دیتا سنترهای بزرگ و متوسط

یوپی اسهای ماژولار نوعی از یوپی اسها هستند که علاوه بر قابلیت عملکرد بصورت موازی دارای قابلیت ویژه جابجای بصورت گرم (Hot Plug) در زیر بار می باشند. به غلط چنین متداول است که صرفا یوپی اسهای ماژولار هستند که دارای قابلیت موازی سازی هستند، درصورتیکه ویژگی بارز این مدل این است که برای اضافه یا کم کردن یک دستگاه به مجموعه یوپی اسهای موازی شده ی دیگر نیازی به تغییر کابل کشی نبوده و یوپی اسها را میتوان بصورت خشابی داخل فریم ویژه ای که برای سربندی و برقراری یوپی اسها در نظر گرفته شده، اضافه یا کم نمود. به همین دلیل سادگی در تعویض یوپی اس ها و همچنین اشغال فضای کم مهمترین ویژگی تکنولوژی ماژولار می باشد. یوپی اسهای سری Easy Module شرکت مگامداوم با تکنولوژی ماژولار هستند و یکی از بهترین راهکارها برای تامین برق دیتا سنترهای Medium Size و Small Size می باشند.

یکی از آخرین تکنولوژی های حال حاضر دنیا جهت بالا بردن قابلیت اطمینان برقدهی به یک مجموعه آن است که چند یوپی اس را اصطلاحا بصورت موازی به هم متصل کنند. در این چیدمان خروجی یوپی اس ها بصورت سخت افزاری به یکدیگر متصل میشود و یک باس را در خروجی ایجاد میکنند و تمام یوپی اس های موازی به این باس متصل میشوند. از طرف دیگر بارها نیز از این باس تغذیه میشوند. در این حالت یوپی اس ها اغلب بصورت مساوی توان مورد نیاز بار را با تزریق انرژی به باس تامین میکنند. حال اگر ظرفیت یوپی اسها بیشتر از توان مورد نیاز بار باشد، درصورت خرابی یک و یا تعداد بیشتری یوپی اس خللی در تامین توان بار ایجاد نمیشود و یوپی اسی که دچار مشکل شده بدون اینکه باعث ایجاد اختلال در عملکرد سایر یوپی اسها شود، خود را بصورت اتوماتیک از باس جدا میکند و مصرف کننده ها توسط باقیمانده ی یوپی اسها تزریق میشوند. به این مدل از چیدمان، پارالل یا موازی می گویند و به این مفهوم که ظرفیت اضافه تری از نیاز مصرف کننده داشته باشیم که در صورت بروز مشکل برای برخی یوپی اسها سایرین قدرت تامین توان را داشته باشند، ریداندنسی و یا افزونگی میگویند. به عنوان مثلا اگر از 4 عدد یوپی اس 10KVA برای تغذیه 25KVA بار استفاده کنیم، با خرابی یک یوپی اس، سه یوپی اس باقیمانده میتوانند، توان مورد نیاز مصرف کننده را تامین کنند(3x10kva> 25kva). پس یک یوپی اس 10kva در این چیدمان بصورت افزونه و یا ریداندنت بوده است.

بله، استانداردهای گوناگونی در دنیا برای استانداردسازی ساخت و برقدهی دیتا سنترها وجود دارد. از معروف ترین آنها استاندارد BICSI و استاندارد TIA942 است. استاندارد TIA942، استانداردی است که آمریکا از آن استفاده میکند و در ایران نیز بیشتر طراحان از الزامات این استاندارد پیروی میکنند. برخلاف برخی استانداردهای دیگر، بخش مجزایی برای استانداردسازی برق رسانی به دیتا سنتر در آن وجود دارد و به همین دلیل بسیار مورد نظر مهندسین طراح برق دیتاسنترها قرار گرفته است. در این استاندارد 4 سطح برای برق رسانی تعریف شده است که بسته به اهمیت یک دیتاسنتر، بزرگی، قابلیت اطمینان مورد نیاز و ضمنا مدت زمان مجاز خاموشی یک دیتاسنتر در طول سال، یک طراح میتواند یکی از این سطوح را اصطلاحا به آنها Tier گفته میشود انتخاب کند. Tier1 ارزانترین چیدمان و در عین حال با کمترین قابلیت اطمینان است در حالیکه Tier4 بالاترین سطح اطمینان و البته گرانترین هزینه اجرا را در بر دارد.

