Czym jest PDU (jednostka dystrybucji zasilania)?
PDU rozprowadza zasilanie elektryczne do sprzętu w szafie rack. PDU szafy rack przyjmuje jedno lub więcej zasilań i rozdziela je na wiele gniazd zasilających serwery, macierze i sprzęt sieciowy.
Cztery poziomy PDU szafy rack
Podstawowe
Niezawodna dystrybucja zasilania, bez pomiaru.
Z pomiarem
Raportuje pobór prądu łącznie lub dla poszczególnych gniazd.
Z przełączaniem
Zdalne włączanie i wyłączanie poszczególnych gniazd.
Inteligentne
Pomiar per gniazdo, przełączanie oraz czujniki środowiskowe.
Łańcuch zasilania szafy rack
PDU szafy rack jest ostatnim ogniwem łańcucha. Zasilanie wchodzi do obiektu z sieci energetycznej (wspieranej przez generator), przechodzi przez UPS zapewniający kondycjonowanie i podtrzymanie, a następnie przez dystrybucję na poziomie podłogi — PDU podłogowe lub szynoprzewód — zanim dotrze do szafy. PDU szafy rack przyjmuje to zasilanie, zwykle jedno na każdą ścieżkę redundantną, i rozdziela je na gniazda zasilające zasilacz każdego urządzenia. W układach z podwójnym zasilaniem każda szafa ma PDU A i B na niezależnych ścieżkach nadrzędnych, a oba zasilacze każdego serwera podłączone są do różnych stron, dzięki czemu każda ścieżka z osobna może przenieść całe obciążenie.
Ponieważ znajduje się bezpośrednio przed sprzętem, PDU jest jedynym miejscem w łańcuchu, w którym widać rzeczywisty pobór mocy każdego urządzenia. Wszystko powyżej — wyjście UPS, dystrybucja podłogowa — raportuje jedynie wartości zagregowane. Ta pozycja sprawia, że warstwa PDU jest decydująca dla planowania mocy: wartości znamionowe serwerów regularnie zawyżają rzeczywiste zużycie, więc zespoły planujące według tabliczek znamionowych niedostatecznie obsadzają szafy, podczas gdy zespoły planujące według zmierzonego obciążenia poszczególnych gniazd mogą pewnie przydzielać moc, zachowując jednocześnie limity wyłączników i zapas redundancji.
Cztery poziomy PDU różnią się przede wszystkim zakresem widoczności i kontroli, jaki oferują. Poniższa tabela podsumowuje, co dodaje każdy typ i gdzie się sprawdza.
Podstawowe a z pomiarem a monitorowane a z przełączaniem
| Typ | Pomiar | Sterowanie zdalne | Najlepsze zastosowanie |
|---|---|---|---|
| Podstawowe | Brak | Brak | Stabilne, dobrze poznane obciążenia, w których liczy się przede wszystkim koszt |
| Z pomiarem | Obciążenie na wejściu (łączne), często na lokalnym wyświetlaczu | Brak | Utrzymanie całej szafy bezpiecznie poniżej prądu znamionowego wyłącznika |
| Monitorowane | Raportowane przez sieć, często dla poszczególnych gniazd | Brak | Planowanie mocy, raportowanie zużycia energii i alerty |
| Z przełączaniem | Raportowane przez sieć, zwykle dla poszczególnych gniazd | Zdalne włączanie, wyłączanie i restart każdego gniazda | Lokalizacje zdalne i bezobsługowe, kontrola dostępu na poziomie gniazda |
„Inteligentne” PDU łączą funkcje monitorowania i przełączania, często dodając porty czujników środowiskowych do pomiaru temperatury i wilgotności przy szafie. Ta telemetria to dokładnie to, czego platforma DCIM potrzebuje do zarządzania zasilaniem, chłodzeniem i mocą.
Aby obliczyć, jakie obciążenie mogą rzeczywiście przenieść obwody nadrzędne PDU, w tym ile z całości zabiera redundancja N+1 lub 2N, warto skorzystać z kalkulatora obciążalności obwodu szafy rack. Dla fizycznej strony tej samej szafy kalkulator obciążenia szafy rack sprawdza obciążoną wagę względem limitów UDL i obciążenia punktowego.
Do czego zespoły wykorzystują dane z PDU
Planowanie mocy na podstawie zmierzonego obciążenia
Zastąpienie założeń opartych na tabliczce znamionowej rzeczywistym poborem mocy z każdego gniazda, tak aby szafy były obsadzane do swojego faktycznego limitu, a nie pesymistycznego szacunku.
Zapas mocy zasilań A/B
W szafach z podwójnym zasilaniem należy utrzymywać każde z zasilań na tyle nieobciążone, by jedna strona mogła przenieść całość w razie awarii drugiej — widoczne wyłącznie przy pomiarze osobnym dla każdego zasilania.
Bilansowanie faz
W PDU trójfazowych obciążenie należy rozkładać równomiernie na fazy, aby uniknąć wyłączenia jednej fazy, podczas gdy pozostałe są w połowie puste.
