Hiện tượng mất điện có thể xảy ra ở những TTDL hiện nay dù được thiết kế theo cấp độ nào đi nữa. Bài viết sau trình bày một số nguyên nhân mất điện và yếu tố cốt lõi ảnh hưởng đến khả năng hoạt động liên tục của TTDL
1. Chi phí vs rủi ro
Khi thiết kế TTDL, vấn đề chi phí rất quan trọng và thường được cân nhắc vớicác rủi ro để đưa ra giải pháp phù hợp.Thiết kế hệ thống điện theo cấp độ Tier 1 là giải pháp có chi phí thấp nhất nhưng cũng có rủi ro cao nhất, mỗi thành phần trong hệ thống điện đều là một “đơn điểm gây lỗi” (single point of failure -SPOF). Dưới đây là mô tả về một hệ thống điện đặc trưng theo tiêu chuẩn Tier 1 cho TTDL.
Nguồn điện ban đầu được dẫn từ lưới điện chuyển đến trạm biến áp hoặc tủ hạ áp bên ngoài TTDL. Nguồn điện này sau đó được cấp cho tủ phân phối điện chính bên trong tòa nhà TTDL để phân phối đến các tủ phụ ở những khu vực khác nhau, mỗi tủ phân phối đều chứa một hoặc nhiều thiết bị ngắt mạch và cầu chì
Giả sử TTDL có sử dụng máy phátđiện, hệ thống điện sẽ cần thêm bộchuyển nguồn tự động (ATS) trước khi cấp nguồn cho UPS. Tủ phân phối điện ngoài việc cấp nguồn cho UPS còn được dùng để cấp nguồn cho các thiết bị làm mát… Nguồn điện ở phía ngõ ra UPS sau đó sẽ qua các thiết bị ngắt mạch để rẽ nhánh đến các tủ rack. Ở đây, nguồn điện sẽ đi đến các thanh phân phối điện(PDU) gắn rack mà đa số đều được trangbị thiết bị ngắt mạch hoặc cầu chì.Cuối cùng, điện được dẫn vào dâynguồn (thông thường không có khóaan toàn) để phân phối đến các thiết bị CNTT. Với một thiết kế gồm nhiều “đơn điểm gây lỗi” như vậy, các hạ tầng loại nhỏ khó có thể hoạt động hiệu quả và ổn định trong nhiều năm liền mà không xảy ra sự cố nào.
2. Cải thiện hệ thống sẵn có
Để giảm thiểu các “đơn điểm gây lỗi”trong thiết kế Tier 1 hiện tại mà khôngphải chuyển sang hệ thống dự phòngTier 4 bao gồm hai bộ độc lập về mọi thiết bị trong toàn bộ chuỗi cung cấp điện, ta có thể sử dụng cấp độ tiếp theotrong thiết kế hệ thống điện là Tier 2.Một thiết kế Tier 2 điển hình sẽ có hai hoặc nhiều UPS được nối song song vớinhau để cùng chia tải, đảm bảo hỗ trợtải hoạt động liên tục ngay cả khi có một UPS gặp sự cố. Ngoài ra, khi bảo trì hoặcthay thế mới UPS, khả năng hoạt động của thiết bị vẫn không bị ảnh hưởng.
Ở cấp độ Tier 3, TTDL được thiết kế không chỉ dự phòng về UPS mà còn dự phòng nguồn điện lưới. Sử dụng thêm một đường điện lưới dự phòng để TTDL có hai nguồn điện độc lập đi vào hệ thống ATS trước khi cấp cho UPS sẽ cải thiện đáng kể mức độ dự phòng điệnvới mức chi phí thấp và dễ dàng thựchiện hơn Tier 4.
Cuối cùng là thiết kế dự phòng Tier 4với cấu hình giống như hai hệ thống Tier1, mỗi hệ thống đều có khả năng hoạtđộng độc lập để duy trì toàn bộ tải. Điệnsẽ được cấp từ hai nguồn vào khác nhauvà đi qua hai bộ UPS được cấu hìnhđồng bộ để cùng phân phối đến các thiếtbị trên tủ rack.
