Redundancja zasilania w systemach brzegowych Edge

Systemy brzegowe Edge: Jaka redundancja jest wystarczająca?

Według ankiety przeprowadzonej w 2020 roku przez Information Technology Intelligence Consulting,  jedna godzina przestoju systemu IT może kosztować organizację ponad 100 000 USD 

To szokujący szacunek, potwierdzający, że systemy redundantne mają krytyczne znaczenie zarówno dla małych, jak i dużych centrów danych. Awarie systemów mają dla każdej firmy poważne konsekwencje, takie jak utrata produktywności i dochodów, utracone okazje i nadszarpnięta reputacja.

Przenosimy teraz swoje procesy i aplikacje do systemu brzegowego Edge, wspierających zakłady produkcyjne, główne węzły dystrybucyjne, systemy przesyłowe czy sieć rozdziału energii…warto policz koszt wpływu awarii w systemie Edge, jeżeli jedna z tych lokalizacji zostałaby nagle zamknięta. Bez odpowiedniego planowania, straty mogą bardzo wysokie.

Aby uniknąć takich przestojów, organizacje posiadają plan w zakresie redundancji, który pomaga zapewnić stałe działanie systemu IT, stałą dostępność mocy (a czasami sprzętu) w przypadku awarii zasilania. Redundancja pomaga również kierownikom ustalać harmonogram konserwacji, podczas którego system należy wyłączyć w celu wykonania prac serwisowych.

Kwestie związane z redundancją w systemach brzegowych Edge

Pierwszy etap planowania redundancji w systemie Edge polega na ustaleniu odpowiedniego oznaczenia redundancji w danym rozwiązaniu. Systemy IT, bez względu na rozmiar czy lokalizacje, polegają na wspólnym systemie opisującym stopień redundancji zastosowany w ich systemach zasilania i chłodzenia.

• N: „N” oznacza infrastrukturę zasilania i chłodzenia systemu; jest to konfiguracja podstawowa bez elementów redundantnych
• N+1: Konfiguracja podstawowa plus dodatkowy komponent uwzględniający awarię i/lub konserwację. Standardy redundancji centrum danych typu N + 1 zazwyczaj wymagają dodatkowego klimatyzatora na każde cztery wymagane, zatem jeżeli wymagane jest zastosowanie 8 klimatyzatorów, obiekt N+1 będzie wyposażony w dodatkowych 10 klimatyzatorów.
• 2N: W pełni redundantny system z całkowicie niezależnym systemem lustrzanym, który może przejąć wszystkie czynności, jeżeli pierwszy system przejdzie do trybu offline
• 2N+1: W pełni równoległy system zapasowy plus dodatkowe elementy uwzględniające awarię i konserwację w każdym z systemów, bez konieczności przechodzenia na system zapasowy.

Wybierając poziom redundancji właściwy dla swoich potrzeb, osoby odpowiedzalne muszą ocenić szereg czynników, takich jak, np. obsługiwana branża czy procesy. Niektóre systemy, np. brzegowe, są zlokalizowane w surowych i/lub niekontrolowanych warunkach środowiskowych, stwarzających więcej zagrożeń dla bezawaryjnej pracy niż w przypadku typowego centrum danych.  Na przykład w warunkach produkcyjnych pył, zanieczyszczenia, ciecze i rozpuszczalniki oraz skoki napięcia i inne zdarzenia mogą spowodować awarię sprzętu. Inne sektory, takie jak służba zdrowia i sektor rządowy, wymagają maksymalnie długiego czasu bezawaryjnej pracy, aby móc nieprzerwanie świadczyć usługi użytkownikom i spełnić wymagania wynikające z przepisów prawa.

Kolejny czynnik do rozważenia to koszt. Maksymalizacja czasu bezawaryjnej pracy jest niewątpliwie ważną kwestią, jednak warto również nie przepłacać za możliwości, których nie potrzebujesz, dlatego też określenie najbardziej praktycznego poziomu redundancji to również kwestia finansowa.

Redundancja o krytycznym znaczeniu w systemach brzegowych Edge

Wiele firm przenosi przetwarzanie danych z infrastruktury centralnej na rzecz infrastruktury brzegowej, aby czerpać korzyści z niewielkich opóźnień, oszczędności kosztów i innych benefitów, a plany w zakresie redundancji opracowane dla tych lokalizacji Edge są ważne z dwóch powodów:

• Po pierwsze – systemy te nie zawsze są obsługiwane przez profesjonalistów z dziedziny IT, mogących z łatwością odpowiedzieć na zdarzenia takie jak awarie zasilania.
• Po drugie – wiele systemów brzegowych znajduje się w dalekich i/lub niezarządzanych rejonach, gdzie ryzyko przestoju jest jeszcze większe niż w przypadku tradycyjnego centrum danych.

