Pdu что это в электрике

Что такое PDU

Обновлено: 28.11.2018 Опубликовано: 28.12.2016

устройство для распределения электропитания — позволяет равномерно распределить электроэнергию между всеми потребителями. Расшифровывается как Power Distribution Unit.

Наиболее востребован для правильной организации серверных помещений. Без PDU при аварийной перезагрузке серверов (одновременном запуске) некоторое оборудование может потребовать больше электроэнергии, что приведет к невозможности запуска другого оборудования.

Внешний вид PDU, установленного в стойке:

* на изображении распределители питания для горизонтального и вертикального монтажей.

Прочитайте более подробно о PDU на сайте Википедия

Также под PDU могут подразумеваться следующие термины:

1. Protocol Data Unit — общее название для фрагмента данных на различных уровнях модели OSI.
2. Protocol Description Unit — протоколов передачи SMS-сообщений.

Встречается в статьях

Инструкции:

Мини-инструкции:

БРП с интеллектом

— один из важнейших элементов системы распределения электропитания любого ЦОДа. В ЦОДе среднего размера используются сотни БРП. Сегодня поговорим о том, какую роль они играют как часть инженерной архитектуры дата-центра, какие параметры БРП наиболее важны для клиентов с точки зрения их функциональности.

Любой ИТ-шник знает, что к основным функциям БРП можно отнести поддержку надежного электропитания и защиту от перегрузок. Это базовый набор, который должен выполнять БРП любой модели от любого производителя. Тем не менее на рынке представлены разные виды изделий, которые отличаются друг от друга по параметрам и функциональности. Как сделать правильный выбор? Как разобраться в необходимых характеристиках?

Если говорить о ключевых параметрах БРП, прежде всего нужно понимать, что они эксплуатируется в достаточно жестких условиях: устанавливаются в задней части шкафа, где мало места, но много коммутационных шнуров, высокая (до 50°С) температура и т. д. Это значит, что в первую очередь важны такие качества этих решений как надежность и удобство эксплуатации.

Надежность означает, что изделие обеспечивает безопасную эксплуатацию оборудования и не создает проблем. Что БРП собран и протестирован на надежность соединений, что используемые автоматы защиты выдерживают рабочий температурный диапазон без снижения своих характеристик.

Параметр удобства предполагает компактность изделия: оно должно легко монтироваться в шкаф и не «конкурировать» за место с другими коммуникациями, не мешать их работе. В идеале БРП должен быть малогабаритным и низкопрофильным. Экономия полезного пространства машинного зала в силу компактности изделий и различных типов конфигурации БРП может составить до 10%.

Некоторые модели БРП для большего удобства оснащаются специальными разъемами с фиксацией кабеля. Фиксатор служит для того, чтобы кабель не разболтался или случайно не отделится от БРП при манипуляциях, которые совершают сотрудники, обслуживающие серверное оборудование. Выдернуть кабель из таких БРП можно, только нажав специальную кнопку. Также стоит обратить внимание на использование автоматов защиты с блокировкой от случайного отключения.

С точки зрения функциональности всю линейку БРП решений можно разделить на три вида:

• Базовые (без «интеллектуальной» составляющей),
• БРП с мониторингом (позволяют вести учет потребления тока, контролировать показания датчиков и удаленно предоставляют заказчику полную картину по состоянию питания),
• БРП с мониторингом и управлением, в том числе порозеточно.

Базовые модели

обычно выполняются в двух видах:

• В горизонтальном исполнении, занимают 1U, поддерживают 1 или 2 типа разъемов, оснащены выключателями или термопредохранителями. Такие модели обычно востребованы компаниями из сегмента СМБ. Они обычно арендуют несколько юнитов в шкафу и не предъявляют повышенных требований к БРП.
• В вертикальном исполнении (Zero U), имеют низкопрофильный дизайн корпуса и высокую плотность разъёмов, оснащены автоматами с защитой от случайного отключения и поддерживают разные типы разъемов. Для таких устройств главное – это надежное питание для большого количества оборудования (до 42 розеток на борту).

Интеллектуальные БРП

выполняют такие же базовые функции, но не ограничиваются ими:

Блоки распределения питания (БРП) с мониторингом С3 Solutions реализуют мониторинг потребляемой мощности и параметров окружающей среды. БРП позволяют подключать несколько датчиков разного типа: температуры, влажности, контроля доступа, дымообнаружения, утечки воды

Пользовательские уставки позволяют предупреждать о слишком высоком или низком значении параметра до того, как произойдет критическое событие. Пользователи имеют доступ к настройке параметров через защищенный веб-интерфейс, с помощью протоколов SNMP или Telnet, а также с помощью клиентского программного обеспечения.

