58
Systemy zasilania gwarantowanego UPS w obiektach typu data center
x x x
Specyfika obiektu data center
Zgodnie z normą ANSI/TIA-942 centrum danych (z ang.
data center
)
jest budynkiem lub jego częścią, składającą się z serwerowni (z ang.
computer room
) oraz obszarów wspierających funkcjonowanie całego
centrum. Obiekt typu data center to według TIA-942: „budynek lub
część budynku, która w swej podstawowej funkcji mieści pomieszcze-
nie komputerowe oraz strefy podtrzymujące [1]”. Zatem w centrum
danych serwerownia to miejsce przeznaczone do utrzymania sprzętu
serwerowego w odpowiednich warunkach – z właściwym zasilaniem,
chłodzeniem, bezpieczeństwem, łącznością, obsługą itp. Parametry te
są zapewniane przez instalacje ulokowane w pomieszczeniach funkcjo-
nalnych [2]. Błędem jest w tym wypadku nazwanie całego obiektu ser-
werownią, ponieważ jest ona jedynie jego częścią (rys. 1). Są jednak
sytuacje, w których jedno miejsce służy do utrzymania pracy sprzętu
w odpowiednich warunkach, zapewnianych przez instalacje umiesz-
czone głównie w tym pomieszczeniu, wtedy można użyć zarówno
określenia centrum danych, jak i serwerownia. Takie urządzenia, jak
jednostki zewnętrzne klimatyzacji czy zespół prądotwórczy, zawsze
są montowane poza serwerownią, a wszelkie instalacje wewnętrzne –
scentralizowane i zamknięte w jednym, odpowiednio chronionym
miejscu [1]. W Polsce dodatkowo bywa stosowane jeszcze jedno
określenie – centrum przetwarzania danych (w skrócie CPD).
Centra przetwarzania powinny m.in. zapewniać [3]:
• gwarantowane niezawodne zasilanie – obiekt musi być podłączony
do niezależnych linii zasilających, a wewnątrz niego powinny być
zainstalowane zasilacze awaryjne UPS oraz agregaty prądotwórcze
w układach redundantnych;
• bezpieczeństwo fizyczne – oznacza to, że budynek jest odporny na
zalanie i usytuowany poza strefami zalewowymi czy aktywnymi sej-
smicznie, wyposażony w systemy kontroli dostępu, sygnalizacji wła-
mania i napadu oraz telewizję przemysłową, a także zabezpieczenia
przeciwpożarowe (zapobiegające rozprzestrzenianiu się ognia oraz
niezagrażające urządzeniom elektronicznym i obsłudze). Zarówno
elektronika, jak i strefy bezpieczeństwa powinny być chronione przed
fizycznym dostępem osób trzecich, a cały obiekt nadzorowany przez
pracowników ochrony. Do budynku muszą prowadzić dwie drogi –
dojazdu oraz ewakuacji;
• zapasowe centrum przetwarzania danych – oznacza to istnienie
drugiego obiektu wyposażonego w te same systemy oraz podłączo-
nego kilkoma niezależnymi traktami światłowodowymi (zapewniona
jest redundacja samego centrum przetwarzania danych);
• ciągłość obsługi – nieprzerwaną pracę powinien gwarantować
zespół inżynierów i specjalistów, nadzorujący wszystkie systemy przez
24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Konieczne jest wdrożenie pro-
cedur przeprowadzania konserwacji i testowania;
• bezpieczne środowisko pracy – do takich elementów można zaliczyć
antyelektrostatyczną podłogę techniczną, redundantny i wysokowy-
dajny system klimatyzacji, a także ochronę przeciwpyłową;
• kontrolę zdarzeń – zapewnienie monitorowania i rejestracji w trybie
ciągłym wszystkich systemów data center. Każda szafa, a także strefa
budynku powinna być objęta osobnym zestawem czujek i elementów
kontrolnych gwarantujących natychmiastowe wykrycie zdarzenia,
mogącego mieć wpływ na prawidłową pracę obiektu;
• włączenie do sieci telekomunikacyjnej – w celu realizacji usług ope-
ratorskich oraz biznesowych centrum przetwarzania danych powinno
być włączone do sieci telekomunikacyjnej za pomocą kilku niezależ-
nych linii światłowodowych.
Przykładem bardzo dużego obiektu typu data center jest poznański
Beyond.pl Data Center 2 o profilu edukacyjno-naukowym. Wybrane
cechy obiektu [4]:
budynek:
• 12 000 m
2
powierzchni,
• 76,8 tys. serwerów;
zasilanie gwarantowane:
• moc 14 MVA,
• niezależne obwody zasilania gwarantowanego UPS 230/400 V
z oddzielnych torów zasilających,
• gęstość zasilania: do 25 kW na szafę; inne obwody dostępne na
życzenie klienta,
• zarządzalne pionowe listwy zasilające PDU 0U 32A, po jednej na
każdym torze zasilania (opcjonalnie),
• linia awaryjnego zasilania A, wykorzystująca tradycyjne systemy
UPS z bateriami i generatorami prądu w systemie N+1,
• linia awaryjnego zasilania B, wyposażona w generatory prądu
z masami wirującymi (Diesel Rotary UPS) w systemie N+1,
• niezależne zbiorniki paliwa dla każdej linii zasilania (zapas paliwa
na 36 h z możliwością uzupełnienia w trakcie pracy agregatu),
• niezawodność zasilania – standard bezpieczeństwa: Rating 4
(Tier IV) według ANSI/TIA-942;
chłodzenie:
• szafy klimatyzacyjne z redundancją 2N, układ ciepłych i zimnych
korytarzy,
• adiabatyczny system chłodzenia,
• wydajność energetyczna – w zależności od preferencji możliwe jest
świadczenie usług przy zachowaniu parametrów PUE 1.1 lub 1.4;
Systemy zasilania
gwarantowanego UPS
w obiektach typu data center –
problematyka stosowania
i doboru rozwiązań
dr hab. inż. Paweł Piotrowski
Instytut Elektroenergetyki,
Wydział Elektryczny,
Politechnika Warszawska
rys. P. Piotrowski
Rys. 1. Serwerownia jako element centrum danych
