Ключевые элементы системы распределения питания

Современные ЦОД применяют интеллектуальные PDU, оснащённые встроенными датчиками среды и интерфейсами связи с системами управления инженерной инфраструктурой (BMS, DCIM). Такая интеграция позволяет:

• снижать потребление энергии;
• повышать отказоустойчивость;
• централизованно управлять питанием и отслеживать нагрузки по фазам;
• анализировать тенденции потребления и выявлять неэффективные участки.

За последние годы среднее энергопотребление на сервер значительно выросло. Это связано с распространением высокоплотных решений — blade-серверов, контейнерных ЦОД и технологий виртуализации. Если ранее на стойку приходилось 2–3 кВт, то сейчас типичные значения достигают 12 кВт и более.

Для обеспечения таких нагрузок применяются:

• однофазные PDU — для стандартных стоек до 3–5 кВт;
• трёхфазные PDU — для мощных стоек (10–30 кВт), обеспечивающих распределение по трём фазам и балансировку токов.

Количество доступной мощности определяется произведением напряжения и тока:

Пример:

• 120 В × 20 А = 2,4 кВА;
• 208 В × 20 А = 4,2 кВА.

Таким образом, переход на 208 В позволяет удвоить мощность без увеличения тока. Для высокоплотных стоек рекомендуется трёхфазное питание 400 В.

PDU изготавливаются в нескольких вариантах:

• 1U / 2U — горизонтальные, устанавливаются в 19« оборудование;
• Zero U — вертикальные, крепятся к направляющим стойки.

Zero U не занимают юнитов и позволяют использовать более короткие силовые кабели, улучшая циркуляцию воздуха и компоновку кабелей.

Количество розеток зависит от длины и габаритов PDU. Например:

• 1U — до 8 розеток 120В/15А (NEMA 5-15R);
• 2U — до 24 розеток IEC C13 (230В/10А);
• высокомощные модели — до 4 розеток 250В/30А (NEMA L15-30R).

Для типичных стойких конфигураций («pizza box» — большое количество маломощных серверов) используются распределители с большим числом розеток, а для blade-серверов — меньшим числом, но с повышенным током (например, C19 на 32А).

Современные PDU поддерживают широкий спектр соединений:

Поддерживаются функции:

• измерение тока в каждой линии;
• сигнализация при превышении порогов;
• передача данных через SNMP, Modbus или API.

• Контроль автоматов защиты — мониторинг токов по ветвям, чтобы предотвратить отключение при перегрузке;
• Линейный контроль фаз — балансировка трёхфазных линий и предотвращение перегрузки нейтрали;
• Автоматические выключатели UL 489/1077 — обеспечивают защиту от коротких замыканий и перегрузок;
• Отслеживание пусковых токов серверов — предотвращение ложного срабатывания.

Длина питающего кабеля выбирается исходя из расположения стойки и кабельных каналов. Для безопасности и обслуживания важно исключить случайное отключение: применяются фиксаторы кабелей (SecureLock) или розетки с защёлками. Кабель может подключаться сверху, снизу или сзади стойки в зависимости от конфигурации.

Большинство PDU оснащены локальным дисплеем (LCD/LED), показывающим:

• ток, напряжение, мощность;
• температуру и состояние соединений;
• тревоги и пороги превышения.

Для конфигурации часто используется веб-интерфейс с SSL-шифрованием или CLI через SSH/Telnet. Некоторые модели поддерживают SNMP traps и syslog для интеграции с системами мониторинга (например, Zabbix, Nagios, HP OpenView, IBM Tivoli).

Интеллектуальные PDU позволяют:

• включать/выключать розетки по расписанию;
• выполнять удалённый перезапуск серверов;
• регистрировать события и формировать отчёты;
• группировать розетки и создавать профили управления.

В системах управления реализованы функции:

• журналирование событий и изменений конфигурации;
• автоматическое обновление прошивки и конфигурации;
• оповещения по SMTP или SNMP;
• анализ мощности, температуры и углеродного следа.

Современные PDU оснащаются встроенными или внешними датчиками:

• температуры (по зонам подачи и возврата воздуха);
• влажности;
• давления под фальшполом;
• вибраций и протечек.

Данные с датчиков передаются в DCIM для регулирования уставок охлаждения и оптимизации воздушных потоков.

PDU Management System — программный комплекс (или встроенный модуль), который объединяет:

• сбор данных о потреблении, температуре и токах;
• анализ трендов и автоматическую генерацию отчётов;
• централизованное управление питанием по множеству стоек;
• распределённый контроль и управление прошивками.

Система управления формирует отчёты по:

• активной и реактивной мощности;
• температуре, влажности и токам;
• выбросам CO₂ и стоимости электроэнергии.

• шифрованные соединения (SSL, SSH);
• аутентификация через LDAP/Active Directory;
• ограничение сессий и контроль паролей.

PDU могут быть интегрированы в:

• системы DCIM — для единого мониторинга электропитания, охлаждения и ИТ-нагрузки;
• BMS — для обмена данными по протоколам Modbus, SNMP, BACnet;
• системы биллинга и учёта потребления энергии.