Умные БРП могут обеспечивать групповое управление несколькими устройствами (управление такой группой осуществляется через единый WEB-интерфейс с одного IP-адреса) и осуществлять многопользовательский доступ с настройкой политик доступа.

Управляемые БРП поддерживают вышеперечисленные функции мониторинга, но кроме того:
Управляемые Блоки распределения питания С3 Solutions могут использовать несколько сценариев управления. Розетки могут включаться и выключаться по расписанию, в определённой последовательности или по специальному алгоритму. Например, включается розетка «А», и только через 10–15 секунд — розетка «Б». Еще один вариант управления — с помощью функции Super Ping. В этом случае БРП с помощью своей системы мониторинга постоянно обращается (посылает команду Ping) к определенному сетевому устройству и ждет от него ответа. Если устройство перестает отвечать, то БРП может, например, перезагрузить конкретную розетку.

Интеллектуальные БРП обеспечивают поддержку всех сетевых протоколов и могут интегрироваться с высокоуровневыми системами мониторинга, и в целом учитывать все технические возможности, которые нужны при эксплуатации в сложных инженерных средах. Такого рода модели пользуются спросом у «продвинутых» ИТ-компаний и в крупных ЦОДах.

C3 Solutions производит кастомизированные решения, которые могут настраиваться под задачи конкретного заказчика, если в этом есть необходимость. В качестве примера могу привести наш проект для одного из крупнейших банков России. Специально по их требованиям мы выпустили серию двухцветных БРП с фиксацией кабеля в разъеме и зеркальным расположением розеток для каждого цвета. БРП монтировались в стойку с двух сторон, при этом зеркальное расположение облегчало коммутацию эксплуатирующему персоналу. Также в рамках проекта в поставку были включены шнуры питания двух цветов: во избежание путаницы каждый из проводов был синего либо красного цвета и коммутировался в соответствующий БРП. Подобная цветовая маркировка помогает избегать ошибок при подключении оборудования.

• IT-инфраструктура
• IT-компании

PDU и все-все-все: распределение питания в стойке

Одна из стоек внутренней виртуализации. Заморочились с цветовой индикацией кабелей: оранжевый обозначает нечетный ввод по питанию, зеленый – четный.

Мы тут чаще всего рассказываем про “крупняк” – чиллеры, ДГУ, ГРЩ. Сегодня речь пойдет о “мелочах” – розетки в стойках, они же Power Distribution Unit (PDU). В наших дата-центрах более 4 тысяч стоек, забитых ИТ-оборудованием, поэтому в деле я видел много всякого: классические PDU, “умные” – с мониторингом и управлением, обычные блоки розеток. Сегодня расскажу, какие PDU бывают и что лучше выбрать в конкретной ситуации.

Какие бывают PDU

Простой блок розеток. Да, тот самый, который живет у каждого дома или в офисе.
Формально это не совсем PDU в смысле промышленного использования в стойках с ИТ-оборудованием, но и эти устройства имеют своих поклонников. Единственный плюс такого решения – дешевизна (стоимость стартует от 2 тыс. руб.). Еще они могут выручить, если используешь открытые стойки, куда стандартный PDU никак не впихнуть, а терять юниты под горизонтальный PDU не хочется. Это снова к вопросу об экономии.

Минусов сильно больше: у таких устройств не всегда есть внутренняя защита от КЗ и перегруза, мониторить показатели и тем более не получится управлять розетками. Чаще всего размещаться они будут внизу стойки. Это не самое удобное положение розеток для расключения оборудования.

В общем, “пилоты” можно использовать, если:

• у вас тысячи серверов и вам нужно сэкономить,
• вы можете себе позволить вслепую подключать оборудование, не понимая, что там происходит с реальным потреблением,
• готовы к downtime оборудования.

Дешево и сердито.

Вертикальное размещение.

“Тупые” PDU. Собственно, это классический PDU для использования в стойках с ИТ-оборудованием, и это уже хорошо. У них соответствующий форм-фактор для размещения по бокам стойки, за счет чего к ним удобно подключать оборудование. Есть внутренняя защита. Мониторинга у таких PDU нет, а значит, мы не будем знать, какое оборудование сколько потребляет, и что вообще происходит внутри. Таких PDU у нас почти не осталось, и в целом они постепенно уходят из массового использования.

Стоят такие PDU от 25 тыс. рублей.

