Wymagania dotyczące systemu zasilania gwarantowanego

Systemy ochrony zasilania są jednym z najważniejszych elementów infrastruktury fizycznej służącym zapewnieniu wysokiej niezawodności i bezpieczeństwa funkcjonowania systemów teleinformatycznych. Obecnie stawiane wymagania dotyczące wysokiej dostępności systemów teleinformatycznych zwiększają również wymagania dla systemu zabezpieczenia zasilania. Poszczególne elementy systemu zasilania powinny być tak dobrane, aby spełniały wymogi z uwzględnieniem przyszłych potrzeb. W trakcie procesu projektowania należy zwrócić uwagę, by system zasilania był przystosowany do współpracy z innymi urządzeniami, które mają za zadanie utrzymywać optymalne warunki zasilania oraz parametry środowiskowe (wilgotność, temperaturę) we wszystkich punktach systemu teleinformatycznego. W procesie projektowym należy uwzględniać zarówno koszty instalacji, jak i eksploatacji systemu zasilania, funkcjonalność oraz możliwości aktywnego zarządzania. Podstawową decyzją w procesie projektowania jest wybór wariantu zasilania.

Systemy zasilania można podzielić na dwa modele:

• zbudowany na podstawie standaryzowanych elementów zwanych architekturą,
• model oparty na klasycznej, dedykowanej instalacji elektrycznej.

Wybierając określony model zasilania, należy uwzględnić następujące czynniki:

• koszty cyklu eksploatacyjnego i modernizacji,
• możliwość adaptacji - skalowalność,
• niezawodność systemu,
• ergonomia zarządzania,
• utrzymanie ruchu - czas naprawy,
• kryteria ekonomiczne.

Do nowych wymagań dotyczących systemów zasilania centrów przetwarzania danych zalicza się:

• Zmniejszenie początkowych nakładów inwestycyjnych oraz optymalizacja przestrzeni.
• Obniżenie kosztów związanych z utrzymaniem ruchu oraz serwisem.
• Przyspieszenie wdrożenia i zapewnienie adaptacyjności.
• Rosnące gęstości upakowania źródeł zasilania.
• Zwiększenie niezawodności.
• Eliminacja wyższych harmonicznych.

Obliczanie całkowitej wartości mocy elektrycznej

Przy doborze mocy zasilaczy UPS należy bezwzględnie uwzględniać rzeczywisty przebieg prądu obciążenia - przy jednoczesnym uwzględnieniu występowania doraźnych prądów rozruchowych - a nie tylko moc odbiorników. Amplituda prądu (o przebiegu impulsowym) pobieranego przez zasilane odbiorniki komputerowe (nieliniowe) - nie powinna przekraczać możliwości zasilacza (współczynnik szczytu). Po ustaleniu całkowitej mocy elektrycznej (w kilowatach) zasilaczy UPS, należy oszacować moc elektryczną potrzebną do obsługi centrum danych (zasilanie systemów chłodzenia, oświetlenie itp.), a także określić moc agregatu prądotwórczego, który może być niezbędny do zapewnienia pożądanej dostępności. System zasilania powinien dostosowywać się do zmiennych wymagań w zakresie napięcia, mocy i dystrybucji bez konieczności przebudowy rozdzielnic.

Wymagania dotyczące systemów chłodzenia centrów przetwarzania danych

Systemy chłodzenia i klimatyzacji są ważną częścią infrastruktury fizycznej, a realizowana przez nie funkcja ma duży wpływ na bezpieczną pracę systemu teleinformatycznego. Jak podaje APC-MGE, aż 99,9997% energii dostarczanej do centrum przetwarzania danych zostaje zamienione na ciepło, które trzeba odprowadzić. W klasycznym rozwiązaniu systemy chłodzenia serwerowni stawiane są wraz z urządzeniami komputerowymi na podłodze technicznej. Zasysają one powietrze z górnej części pomieszczenia i po schłodzeniu oraz przefiltrowaniu tłoczą je w przestrzeń podpodłogową. Urządzenia teleinformatyczne, które wymagają dostarczenia powietrza o odpowiednich, stałych parametrach, są regulowane na podstawie pomiarów w określonym punkcie. Dużym problemem jest zapewnienie odpowiedniego poziomu dopływu chłodnego powietrza do urządzeń komputerowych.

Nowe wyzwania stojące przed systemami klimatyzacji i chłodzenia:

• Rosnąca gęstość źródeł ciepła.
• Konieczność dostosowania do zmieniających się potrzeb.
• Konieczność zapewnienia możliwości zwiększania wydajności chłodzenia w ramach dotychczasowej przestrzeni.

W obliczu panującej ostatnio tendencji do wzrostu upakowania urządzeń wydzielających ciepło, znacznie zwiększyło się ryzyko awarii spowodowanych zbyt wysoką temperaturą. Jedną z prostych metod zapewnienia właściwego chłodzenia jest zastosowanie drzwi z otworami perforowanymi do szaf, które zapewniają ponad 0,5 m kw. powierzchni otworów wentylacyjnych, na powierzchni ponad 60%. Drzwi szaf spełniające ww. wymagania gwarantują dostateczny poziom wentylacji sprzętu komputerowego, dzięki czemu istnieją odpowiednie warunki chłodzenia urządzeń wewnątrz szafy. W środowiskach o niekorzystnych warunkach chłodzenia zaleca się stosowanie (dla szaf o mocy przekraczającej 1500 W) dodatkowych układów wentylatorów wymuszających obieg powietrza. Równie ważna jest ciągła kontrola warunków środowiskowych, takich jak temperatura i wilgotność, ponieważ bywa przyczyną powstawania uszkodzeń urządzeń teleinformatycznych. Warto stosować rozwiązania chłodzące dedykowane do systemów teleinformatycznych, gdyż są wydajniejsze oraz zapewniają właściwy poziom wilgotności w przeciwieństwie do zwykłych układów klimatyzacyjnych. Jej zbyt niski poziom może być przyczyną uszkodzeń związanych z wyładowaniami elektrostatycznymi. Dobrze skonfigurowany i wydajny system chłodzenia w znacznym stopniu wpływa na zmniejszenie kosztów utrzymania centrum przetwarzania danych.