/p>\n\n

Zu\u017cycie energii elektrycznej w centrach danych jest bardzo wysokie i zgodnie ze \u015bwiatowymi trendami podejmowane s\u0105 intensywne dzia\u0142ania maj\u0105ce na celu zapewnienie jak najwi\u0119kszej efektywno\u015bci energetycznej urz\u0105dze\u0144 i infrastruktury centrum danych. Dost\u0119pno\u015b\u0107, czyli czas dzia\u0142ania centrum danych, jest istotnym parametrem okre\u015blaj\u0105cym jego wydajno\u015b\u0107. W centrach danych osi\u0105gni\u0119cie dost\u0119pno\u015bci na poziomie \u201epi\u0119ciu dziewi\u0105tek\u201d, czyli 99,999%, oznacza rzeczywisty czas przestoju wynosz\u0105cy oko\u0142o 5 minut rocznie lub mniej ni\u017c sekund\u0119 dziennie, co stanowi imponuj\u0105cy wynik.<\/p>\n\n

Uzyskanie tak imponuj\u0105cej niezawodno\u015bci wymaga duplikowania serwer\u00f3w, pami\u0119ci masowych i urz\u0105dze\u0144 infrastruktury sieciowej w celu stworzenia redundancji. Niestety, wp\u0142ywa to na dalszy wzrost z\u0142o\u017cono\u015bci systemu zasilania w centrach danych o wysokiej dost\u0119pno\u015bci.<\/p>\n\n

Krytyczna architektura zasilania nowoczesnego centrum danych<\/strong><\/h2>\n\n

Typowe funkcje zasilania podstawowego stosowane w centrach danych zilustrowano na rysunku 1, ukazuj\u0105c \u015bcie\u017ck\u0119 zasilania od dostawcy energii elektrycznej do krytycznych serwer\u00f3w i szafy pami\u0119ci masowej.<\/p>\n\n

\"\"
Rysunek 1: Typowa architektura zasilania centrum danych od dostawcy energii do obci\u0105\u017ce\u0144 urz\u0105dze\u0144 krytycznych (\u017ar\u00f3d\u0142o: Moxa)<\/figcaption><\/figure>\n\n

W przypadku przerw w dostawie energii elektrycznej z sieci energetycznej niezwykle istotne dla ka\u017cdego centrum danych s\u0105 generatory rezerwowe wyposa\u017cone w automatyczne prze\u0142\u0105czniki transferowe (1 na rys. 1), kt\u00f3re stale analizuj\u0105 dostarczan\u0105 moc pod k\u0105tem ewentualnych nieprawid\u0142owo\u015bci lub zbli\u017caj\u0105cej si\u0119 awarii i natychmiast w\u0142\u0105czaj\u0105 zasilanie rezerwowe. Szafa rozdzielcza (2) odgrywa istotn\u0105 rol\u0119 w izolowaniu centrum danych od g\u0142\u00f3wnej sieci energetycznej i dystrybucji mocy z generatora. Bezprzewodowe zasilacze sieciowe (3) obs\u0142uguj\u0105 skoki napi\u0119cia i uzupe\u0142niaj\u0105 okres pomi\u0119dzy awari\u0105 sieci podstawowej a w\u0142\u0105czeniem si\u0119 generator\u00f3w awaryjnych. Zasilacze UPS zabezpieczaj\u0105 krytyczny sprz\u0119t przed zniekszta\u0142ceniami harmonicznymi, stanami nieustalonymi i zmianami cz\u0119stotliwo\u015bci. Ostatni\u0105 cz\u0119\u015bci\u0105 (4) architektury system\u00f3w zasilania s\u0105 szafy dystrybucyjne, kt\u00f3re zapewniaj\u0105 niezawodne zasilanie istotnych obci\u0105\u017ce\u0144 serwerowych.<\/p>\n\n

Wyposa\u017cenie centrum danych generuje znaczne ilo\u015bci ciep\u0142a, a zapewnienie odpowiedniej niskiej temperatury pozwala utrzyma\u0107 niezawodno\u015b\u0107 systemu. Na rysunku 2 przedstawiono typowe wyposa\u017cenie stosowane w celu zapewnienia ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC) pomieszcze\u0144 sprz\u0119towych i szaf. W du\u017cych systemach danych, tego typu urz\u0105dzenia s\u0105 \nmonitorowane i kontrolowane przez wszystkie systemy zarz\u0105dzania budynkiem.<\/p>\n\n

\"\"
Rysunek 2: Zestawienie urz\u0105dze\u0144 ch\u0142odz\u0105cych stosowanych w centrum danych (\u017ar\u00f3d\u0142o: Moxa)<\/figcaption><\/figure>\n\n

Aby uzyska\u0107 energooszcz\u0119dne centrum danych, kt\u00f3re zu\u017cywa mniej energii i jest bardziej przyjazne dla \u015brodowiska, infrastruktura zasilania i ch\u0142odzenia musi by\u0107 stale monitorowana i optymalizowana. System zarz\u0105dzania infrastruktur\u0105 centrum danych (DCIM) ze zintegrowanym systemem zarz\u0105dzania energi\u0105 (EMS) i systemem zarz\u0105dzania budynkiem (BMS) stanowi podstaw\u0119 monitorowania zasilania.<\/p>\n\n