Zasilanie i systemy UPS mają największy wpływ na czas bezawaryjnej pracy, więc redundancja ma tu najbardziej krytyczne znaczenie:

Zasilanie

Twoje serwery o najbardziej krytycznym znaczeniu powinny być wyposażone w redundantne zasilanie, pochodzące z osobnych paneli zasilania. Wówczas w razie awarii jednego z nich serwery nadal będą działać. W normalnych warunkach pracy każdy z systemów zasilania dostarczy połowę wymaganej mocy. Jeżeli jeden z nich z jakiegoś powodu zostanie wyłączony, drugi natychmiast zrównoważy niedobór, dostarczając do urządzenia pełną moc, aby mogło pracować bez przestojów.

Kolejna korzyść redundantnego zasilania pojawia się w przypadku awarii jednego z zasilaczy, który można w takim przypadku wymienić bez przełączania urządzenia do trybu offline. Możesz po prostu odłączyć i usunąć uszkodzony zasilacz z urządzenia, a następnie zamontować w jego miejsce nowy i podłączyć go do sieci zasilającej.

Systemy UPS

Zasilacz bezprzerwowy (UPS) zapewnia stały dopływ prądu elektrycznego, nawet w przypadku awarii sieci zasilającej. Systemy UPS znajdujące się w praktycznie każdym centrum danych „czyszczą” moc zasilającą systemy IT oraz są wyposażone w systemy zapasowych akumulatorów i awaryjne generatory prądu. Dzięki nim firma a w szczególności zakład produkcyjny może działać nawet w przypadku braku zasilania z sieci energetycznej.
Taki poziom wsparcia może nie być praktyczny w przypadku instalacji brzegowej Edge. Każda szafa serwerowa powinna być wyposażona w co najmniej system UPS z wbudowanymi akumulatorami, dopasowany do mocy przyłączeniowej, aby utrzymać dopływ mocy w przypadku całkowitej lub częściowej awarii zasilania. Systemy UPS do infrastruktury brzegowej nie są projektowane pod kątem podtrzymywania długotrwałej pracy. Ich zadaniem jest zapewnienie zasilania przez czas wystarczający do prawidłowego wyłączenia systemów dotkniętych awarią.

W miarę możliwości redundantne systemy UPS w szafie Rack powinny być podłączone do innego wyłącznika mocy (najlepiej w innej szafie elektrycznej), aby zapewnić stałą dostępność. Takie rozwiązanie pozwoli uniknąć awarii całej szafy Rack w przypadku wystąpienia problemu z elektrycznością w jednym z obwodów lub szaf.

Chłodzenie

Chłodzenie ma tak samo krytyczne znaczenie dla systemu brzegowego Edge, jak zasilanie, ponieważ zapobiega przegrzewaniu się sprzętu, minimalizując prawdopodobieństwo awarii. Również w przypadku chłodzenia takie poziomy redundancji, jakie stosowane są w centrach danych, mogą okazać się niepraktyczne, ale wciąż możesz zapewnić najwyższy poziom klimatyzacji.

W przypadku zajmującej mało miejsca, wolnostojącej instalacji brzegowej można zastosować klimatyzator montowany w szafie taki jak Blue e+; na tej samej powierzchni można nawet zamontować dwa klimatyzatory, aby zapewnić redundancję N+1. W miarę rozrastania się instalacji brzegowej będzie również rosło zapotrzebowanie na moc klimatyzacji i odprowadzanie ciepła. Działające w zamkniętym obiegu systemy typu „close-coupled”, bazujące na systemie LCP DX, mogą zapewnić szersze możliwości odprowadzania ciepła, jednocześnie obsługując wiele urządzeń w pojedynczym rzędzie lub wyspie.

Wykraczając poza wolnostojącą instalację brzegową składającą się z jednej szafy, chłodzenie rzędowe może również zapewnić specjalną klimatyzację brzegowego centrum danych/centrum danych w architekturze „leaf-spine”, w specjalnie do tego przeznaczonym pomieszczeniu, wolnostojącym kontenerze lub w podobnej przestrzeni.

W przypadku każdego z wyżej wymienionych systemów redundancje na poziomie szafy lub rzędu stanowią dodatkową gwarancję maksymalizacji czasu pracy bez przestojów. Różne rozwiązania firmy Rittal w zakresie chłodzenia są wyposażone, na przykład, w redundantne wymienniki ciepła, przyłącza zasilające, wentylatory i czujniki temperatury.

Wnioski

Trudno nie doceniać znaczenia redundancji; bez niej każdy element wyposażenia w Twojej instalacji brzegowej Edge może być narażony na awarię spowodowaną przez przerwę w zasilaniu, przegrzanie lub inne zagrożenia, których skutki mogą mieć katastrofalne rozmiary. Stosując się do tych podstawowych wytycznych i podążając za dogłębną wiedzą ekspertów, osoby odpowiedzialne za systemy IT nie muszą martwić się, czy ich sprzęt będzie normalnie działał nawet w warunkach, które bynajmniej nie są normalne.

Więcej informacji o Edge Data Center znajdziesz w naszym ebooku →