در استاندارد Tiai942 و در سطوح  Tier3 و Tier4 توصیه شده است که مصرف کنندگان بغیر از سرورها، از سورس دیگری تغذیه شوند و یا از طریق یک ترانس ایزوله ازیکدیگر جدا شوند. بصورت کلی توصیه نمیشود بارهای موتوری همانند سیستم کولینگ را از همان یوپی اس تغذیه نماییم که قرار است به سرورها متصل شود. از طرف دیگر توصیه ی اکید میشود بارهایی که در یک رده ی اهمیت هستند از یک سورس تغذیه شوند و بارهای با اهمیت پایین تر را از همان منبع تغذیه نکنیم. به عنوان مثال کلاس اهمیت برق رسانی به سرورها بسیار بالاتر از لامپهای روشنایی دیتا سنتر است. لذا فرضا اگر لامپها از همان یوپی اس تغذیه شوند که سرورها به آن متصل هستند، درصورت بروز یک اتصال کوتاه و یا خرابی در یک لامپ ممکن است سرورها نیز ریست شوند.

کافی است که منبع تغذیه یک سرور آسیب ببیند تا براحتی یک سرور ریست شده و یا بلااستفاده شود. لذا بعد از 2005 و سخت گیریهای بیشتر استانداردهایی همچون TIA942، سازندگان سرورها ملزم شدند که حداقل دو پاورساپلای بصورت موازی برای سرورها طراحی کنند که هر کدام بصورت جداگانه توانایی تامین برق مورد نیاز سرور را دارا بودند. در Tier های 3 و 4 هر یک  از پاور ساپلای ها به یک مسیر تغذیه مستقل متصل میشود که حتی اگر اشکالی در مسیر انتقال انرژی از یک مسیر اتفاق افتاد، مسیر دیگر با کمک پاورساپلای دوم، سرورها را تغذیه کند. نکته ای که ارزش دارد که در اینجا به آن تاکید شود این است که سرور بصورت همزمان انرژی را از پاور ساپلایها دریافت میکند و هیچکدام بصورت رزرو نیستند. فرضا اگر سرور به 400 وات توان نیاز دارد و دو پاورساپلای دارد، انگاه از هر کدام 200 وات انرژی میگیرد. با این فرض هردو منبع تغذیه در مدار بوده و در عین حال با فشار کمتری کار میکنند و درنتیجه طول عمر بالاتری نیز خواهند داشت.

اگر به هر دلیلی دستگاهی که قرار است به آن برقرسانی شود دارای یک منبع تغذیه (تک ورودی) است و ضمنا برق رسانی به مجموعه در سطح Tier3 یا Tier4 از استاندارد TIA942 صورت میگیرد، به کمک تجهیزی به نام ATS این امکان را فراهم میکنند که پاورساپلای مصرف کننده بدون اینکه دچار وقفه ای شود و بصورت اتوماتیک بین ورودیها سوییچ کند. در واقع ATS یک سوییچ است که دو ورودی دارد و یک خروجی، خروجی بصورت اتوماتیک به یکی از ورودی ها متصل است و در صورت بروز مشکل برای آن ورودی، بدون وقفه و چشمک به ورودی دیگر متصل میشود. در عمل مصرف کنندگانی که تک ورودی هستند را به خروجی متصل میکنند تا احتمال بی برقی را به کمک دستگاه ATS کاهش دهند.

بروی کاغذ عملا هیچ تفاوتی بین برق رسانی به یک سرور و یا صد سرور وجود ندارد. اما در عمل از آنجا که رعایت استانداردهای سخت گیرانه برای برق رسانی به دیتا سنترها مستلزم هزینه های سرسام آوری است، عموما از Tier1 و Tier2 برای دیتاسنترهای کوچک و یا اتاق سرورهای معمول استفاده میکنند و از Tier های بالاتر برای برق رسانی به دیتا سنترهای بزرگتر. به همین دلیل عموما از یک یوپی اس و دو یوپی اس که بصورت موازی با همکار میکنند برای اتاقهای سرور کوچک استفاده میشود. بهترین پیشنهاد برای این مدل استفاده از سری Volta Compact (برای استفاده بصورت تک یوپی اس) و سری MultiPower (برای استفاده بصورت موازی تا 4 عدد) می باشد. اما برای دیتا سنترهای متوسط و بزرگ اغلب یا از یوپی اسهای سه فاز با قابلیت موازی شوندگی همانند سری Forte و یا Pyramid Compact استفاده میشود و یا درصورت ترجیح مصرف کنند به استفاده مدلهای ماژولار حتما پیشنهاد میشود که سری Easy Module مصرف شود.