Với thiết kế Tier 3 và 4, một số điểmgiao nhau giữa hai hệ thống cho phépmỗi bên có thể cấp điện sang bên cònlại để bảo trì mà vẫn giữ cho tải tiếp tụchoạt động. Về lý thuyết, thiết kế này sẽđảm bảo khi bất kỳ thành phần nào củamột trong hai hệ thống gặp sự cố, bêncòn lại sẽ tiếp tục hỗ trợ tải cho cả hai.Tuy vậy, những giao điểm này có thể ẩnchứa nguy cơ tiềm tàng về xung đột điệndiễn ra giữa hai hệ thống.
Nếu gặp vấn đề trong quá trìnhchuyển mạch do lỗi từ người hoặc hư hỏng thiết bị, toàn bộ hạ tầng sẽ bị mấtđiện. Ngoài ra, việc bổ sung nhiều thiếtbị chuyển mạch cũng khiến đường điệnphức tạp hơn và làm giảm độ tin cậytổng thể cho hệ thống.
Vị trí hư hỏng thường gặp
1. Tủ rack
Ở cấp độ vi mô, sự cố mất điện phổbiến nhất thường xảy ra tại các tủ rack,do tình trạng quá tải của các thiết bịngắt mạch. Trừ khi bạn có bộ phân phốinguồn thông minh để giám sát dòngđiện hiện hành trên tủ hoặc đo thủ côngtại bảng điều khiển, còn lại, bạn khôngthể theo dõi được dòng điện tủ rack đãgần đạt đến giới hạn của thiết bị ngắt mạch hay chưa.
Khi có một thiết bị CNTT mới đượcsử dụng, có thể nó sẽ không lập tức làmquá tải công tắc của mạch điện nhưng vẫn có khả năng làm cho mạch điện của bạn gần đạt đến mức công suất giới hạn.Nếu tăng thêm một thiết bị bất kỳ, năng lượng tiêu thụ sẽ gây quá tải và ngắt mạch dẫn đến mất điện toàn bộ tủ rack.
Như đã đề cập, ngay cả với thiết kếdự phòng theo tiêu chuẩn Tier 4, độ tincậy vẫn sẽ không được đảm bảo nếukhông tính toán đầy đủ các tác động.Để đảm bảo dự phòng trên tủ rack, điềuquan trọng nhất là mức tải tổng cộngcủa tủ không vượt quá 80% định mứccủa thiết bị phân phối nguồn.
Ví dụ, một thanh nguồn có khả năngchịu tải 20 A chỉ nên sử dụng tối đa 16 A.Điều này đồng nghĩa nếu sử dụng thiếtbị nguồn điện kép, mức tải sẽ khôngđược quá 40% giá trị định mức thanhnguồn (20 A chỉ nên tải 8 A). Trườnghợp có một bên nguồn điện bị ngắt doquá tải hoặc lỗi, tổng tải sử dụng sẽ tăngvọt do chuyển mạch vượt quá định mứccủa thanh nguồn và gây mất điện dâychuyền bên trong tủ rack.
Bên cạnh đó, sự ra đời của các thiếtbị điện mật độ cao 1U và máy chủ phiếnmới khiến nguồn điện ba pha đượcdùng phổ biến cho mỗi tủ rack. Quy luậtcung cấp điện sẽ tương tự cho mỗi pha,với một pha quá tải sẽ làm ngắt mạch cảba pha. Do đó, nếu một pha bất kỳ vượtquá mức 40% dòng điện định mức củamạch nhánh, hệ thống điện có thể mấtkhả năng dự phòng và kéo theo nhữngsự cố mất điện liên tiếp. Cách duy nhấtđể tránh sự cố này là giám sát hệ thốngtheo thời gian thực từng mạch nhánh vàcài đặt cảnh báo khi có nguy cơ quá tải.
2. Hệ thống pin ( acquy )
Các sự cố mất điện phổ biến nhất cấp độ vĩ mô TTDL thường bắt nguồn từ hệthống pin của UPS, đặc biệt trong các hạtầng nhỏ chỉ có một hệ thống UPS vớimột chuỗi pin duy nhất. Một số hệ thốngUPS dạng mô-đun mới sẽ được trangbị pin dạng mô-đun để giảm thiểu các“đơn điểm gây lỗi”.
