Схемы резервирования инженерных систем ЦОДЧто такое схема с N элементами в системе резервирования и как разобраться с, казалось бы, сложной таблицей Менделеева дата-центра? Прежде всего, необходимо сказать, что обозначение N происходит от английского слова «need», что в переводе обозначает «необходимость». А для ЦОД необходима его бесперебойная работа, то есть системы резервирования прежде всего отвечают за отказоустойчивость источников бесперебойного питания и систем охлаждения. Для системы резервирования этот символ N является обозначением необходимой нагрузки для эффективной работы оборудования. В одной системе, как правило, используются несколько N элементов. Их принцип работы зависит от схем, по которым они были воспроизведены. Существует несколько основных видов резервирования: N, N+1, 2N, 2N+1, 2(N+1), 3/2N. В зависимости от установленной схемы резервирования можно говорить об отказоустойчивости системы: чем система сложнее, тем она дороже и, соответственно, более устойчива к отказам и ошибкам. N. Отличительная черта такой схемы резервирования в том, что как такового резервирования в ней нет, а надежность зависит от каждого отдельного элемента N. При сбое в работе одного из них незамедлительно будет прекращена вся работа системы. Причина в том, что, когда один из элементов выходит из строя, его нагрузку перераспределить будет некуда. В результате такого сбоя данные могут быть безвозвратно утеряны, и это повлечет за собой, соответственно, материальные убытки. Эта схема уже давно не эксплуатируется как раз по причине того, что цена простоя всего ЦОД в случае неполадок слишком высока. По сути, при данной схеме зачастую отсутствует сам ИБП или генератор, а если даже они и есть, то представлены одномодульными системами.
N+1 – схема с одним резервным элементом N. В системе N+1 резервный элемент остается незадействованным в работе до тех пор, пока в системе не произойдет сбой одного из основных элементов. Для этого предусмотрены вариации: N+2, N+3 и т.д., в зависимости от требований уровня надежности и безопасности. Но стоит учитывать, что в этом варианте усложнение схемы может привести к большему простою. 2N – это две полные параллельные системы для каждого элемента N. То есть каждый элемент N в такой схеме дублируется, а нагрузка одинакова на двух элементах. При этом ни один из них никогда не нагружается полностью, и системы делят нагрузку 50/50, но эффективность работы при этом значительно снижается. Однако, при такой системе резервирования сбой одного или нескольких элементов N или выход из строя одной из систем не повлияют на работу всей системы в целом.
2N+1 — это параллельная система резервирования, схожая с системой 2N, но с одним дополнительным резервным элементом.
Таким образом, если ЦОД выйдет из строя или потребуется техническое обслуживание, то всю нагрузку можно перенести на параллельный блок, в то время как сам дата-центр продолжит работу без остановок. Схема 2(N+1) – это параллельная система резервирования с дополнительным элементом N, в которой резервный элемент дублируется, то есть это две полные системы по схеме N+1. При возникновении сбоя или необходимости технического обслуживания резервные элементы N остаются в любом случае, резервируются и ИБП, и системы охлаждения, ДГУ ждет своего часа на отдельной площадке. Эта система считается самой отказоустойчивой.
Схема 3/2N включает в себя все преимущества системы 2N, но такая система загружена на 2/3, а не на 50/50 как в системе 2N, соответственно и производительность у 3/2N будет намного выше, а счета за электричество – значительно меньше.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В случае возникновения такого сбоя, резервный элемент примет на себя всю его нагрузку. Таким образом, система продолжит работать, но необходимость отключать всю систему для проведения ремонтных работ все еще возникнет.