Monitorowanie infrastruktury centrum danych i jako\u015bci zasilania za pomoc\u0105 jednej zintegrowanej sieci<\/strong><\/h2>\n\n

Wdro\u017cenie kompleksowego systemu DCIM oznacza, \u017ce ka\u017cda cz\u0119\u015b\u0107 instalacji zasilania centrum danych \u2013 od dystrybucji zasilania, ch\u0142odzenia, UPS i rozdzielni elektrycznej \u2013 musi by\u0107 pod\u0142\u0105czona do jednej aplikacji w centrum sterowania. Podstaw\u0105 udanego wdro\u017cenia DCIM jest odporna i bezpieczna sie\u0107 z wieloma urz\u0105dzeniami sieciowymi, takimi jak gigabitowe prze\u0142\u0105czniki Ethernet warstwy 2 i 3, bramki port\u00f3w szeregowych na Ethernet Modbus, zdalne wej\u015bcia\/wyj\u015bcia i serwery terminali.<\/p>\n\n

Moxa to \u015bwiatowy lider w dziedzinie oblicze\u0144 przemys\u0142owych i rozwi\u0105za\u0144 z zakresu krytycznej \ninfrastruktury sieciowej, umo\u017cliwiaj\u0105cych \u0142\u0105czno\u015b\u0107 na potrzeby zastosowa\u0144 przemys\u0142owego Internetu rzeczy (IIoT) i centr\u00f3w danych.<\/p>\n\n

Produkty Moxa zaprojektowane z my\u015bl\u0105 o wdro\u017ceniach DCIM obejmuj\u0105 bramki port\u00f3w szeregowych na Ethernet Modbus oraz zdalne wej\u015bcia\/wyj\u015bcia. Jednym z przyk\u0142ad\u00f3w bramek Modbus jest seria MGate MB3170\/MB3270<\/a> \u2013 1- i 2-portowych bramek port\u00f3w szeregowych Modbus na Ethernet (10\/100BaseTX) (rys. 3).<\/p>\n

\n
\"\"
Rysunek 3: Seria 1- i 2-portowych zaawansowanych bramek port\u00f3w szeregowych na Ethernet Modbus firmy Moxa MB3170\/MB3270 (\u017ar\u00f3d\u0142o: Moxa)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n

Przeznaczona do wdro\u017ce\u0144 DCIM na wi\u0119ksz\u0105 skal\u0119, seria 8- i 16-portowych redundantnych bram Modbus Ethernet MGate MB3660<\/a> (rys. 5) jest dost\u0119pna dla maksymalnie 256 klient\u00f3w Modbus TCP i mo\u017ce po\u0142\u0105czy\u0107 do 128 serwer\u00f3w Modbus TCP.<\/p>\n

\n
\"\"
Rysunek 4: Seria redundantnych bram Ethernet Modbus Moxa MB3660 (\u017ar\u00f3d\u0142o: Moxa)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n

Przyk\u0142adem 2-portowego zdalnego modu\u0142u IO s\u0105 urz\u0105dzenia serii ioLogik E1200<\/a> (rysunek 4). Seria E1200 obs\u0142uguje definiowane przez u\u017cytkownika \nadresowanie Modbus TCP slave, protoko\u0142y RESTful API do zastosowa\u0144 IIoT oraz dwa porty Ethernet umo\u017cliwiaj\u0105ce \u0142a\u0144cuchowe \u0142\u0105czenie upstream i \ndownstream.<\/p>\n

\n
\"\"
Rysunek 5: Seria dwuportowych prze\u0142\u0105cznik\u00f3w Ethernet Moxa ioLogik E1200 (\u017ar\u00f3d\u0142o: Moxa)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n

Dost\u0119pno\u015b\u0107 centrum danych na poziomie pi\u0119ciu dziewi\u0105tek i efektywno\u015b\u0107 energetyczna zaczynaj\u0105 si\u0119 od redundantnej konstrukcji i zarz\u0105dzania infrastruktur\u0105 centrum danych.<\/strong><\/h2>\n\n

W chmurze obliczeniowej zdalne serwery, kt\u00f3re zapewniaj\u0105 obs\u0142ug\u0119 chmury, s\u0105 fizycznie zlokalizowane w centrach danych, co pozwala u\u017cytkownikom na dost\u0119p do aplikacji i danych z dowolnego miejsca z po\u0142\u0105czeniem internetowym. Na przyk\u0142ad, wysoki poziom dost\u0119pno\u015bci centr\u00f3w danych jest kluczowy dla wykonywania ci\u0119\u017ckich zada\u0144 zwi\u0105zanych z uczeniem maszynowym, g\u0142\u0119bokimi sieciami neuronowymi, przesy\u0142aniem multimedi\u00f3w o du\u017cej pojemno\u015bci oraz niezawodnej nawigacji podczas podr\u00f3\u017cy samochodem.<\/p>\n\n

Elfa Distrelec<\/a> jest autoryzowanym partnerem firmy<\/p>\n\n

\n\t
\n\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\n\n\t
\n\t\t
\n\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t\n\t\t\t
\n\n\t\t\t\t