Một cải tiến thường được sử dụng đểnâng cao độ tin cậy pin trong TTDL làcung cấp cho hệ thống UPS với hai hoặcnhiều chuỗi pin được mắc song song.Tuy nhiên, nếu một trong các chuỗi cóvấn đề, các chuỗi còn lại cũng sẽ bị ảnhhưởng theo. Rất khó để xác định khảnăng hoạt động thực tế của pin trừ khibạn có hệ thống giám sát đi kèm hoặc thường xuyên kiểm tra tải theo lịch trình.Nếu không, bạn sẽ không nhận ra vấnđề cho đến lúc có sự cố phát sinh, và hệthống pin vẫn đang hỗ trợ tải hiện tại có thể trở thành nguyên nhân gây mất điện trong tương lai.
Pin luôn cần được bảo trì, kiểm travà thay thế thường xuyên hơn mọi thànhphần điện khác. Nhưng thực tế, trừ khicó ngân sách phân bổ sẵn, nếu không,việc này thường bị trì hoãn hoặc bỏ qua.Để tiết kiệm, doanh nghiệp có thể chỉthay một chuỗi pin bị yếu. Việc thay các chuỗi pin theo thời điểm khác nhau có thể chấp nhận được, miễn chúng không trực tiếp nối chung trên nguồn DC của hệ thống UPS
Một thiết kế lý tưởng sẽ gồm cácchuỗi pin độc lập, mỗi chuỗi được kếtnối riêng tới một mô-đun UPS. Khiđược cấu hình như vậy, một chuỗi pinbị hư hỏng sẽ không ảnh hưởng đến cácchuỗi pin khác. Ví dụ: Ta có bốn mô-đunUPS, mỗi mô-đun có chuỗi pin riêngvà được thiết kế theo tiêu chuẩn Tier 2.Khi một chuỗi pin bị hư hỏng, ba chuỗipin tương ứng với ba UPS còn lại vẫnhoạt động bình thường để duy trì tải màkhông bị ảnh hưởng do chúng được đấunối độc lập với nhau.
Về lý thuyết, TTDL được thiết kế tínhtoán đầy đủ các tác động như trên sẽkhông gặp sự cố thời gian chết, trừ khicó lỗi do con người gây ra. Nhược điểmcủa cấu hình này là hiệu suất hệ thốngUPS rất thấp. Ở điều kiện thường, mỗi UPS sẽ hoạt động ở mức tải nhỏ (< 37%).Ở mức tải này, những UPS lâu đời sẽhoạt động với hiệu suất rất thấp (< 75%)so với mức 85 – 90% của những UPShiện nay. Tuy vậy, nhiều TTDL vẫn chấpnhận mức hiệu suất thấp này vì thay thếmới hệ thống UPS hiện đại sẽ rất rắc rốivà tốn kém. Điều này dẫn đến hao phímột lượng điện năng rất lớn, ảnh hưởngtrực tiếp đến lợi nhuận của TTDL và cảcác tác động xấu đến môi trường.
Hiệu quả năng lượng và khả năng dự phòng
Trong các môi trường TTDL xanh hiện nay, khả năng dự phòng luôn được đề cập cùng với hiệu quả năng lượng. Tier1 là hệ thống có hiệu quả năng lượng tốt nhất nhưng không có khả năng dự phòng. Ngược lại, Tier 4 là thiết kế cókhả năng dự phòng cao nhất với hao phíđiện năng lớn do sử dụng nhiều thiết bịđiện. Ngày nay, hầu hết doanh nghiệpvẫn thường chọn yếu tố dự phòng đểđảm bảo TTDL không bị mất điện, và chỉcó một số ít xem yếu tố “xanh” là quan trọng hơn.