23%
5сек
000001сек
58%
9·10-18%
67секОбозначения и термины
Обозначения и термины
АВР — автоматическое включение резерва;
ВРУ — вводно-распределительное устройство;
ГРЩ — главный распределительный щит;
ДГУ — дизель-генераторная установка;
ЗИП — запасные части и приспособления;
ИБП — источник бесперебойного питания;
ИЭСС — изолированная ЭСС;
КЭ — качество электроэнергии;
НД — нормативная документация;
ОС — операционная система;
ОЭСС — общая электрическая соединительная сеть;
ПКЭ — показатели качества электроэнергии;
ПО — программное обеспечение;
ПУЭ — Правила устройства электроустановок;
ПЭЭП — Правила эксплуатации электроустановок потребителей;
ПТБ ЭЭП — Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей;
ППБ — Правила пожарной безопасности;
РИЭСС — решетчатая ИЭСС;
РЩ — распределительный щит;
РЭСС — решетчатая ЭСС;
СБП — система бесперебойного питания;
СБГЭ — система бесперебойного гарантированного электроснабжения;
ТС — технические средства;
УЗО — устройство защитного отключения;
ЭСС — электрическая соединительная сеть;
ЭМО — электромагнитная обстановка;
ЭМС — электромагнитная совместимость
Буквенные коды элементов на электрических схемах
М — электродвигатель
R — резистор
С — конденсатор
G — источник питания, генераторы, аккумуляторы
рА — прибор измерительный, амперметр
pV — прибор измерительный, вольтметр
Wh — прибор измерительный, счетчик активной энергии
Т, TV, ТА — трансформаторы, автотрансформаторы
ТА — трансформатор тока
TV — трансформатор напряжения
LL- катушка индуктивности, дроссели
LL — дроссель люминесцентного освещения
QS — разъединитель, рубильник
QF — выключатель автоматический
EL — лампа осветительная
ЕК — нагревательный элемент
HL — прибор световой сигнализации
КМ — электромагнитный контактор, пускатель
КК — реле электротепловое
KV — реле напряжения
SA — выключатель или переключатель
SB — выключатель кнопочный
SQ — выключатель путевой
FU — предохранитель плавкий
FV — разрядный элемент
YB — тормоз с электромагнитным приводом
XS — соединение разъемное, гнездо
ХР — соединение разъемное, штырь
XT — соединение разборное
РТ — часы, измеритель времени действия
PR — счетчик реактивной энергии
RP — потенциометр
PR — омметр
SF — выключатель автоматический (в аппаратах, не имеющих контактов силовых цепей)
Электромагнитные поля.
Основные термины и сокращения
А/м — ампер на метр – единица измерения напряженности магнитного поля
БС — базовая станция системы сотовой радиосвязи
В/м — вольт на метр – единица измерения напряженности электрического поля
ВДТ — видеодисплейный терминал
ВДУ — временно допустимый уровень
ВОЗ — Всемирная Организация Здравоохранения
Вт/м2 — Всемирная Организация Здравоохранения
ГОСТ — Государственный Стандарт
Гц — герц – единица измерения частоты
ЛЭП — линия электропередачи
МГц — мегагерц – единица кратная Гц, равна 1000000 Гц
МКВ — микроволны
мкТл — микротесла – единица кратная Тл, равна 0,000001 Тл
МП ПЧ — магнитное поле промышленной частоты
НЭМИ — неионизирующее электромагнитное излучение
ПДУ — предельно допустимый уровень
ПК — персональный компьютер
ПМП — переменное магнитное поле
ППЭ — плотность потока энергии
ПРТО — передающий радиотехнический объект
ПЧ — промышленная частота, в России равна 50 Гц
ПЭВМ — персональная электронно-вычислительная машина
РЛС — радиолокационная станция
РТПЦ — радиотехнический передающий центр
Тл — тесла – единица измерения магнитной индукции, плотности потока магнитной индукции
ЭМП — электромагнитное поле
ЭП — электрическое поле
Часто задаваемые вопросы — Schneider Electric
{"searchBar":{"inputPlaceholder":"Поиск по ключевому слову или задать вопрос","searchBtn":"Поиск","error":"Пожалуйста, введите ключевое слово для поиска"} } 
0.0.0″> Как сохранить параметры в клавиатуре и загрузить в другой идентичный…Проблема: Попытка сохранить параметры в клавиатуре и загрузить их в другой идентичный привод ATV630. Линейка продуктов: Приводы ATV630 Среда: Клавиатура Причина: Передача файлов Решение: Перейти к главному…
Двигатель 415 В, изоляция класса F, сопротивление dv/dt 1 кВ/мкс, Can can…
Обычно двигатель с изоляцией класса F рассматривается как двигатель с классом частотно-регулируемого привода, но указано, что выдерживаемая способность dV/dT составляет 1 кВ/мкс. Следовательно, мы не можем рассматривать этот двигатель как класс ЧРП…
5.1.1″> Последнее изменение: 26.07.2022
Можно ли смоделировать функциональные блоки PTO в SoMachine Basic?