“Умные” PDU с мониторингом. У этих устройств есть “мозги”, и они умеют отслеживать параметры энергопотребления. Есть дисплей, куда выводятся основные показатели: напряжение, текущий ток и мощность. Отслеживать их можно по отдельным группам розеток: секциям или банкам. К такой PDU можно подключиться удаленно, настроить отправку данных в систему мониторинга. Они пишут логи, по которым можно посмотреть все, что с ней происходило, например, когда именно выключилась PDU.

Еще они умеют считать потребление (кВт*ч) для технического учета, чтобы понимать, сколько стойка потребляет за определенное количество времени.

Это стандартные PDU, которые мы предлагаем своим клиентам в аренду, и таких PDU большинство в наших дата-центрах.

Если будете покупать, приготовьтесь выложить от 75 тыс. рублей за штуку.

График из нашего внутреннего мониторинга PDU.

“Умные” PDU с управлением. К выше описанным умениям у этих PDU добавляется управление. Самые крутые PDU управляют и мониторят каждую розетку: можно включать/выключать, что бывает нужно в ситуациях, когда есть задача удаленно перезагрузить сервер по питанию. В этом и прелесть, и опасность таких PDU: рядовой пользователь по незнанию может зайти в веб-интерфейс, что-то нажать и одним махом перезагрузить/выключить всю систему. Да, система дважды предупредит о последствиях, но практика показывает, что даже алармы не всегда защищают от необдуманных действий пользователя.

Большая проблема “умных” PDU – это перегрев и отказ контроллера и дисплея. PDU обычно устанавливаются на задней части стойки, там, где идет выдув горячего воздуха. Там жарко, и контроллеры не выдерживают. PDU при этом не нужно менять целиком, контроллер можно поменять на горячую.

Ну и по стоимости совсем кусаче – от 120 тыс. рублей.

PDU с управлением можно узнать по индикации под каждой розеткой.

На мой взгляд, функция управления в PDU дело вкуса, а вот мониторинг – это must have. В противном случае, нельзя будет отследить потребление и нагрузку. Почему это важно, расскажу чуть позже.

Как рассчитать нужную мощность PDU?

На первый взгляд, тут все достаточно просто: мощность PDU подбирается в соответствии с мощностью стойки, но есть нюансы. Допустим, вам нужна стойка 10 кВт. Производители PDU предлагают модели на 3, 7, 11, 22 кВт. Выбираете 11 кВт, и, к сожалению, вы будете не правы. Выбрать нам придется 22 кВт. Зачем же нам такой большой запас. Сейчас все объясню.

Во-первых, производители часто указывают мощность PDU в киловаттах, а не в киловольт-амперах, что более правильно, но не очевидно для обывателя.
Иногда производители сами вносят дополнительную путаницу:

Вот тут сначала говорится про 11 кВт,

А в подробном описании речь уже о 11000 VA:

Если вы имеете дело с чайниками и подобными потребителями, то разницы между кВт и кВА не будет. Стойка на 10 кВт с чайниками будет потреблять 10 кВА. А вот если у нас ИТ-оборудование, то там появляется коэффициент (cos φ): чем новее оборудование, тем ближе этот коэффициент к единице. В среднем по больнице для ИТ-оборудования можно брать 0,93–0,95. Поэтому стойка с 10 кВт с ИТ будет потреблять 10,7 кВА. Вот формула, по которой мы получили 10,7 кВА.

Pполн.= Pакт./Cos(φ)
10/0.93=10.7 кВА

Ну и вы зададите резонный вопрос, 10,7 – это же меньше 11. Зачем нам ПДУ на 22 кВт? Есть второй момент: уровень электропотребления у оборудования будет меняться в зависимости от времени суток, дня недели. При распределении питания нужно учитывать этот момент и закладывать ~10% на колебания и скачки, чтобы в момент повышения потребления PDU не ушли в перегруз и не оставили без питания оборудование.

График потребления стойки 10 кВт за 4 дня.

Получается, что к имеющимся у нас 10,7 кВт мы должны прибавить еще 10%, и в итоге ПДУ под 11 кВт нам уже не подходит.

Модель ПДУ	Фазность	Мощность производителя, кВА	Мощность DtLN, кВт
AP8858	1 ф	3,7	3
AP8853	1 ф	7,4	6
AP8881	3 ф	11	9
AP8886	3 ф	22	18

Фрагмент таблицы мощности конкретных моделей PDU по версии DataLine. С учетом перевода из кВа в кВт и запаса на скачки в течение суток.

Особенности монтажа

Удобнее всего работать с PDU, когда она крепится вертикально, слева и справа стойки. В этом случае она не занимает полезного пространства. Штатно в стойку можно установить до четырех PDU — два слева и два справа. Чаще всего ставят по одной PDU с каждой стороны. На каждую PDU приходит по одному вводу питания.