Về lâu dài, nhu cầu điện sẽ tăng cao.Việc sử dụng nhiều thiết bị CNTT cóhiệu quả năng lượng cao được kỳ vọngsẽ làm chậm nhu cầu đang tăng nhanhnày, đồng thời vẫn đảm bảo công suấtvà khả năng mở rộng cho hệ thống. Nếubỏ qua những giải pháp tăng hiệu quảnăng lượng, công suất hệ thống sẽ rấtnhanh chạm đến ngưỡng tối đa, buộc nhà đầu tư phải xây dựng hoặc nâng cấpTTDL gây tốn kém nhiều thời gian và chiphí.
Vấn đề công suất thiết kế
Khi thiết kế một TTDL, vấn đề về côngsuất thiết kế luôn được quan tâm đầutiên. Dựa trên vòng đời dự kiến và nhucầu sử dụng của TTDL mà người thiếtkế sẽ tính toán công suất là bao nhiêu.Với TTDL doanh nghiệp, các bản thiết kếphải đánh giá được công suất hiện có và kế hoạch phát triển trong tương lai, bao gồm cả số lượng tủ rack và nhu cầu điện dự phòng.
Đối với TTDL cho thuê, công suất thiết kế sẽ được tính toán dựa trên nhucầu khách hàng. Trong quá khứ, các cơ sở mới thường được xây dựng với kích thước và công suất tối đa. Khi đưa vào hoạt động, doanh nghiệp không sử dụnghết công suất gây lãng phí diện tích và điện năng. Trước sự cạnh tranh ngày càng tăng hiện nay, nhiều TTDL mới được xây dựng theo kiểu mô-đun đểgiảm chi phí ban đầu. Xây dựng TTDL theo kiểu mô-đun cũng cho phép tận dụng tối đa hiệu suất UPS và hệ thống làm mát, giúp các thiết bị hoạt động hiệu quả hơn và dễ dàng mở rộng mức công suất khi cần.
Nguyên nhân cốt lõi gâymất điện TTDL
Cuối cùng, theo thống kê, không phải lỗiphần cứng mà chính con người là nguyênnhân chủ yếu gây mất điện TTDL. Tronghầu hết trường hợp, mất điện trong TTDLcó thể được truy lại từ những hạn chếtrong bản thiết kế ban đầu, cách lựa chọnmức độ dự phòng hay việc phân bổ ngânsách không đầy đủ để tiến hành bảo trìđịnh kỳ. Việc dự đoán trước và tính toánchính xác công suất cũng như cấu hìnhcủa hệ thống điện sẽ tránh cho TTDL gặpphải những sự cố mất điện đáng tiếc.
Dịch bởi Bùi Tiến Lợi (Tầm Nhìn Mạng)
Nguồn : Searchdatacenter
My partner and I absolutely love your blog and find most of your post’s to be precisely
what I’m looking for. can you offer guest writers to write content
for yourself? I wouldn’t mind composing a post or elaborating on some of
the subjects you write regarding here. Again, awesome blog!
My page – HeatBuddy Reviews
tider , tider https://tinderdatingsiteus.com/
I think the admin of this web site is in fact working
hard in favor of his web page, since here every material is quality based material.
I was wondering if you ever considered changing the page layout of your site?
Its very well written; I love what youve got to say. But maybe you could
a little more in the way of content so people could connect with it better.
Youve got an awful lot of text for only having one or two images.
Maybe you could space it out better?
Your mode of describing all in this piece of writing is genuinely
pleasant, all be able to effortlessly know it, Thanks a lot.
That is really fascinating, You are a very skilled blogger.
I’ve joined your rss feed and look ahead to in the hunt for more of your magnificent
post. Also, I have shared your site in my social networks
Hi to every body, it’s my first pay a visit of this website;
this web site consists of awesome and in fact excellent information in support of visitors.
Link exchange is nothing else however it is simply
placing the other person’s blog link on your page at proper place and other person will also do similar in support of
you.
I know this if off topic but I’m looking into starting
my own weblog and was curious what all is required to get set up?
I’m assuming having a blog like yours would cost a pretty penny?
I’m not very internet smart so I’m not 100% certain.
Any tips or advice would be greatly appreciated. Thanks
each time i used to read smaller content that also clear
their motive, and that is also happening with this post which I am reading
at this place.
778118 233127Directories such given that the Yellow Websites want not list them, so unlisted numbers strength sometimes be alive much more harm than financial assistance. 889855
I’m curious to find out what blog platform you happen to be using?