Проблема: Можно ли смоделировать функциональные блоки PTO в SoMachine Basic? Линейка продуктов: M221, TM221 Решение: Как и в случае с блоками PID, вы не можете имитировать блоки функций PTO в SoMachine Basic. Вы будете…
Как читать переставленные значения с плавающей запятой в Modbus
Проблема У пользователя есть устройство Modbus содержащий переставленные регистры с плавающей запятой, и хочет подтвердить значения, считываемые программным обеспечением, таким как Power Monitoring Expert (PME), с помощью SwappedFloat…
5.1.1″> Последнее изменение:28.09.2021
Часто задаваемые вопросы о популярных видеоПопулярные видео
Видео — XX ультразвуковой датчик M18 с аналоговым выходом,… экспортировать модели данных для реле MiCOM
Видео: Green Premium (RoHS, REACh, PEP, Eoli) Compliance…
Узнайте больше в разделе общих знаний. влажность влияет на результаты испытаний сопротивления изоляции? Линейка продуктов: автоматические выключатели Окружающая среда: выключатели в литом и изолированном корпусах Разрешение: высокая влажность может значительно…
Что означает рейтинг AC-3e и каково его применение?
Рейтинг AC-3e — это способность контактора запускать и выключать высокоэффективные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (IE-3/IE-4) во время работы и реверса, которые имеют.
..
Аварийный сигнал жизненного цикла силового модуля Symmetra PX 250/500K
Проблема: Аварийный сигнал жизненного цикла силового модуля Symmetra PX 250/500K Линейка продуктов: Symmetra PX 250/500K Причина: Клиенты могут позвонить, чтобы запросить FSR или спросить, как сбросить аварийный сигнал жизненного цикла на блоке питания…
Как установить связь с ПЛК S7-1500 при использовании TIA Portal…
На стороне ПЛК: 1. Используйте TIA Portal V11-V16 для настройки параметров связи ПЛК. 2. Выберите ПЛК и введите правильную версию прошивки (мы можем проверить версию прошивки ПЛК в.
..
Что такое резервирование центра обработки данных? N, N+1, 2N, 2N+1
Организации продолжают внедрять цифровую трансформацию для поддержки операций и стимулирования роста бизнеса. По мере того как технологии все больше интегрируются во все аспекты бизнес-операций, угроза и потенциальное влияние простоев растут в геометрической прогрессии. Чтобы удовлетворить эту потребность в высокой доступности, предприятия полагаются на сторонние центры обработки данных для предоставления устойчивых сред, способных противостоять сбоям в обслуживании, чтобы обеспечить бесперебойную работу и непрерывность бизнеса.
Причины простоев очень разнообразны: от планового обслуживания и сбоев оборудования до стихийных бедствий, кибератак и простой человеческой ошибки. Независимо от того, как происходит время простоя, результаты одинаковы: вы не можете получить доступ к своим критически важным данным и приложениям, управлять своим бизнесом и обслуживать своих клиентов.
Это влияет на вашу прибыль, прерывая потоки доходов, снижая производительность, ухудшая качество обслуживания клиентов и нанося ущерб вашей репутации.
Реальность такова, что простои могут серьезно сказаться на вашем бизнесе. По данным Gartner, средняя стоимость простоя составляет 5600 долларов в минуту.* Потерянные деньги могут быстро накапливаться во время длительного простоя. В 11-м Ежегодном исследовании почасовой стоимости простоя, проведенном ITIC, сообщается, что 40% предприятий заявили, что стоимость часа простоя может варьироваться от 1 до более чем 5 млн долларов США — и это не включает судебные издержки, штрафы или пени. Опрос также отметил, что катастрофический сбой, который прерывает крупную бизнес-транзакцию или происходит в часы пик, может превышать миллионы долларов в минуту.
По данным Uptime Institute, более 75% предприятий за последние три года столкнулись с простоями, которые нанесли значительный финансовый ущерб и ущерб для бренда, поэтому простои представляют собой реальную и непосредственную проблему.
Несмотря на то, что простои могут повлиять на любой бизнес, у каждой организации свой уровень допустимого риска. Малый бизнес, который не работает круглосуточно и без выходных, может справиться с плановыми простоями в нерабочее время для обслуживания критически важного оборудования, такого как системы бесперебойного питания (ИБП), блоки HVAC или резервные генераторы. Однако незапланированный сбой, который невозможно быстро восстановить, может иметь финансовые последствия. Предприятие с международным присутствием или круглосуточной работой не может закрыться даже для планового обслуживания и должно полагаться на избыточность инфраструктуры в центре обработки данных для одновременной ремонтопригодности.