Zdalny restart zasilania
Restart zawieszonego serwera lub urządzenia z gniazda z funkcją przełączania zamiast wysyłania kogoś do zdalnej lokalizacji.
Wykrywanie bezczynnego sprzętu
Gniazda pobierające stały prąd jałowy bez żadnej użytecznej pracy wskazują na kandydatów do wycofania z eksploatacji i możliwą do odzyskania moc.
Raportowanie energii i PUE
Obciążenie IT szafy odczytane z PDU stanowi mianownik wskaźnika PUE — dokładne dane z gniazd zwiększają wiarygodność raportowania efektywności.
PDU to miejsce, w którym zyskuje się lub traci moc
Moc szafy rack to twardy limit. Bez danych z poszczególnych gniazd zespoły albo pozostawiają niewykorzystaną moc, obsadzając szafy zbyt ostrożnie, albo ryzykują wyłączenie wyłącznika przez przeciążenie obwodu. Telemetria z inteligentnych PDU zamienia zasilanie z domysłu w plan, co ma szczególne znaczenie, gdy szafy AI zbliżają obwody do ich granic.
Najczęstsze pytania o PDU
Co oznacza skrót PDU?
PDU to power distribution unit, czyli listwa zasilająca (jednostka dystrybucji zasilania). W kontekście centrum danych oznacza to zwykle PDU szafy rack — listwę montowaną w szafie lub obok niej, która przyjmuje jedno lub dwa zasilania nadrzędne i rozprowadza je na wiele gniazd zasilających serwery, macierze i urządzenia sieciowe.
Jaka jest różnica między PDU z pomiarem (metered) a PDU monitorowanym?
PDU z pomiarem mierzy obciążenie, często pokazywane na lokalnym wyświetlaczu samego urządzenia, zazwyczaj na wejściu zasilania. PDU monitorowane przekazuje te pomiary przez sieć, często dla każdego gniazda osobno, dzięki czemu platforma monitoringu lub DCIM może je zbierać, analizować w czasie i generować na ich podstawie alerty. W praktyce te pojęcia się przenikają i wielu producentów używa ich zamiennie — liczy się to, czy dane są dostępne dla poszczególnych gniazd i czy można je odczytać zdalnie.
Gdzie PDU znajduje się w łańcuchu zasilania szafy rack?
Zasilanie płynie z sieci energetycznej (lub generatora) przez UPS, następnie przez dystrybucję na poziomie podłogi, taką jak PDU podłogowe lub szynoprzewód, do PDU szafy rack, a na końcu do zasilacza (PSU) każdego urządzenia. PDU szafy rack jest ostatnim punktem dystrybucji przed samym sprzętem, dlatego to naturalne miejsce do pomiaru rzeczywistego poboru mocy każdego urządzenia.
Czy potrzebne jest PDU z funkcją przełączania?
PDU z funkcją przełączania pozwalają zdalnie włączać i wyłączać poszczególne gniazda. Zwracają swój koszt w obiektach bezobsługowych i zdalnych lokalizacjach, gdzie zresetowanie zawieszonego urządzenia oznaczałoby w innym wypadku wizytę na miejscu, a także w środowiskach, w których nieużywane gniazda mają być zablokowane, tak aby nic nie zostało podłączone bez rejestru zmian.
Dlaczego pomiar per gniazdo ma znaczenie dla planowania mocy?
Wartości znamionowe zwykle zawyżają rzeczywisty pobór większości sprzętu. Pomiar per gniazdo zastępuje te najbardziej pesymistyczne założenia zmierzonym obciążeniem, dzięki czemu widać rzeczywisty zapas obwodu, można obsadzać szafy bliżej ich faktycznego limitu i utrzymywać zasilania A/B na tyle zrównoważone, by każda ze stron mogła przenieść pełne obciążenie w razie awarii.
Czy PDU różnych producentów można monitorować w jednym narzędziu?
Tak. PDU szaf rack to urządzenia zarządzane przez sieć, a wielodostawcowa platforma monitoringu może zbierać ich odczyty wejścia, obwodów i poszczególnych gniazd razem z telemetrią urządzeń i środowiskową. Sensaka DCOS robi to w sposób bezagentowy i zestawia obciążenie PDU z danymi o szafie, pozycji U, chłodzeniu oraz energii/PUE w jednym widoku.
Dwa spojrzenia na tę samą szafę
Sensaka DCOS odpytuje PDU szaf rack przez SNMP i odczytuje pobór mocy poszczególnych serwerów z ich BMC przez IPMI, Redfish, iDRAC i iLO. Dzięki temu widać obciążenie obwodu raportowane przez PDU oraz urządzenia w szafie, które się na nie składają, razem z pozycjami U i temperaturami na wejściu szafy. Gdy zasilanie zbliża się do swojego zaprojektowanego limitu, widać, który serwer pierwszy zwiększył pobór. Więcej o stronie energetycznej w zarządzaniu energią centrum danych.
Zbierz dane o PDU, urządzeniach i temperaturze w jednym widoku
Sensaka zbiera telemetrię zasilania i środowiskową razem z danymi o kondycji sprzętu, dzięki czemu planowanie mocy i energii opiera się na rzeczywistych liczbach.