I’m having some small security issues with my
latest website and I would like to find something more safeguarded.
Do you have any solutions?
constantly i used to read smaller content which also clear their motive, and that is also happening
with this post which I am reading now.
577836 283730The the next occasion Someone said a weblog, Hopefully so it doesnt disappoint me approximately this. What im saying is, I know it was my choice to read, but I in fact thought youd have something fascinating to express. All I hear is often quite a few whining about something which you could fix in the event you werent too busy searching for attention. 9541
Hi there, its pleasant piece of writing concerning media print,
we all know media is a wonderful source of data.
Great article! We are linking to this great article on our website.
Keep up the great writing. ps4 games 185413490784 ps4 games
We are a group of volunteers and starting a new scheme in our community.
Your web site offered us with helpful info to work on. You’ve done a formidable process and
our entire group might be thankful to you. ps4 games
185413490784 ps4 games
Hi there, yeah this article is truly nice and I have learned lot of things from it
regarding blogging. thanks. ps4 games 185413490784 ps4 games
Excellent, what a webpage it is! This weblog presents helpful data to us, keep it up.
Everyone loves it whenever people get together and share opinions.
Great website, keep it up!
Hi there, after reading this remarkable article i am as well happy to share my experience here with mates.
Does your website have a contact page? I’m having trouble locating
it but, I’d like to shoot you an email. I’ve got some creative ideas for your
blog you might be interested in hearing. Either way, great blog and I
look forward to seeing it expand over time.
376184 734991What web host are you the usage of? Can I am getting your associate link on your host? I desire web site loaded up as fast as yours lol 564992
It’s difficult to find experienced people for
this topic, but you sound like you know what you’re talking about!
Thanks
Hello! This is my first comment here so I just wanted to give a quick shout out and tell you I genuinely enjoy
reading through your blog posts. Can you recommend any other blogs/websites/forums that cover
the same topics? Thanks for your time!
I seriously love your blog.. Great colors & theme.
Did you develop this site yourself? Please reply back
as I’m planning to create my very own site and would love to learn where you got this
from or just what the theme is called. Many thanks!
My web page; Neuro Boost IQ Review (http://www.quickregisterhosting.com/classifieds/user/profile/390060)
For latest information you have to pay a quick visit world-wide-web and on web I found this web
site as a best web page for hottest updates.
I savour, cause I found just what I was taking a look for.
You’ve ended my four day long hunt! God Bless you man. Have a nice day.
Bye
Keep this going please, great job!
Great beat ! I wish to apprentice while you amend your website, how can i subscribe for a blog website?
The account helped me a acceptable deal. I had been tiny bit acquainted of this your broadcast offered bright clear concept
I’d like to find out more? I’d love to find out some additional information.
This text is priceless. Where can I find out more?
213570 246157After study quite a few the websites on your personal internet web site now, i truly like your indicates of blogging. I bookmarked it to my bookmark site list and will also be checking back soon. Pls consider my web-site likewise and tell me what you consider. 873815
88914 313729This site can be a walk-by way of for all with the data you necessary about this and didnt know who to ask. Glimpse here, and also you will certainly uncover it. 499665
These are genuinely great ideas in regarding blogging. You have touched some fastidious points here.
Any way keep up wrinting.
416533 855022Low-cost Gucci Handbags Is generally blogengine significantly greater than wp for reasons unknown? Really should be which is turning out to be popluar today. 118631
Hi there I am so grateful I found your website, I really found you by error, while I was looking on Yahoo for something else, Anyways I am here now and would just like to say thanks for a fantastic post and a all round thrilling blog (I also love the theme/design), I don’t have time to read it all at the minute but I have book-marked it and also added in your RSS feeds, so when I have time I will be back to read much more, Please do keep up the superb job.
Wow that was strange. I just wrote an really long comment
but after I clicked submit my comment didn’t show up. Grrrr…
well I’m not writing all that over again. Anyhow, just wanted
to say great blog! asmr 0mniartist
812382 875154Yeah bookmaking this wasnt a speculative decision outstanding post! . 534