Если ваш бизнес зависит от стороннего центра обработки данных для поддержки критически важных серверов, вам необходимо понимать модель резервирования, которую использует центр обработки данных, чтобы гарантировать, что его архитектура обеспечивает защиту, необходимую вашему бизнесу, чтобы оставаться в сети.
Центры обработки данных сокращают время простоя, встраивая в свою инфраструктуру резервирование. Архитектура центра обработки данных с резервированием дублирует критически важные компоненты, такие как системы ИБП, системы охлаждения и резервные генераторы, чтобы обеспечить продолжение работы центра обработки данных даже в случае отказа одного из компонентов. В то время как повышенный уровень избыточности помогает избежать простоев, полностью избыточная конструкция стоит дорого и не в бюджете каждой компании.
Хорошей новостью является то, что резервирование может быть достигнуто в различных конфигурациях, каждая из которых имеет прогрессивный уровень безопасности для удовлетворения конкретных потребностей в отношении производительности, доступности и стоимости. Чтобы найти архитектуру, отвечающую потребностям вашего бизнеса, вы должны сначала понять свою устойчивость к риску и то, как она согласуется с различными моделями резервирования центра обработки данных.
Каковы уровни резервирования центра обработки данных?
Резервирование центра обработки данных не является универсальной задачей. Создание избыточной архитектуры становится все более дорогостоящим по мере добавления новых компонентов. Чтобы оценить правильную конфигурацию для вашей организации, важно осознавать риски и возможности различных архитектур, включая Н, Н+1, Н+2, 2Н и 2Н+1 .
Также имейте в виду, что данный центр обработки данных может работать с несколькими моделями резервирования. ИБП может быть 2N, а система охлаждения — N+1. Система охлаждения может быть N+1, но иметь единую точку отказа в трубопроводе. Все силовые штыри, являющиеся критической частью процесса потока мощности, должны быть 2N, чтобы создать избыточность восходящего потока; включение одного штыря питания не позволит использовать ИБП N+1 или 2N, поскольку это единственная точка отказа.
При использовании всех этих архитектур с резервированием использование схемы автоматического переключения питания еще больше сводит к минимуму прерывания.
Конструкция с автоматическим переключением гарантирует, что когда один источник питания отключается, мощность мгновенно перенаправляется на назначенный резервный блок. Схема автоматического ввода резерва может быть реализована путем установки автоматического переключателя ввода резерва (АВР) или распределительного устройства с логическим управлением. Это позволяет избежать простоев, которые могут возникнуть в ожидании, пока технический специалист вручную переключится на дополнительный блок.
Определение N
Прежде чем оценивать каждую модель резервирования, вы должны понять N.
N — это минимальная емкость, необходимая для питания или охлаждения центра обработки данных при полной ИТ-нагрузке. Например, если в центре обработки данных для работы на полную мощность требуется четыре ИБП, N будет равно четырем.
По определению, N не имеет резервирования, что делает его восприимчивым к единым точкам отказа. Это означает, что работающий на полную мощность объект с архитектурой N не может допустить каких-либо сбоев — будь то сбой оборудования, плановое техническое обслуживание или непредвиденный сбой.
С дизайном N любое прерывание приведет к тому, что ваш бизнес не сможет получить доступ к вашим приложениям и данным, пока проблема не будет решена.
Архитектура центра обработки данных N+1
Резервирование N+1 обеспечивает минимальный уровень отказоустойчивости за счет добавления одного компонента — ИБП, системы ОВКВ или генератора — к архитектуре N для поддержки сбоя или обеспечения работы одной машины. обслуживаться. Когда одна система находится в автономном режиме, дополнительный компонент берет на себя ее нагрузку. Возвращаясь к предыдущему примеру, если N равно четырем ИБП, N+1 дает пять.
Эта конфигурация соответствует общепризнанным стандартам проектирования, которые рекомендуют один дополнительный компонент на каждые четыре, необходимые для поддержки полной мощности. Хотя N+1 обеспечивает некоторую избыточность, он по-прежнему представляет собой риск в случае нескольких одновременных сбоев. Чтобы свести к минимуму этот риск, в некоторых центрах обработки данных используется схема резервирования N+2, обеспечивающая два дополнительных компонента.
В нашем примере это обеспечит шесть ИБП вместо пяти.
Из-за простоты своей архитектуры конструкция N+1 дешевле и более энергоэффективна, чем другие более сложные конструкции.
Изображение: Генераторная в дата-центре CoreSite VA3 в Северной Вирджинии в Рестоне, штат Вирджиния, из виртуального тура. CoreSite VA3 имеет резервные резервные генераторы N+2.
Изображение: чиллеры в дата-центре CoreSite VA3 в Северной Вирджинии в Рестоне, штат Вирджиния, из виртуального тура. CoreSite VA3 включает чиллеры N+2 и градирни. N+2 CRAH. 100% одновременное обслуживание.Архитектура центра обработки данных 2N
Модель резервирования 2N создает зеркальное отображение исходного ИБП, системы охлаждения или генератора, чтобы обеспечить полную отказоустойчивость. Это означает, что если для удовлетворения требований по емкости необходимы четыре ИБП, архитектура с резервированием будет включать дополнительные четыре ИБП, то есть всего восемь систем. В этой конструкции также используются две независимые системы распределения.
Эта архитектура позволяет оператору центра обработки данных демонтировать весь набор компонентов для обслуживания, не прерывая нормальную работу. Кроме того, в случае сбоя основной архитектуры вторичная архитектура берет на себя обслуживание. Отказоустойчивость этой архитектуры значительно снижает вероятность простоя.
Изображение: Комната электроснабжения и ИБП в центре обработки данных CoreSite VA3 в Северной Вирджинии в Рестоне, штат Вирджиния, из виртуального тура. CoreSite VA3 включает 2N и распределенную резервированную систему ИБП «4-в-3» с перехватчиком ИБП Распределение 2N на уровне PDU и RPPАрхитектура центра обработки данных 2N+1
2N+1 обеспечивает полностью отказоустойчивую архитектуру 2N плюс дополнительный компонент для дополнительного уровня защиты. Эта архитектура может не только выдерживать сбои нескольких компонентов, даже в наихудшем сценарии, когда вся основная система выходит из строя, но и поддерживать избыточность N+1.
Этот уровень избыточности обычно используется крупными компаниями, которые не выносят даже незначительных перебоев в обслуживании.
Какое отношение уровни центра обработки данных имеют к избыточности?
Избыточность однозначно является неотъемлемой частью оценки надежности, производительности и доступности центра обработки данных, но добавление дополнительных компонентов к основной инфраструктуре центра обработки данных — лишь один из элементов обеспечения этой избыточности. Uptime Institute предлагает систему классификации уровней, которая сертифицирует центры обработки данных по четырем различным уровням — 9.0113 Уровень 1, Уровень 2, Уровень 3 и Уровень 4 .
Уровни сертификации прогрессивных центров обработки данных предъявляют строгие и конкретные требования к возможностям и минимальному уровню обслуживания, предоставляемому центром обработки данных, сертифицированным для этого уровня. Хотя уровень избыточных компонентов, безусловно, является важным фактором, Uptime Institute также оценивает квалификацию персонала, протоколы технического обслуживания и многое другое.
Сочетание этих факторов обеспечивает следующие гарантии минимального времени безотказной работы**:
- Время безотказной работы уровня 1 центра обработки данных: 99,671% или менее 28,8 часов простоя в год
- Время работы центра обработки данных уровня 2: 99,741% или менее 22 часов простоя в год
- Время работы центра обработки данных уровня 3: 99 982 % или менее 1,6 часа простоя в год
- Центр обработки данных уровня 4 Время безотказной работы: 99, 995 % или менее 26,3 минут простоя в год
Расширяющиеся возможности каждого уровня могут предоставить вам еще одну точку отсчета для помочь вам понять уровень производительности, который может обеспечить центр обработки данных.
Насколько вы терпимы к риску?
Выбор архитектуры с резервированием, отвечающей требованиям вашего бизнеса, может быть сложной задачей. Сопоставление потребностей вашего бизнеса с соответствующей моделью резервирования является важным шагом к тому, чтобы ваш поставщик центра обработки данных мог предложить средства защиты, обеспечивающие вам соответствующую гарантию безотказной работы при соблюдении вашего бюджета.