Стандартный “обвес” стойки — 2 PDU и 1 АВР.

Иногда в стойке нет места под вертикальные PDU, например, если это открытая стойка. Тогда на помощь приходят горизонтальные PDU. Единственное — в этом случае придется смириться с потерей от 2 до 4 юнитов в стойке в зависимости от модели PDU.

Здесь PDU съела 4 юнита. Такой тип PDU также используется, когда нужно разграничить двух клиентов в одной стойке. В этом случае у каждого клиента будет отдельная пара PDU.

Бывает, что стойку выбрали недостаточно глубокую, и сервер торчит, перекрывая PDU. Здесь самое печальное не то, что часть розеток будет простаивать, а то, что если такая PDU сломается, то придется ее похоронить прямо в стойке, или же отключать и вытаскивать все мешающее оборудование.

Не делайте так — 1.

Не делайте так — 2.

Подключение оборудования

Даже самая навороченная PDU не поможет, если оборудование подключено неправильно и нет возможности мониторить потребление.

Что может пойти не так? Немного матчасти. На каждую стойку приходят два ввода питания, в стандартной стойке два PDU. Получается, у каждого PDU свой ввод. Если с одним из вводов (читай PDU) что-то происходит, то стойка продолжает жить на втором. Чтобы эта схема работала, нужно соблюдать некоторые правила. Вот основные (полный список найдете здесь):

Оборудование должно быть подключено в разные PDU. Если у оборудования один блок питания и одна вилка, то к PDU оно подключается через АВР (устройство автоматического ввода резерва), или ATS (Automatic Transfer Switch). В случае неполадок с одним из вводов или самим PDU, АВР переключает оборудование на здоровое PDU/ввод. Оборудование ничего не почувствует.

Парная нагрузка на двух вводах/PDU. Резервный ввод спасет, только если он выдержит нагрузку упавшего ввода. Для этого нужно оставлять запас: загружать каждый ввод меньше чем наполовину от номинальной мощности, а суммарная нагрузка на двух вводах была менее 100 % от номинала. Только в этом случае оставшийся ввод выдержит двойную нагрузку. Если у вас не так, то фокус с переключением на резерв не состоится — оборудование останется без питания. Чтобы не допустить самого страшного, мы мониторим этот параметр.

Балансировка нагрузки между секциями PDU. Розетки PDU объединены в группы — секции. Обычно из 2 или 3 штуки. У каждой секции свой лимит по мощности. Важно не превышать его и распределять нагрузку равномерно по всем секциям. Ну и тут также работает история с парными нагрузками, про которую говорили выше.

1. По возможности выбирайте PDU c функцией мониторинга.
2. При выборе модели PDU оставляйте запас по мощности.
3. Монтируйте PDU так, чтобы была возможность заменить его, не беспокоя ИТ-оборудование.
4. Подключайте правильно: подключайте оборудование к двум PDU, не перегружайте секции и помните о парных нагрузках.

PDU eXpert — эксперт в области распределения электропитания

Согласно статистике, сбои и аварии в системах подачи электропитания являются основной причиной отказов в работе центров обработки данных (ЦОД). Тем важнее грамотный выбор соответствующих технических решений, которые должны обеспечить надежную работу ИТ-оборудования.

Основанная в 2009 году, компания PDU eXpert базируется в городе Веллингтоне (Великобритания) и является одним из ведущих производителей оборудования распределения питания, контроля, мониторинга и управления энергией для центов обработки данных в Европе. Как и следует из названия, компания специализируется на разработке и производстве блоков распределения питания (PDU), предлагая широкий спектр соответствующих продуктов. Вместе с тем, есть в ее портфеле и другие решения, включая автоматические коммутаторы (ATS), источники бесперебойного питания (ИБП), система управления и пр., что позволяет сформировать комплексное решение от одного производителя.

Базовые блоки PDU

Компания PDU eXpert предлагает широкий ассортимент блоков PDU: неинтеллектуальные и управляемые, одно- и трехфазные, с дополнительными функциями и т.д.

В базовой линейке KWB представлены неинтеллектуальные блоки PDU вертикального (0U) и горизонтального монтажа с различным числом розеток разного типа. В частности, выпускаются блоки с розетками IEC C13, C19 и европейскими розетками Schuko.

PDU с блокируемыми разъемами (механизм click lock)

Блоки с розетками IEC C13 и С19 предлагаются как в стандартном исполнении, так и с блокируемыми электрическими разъемами (click lock). Модели IEC C13 также производятся с боковой блокировкой (slide lock) и с индивидуальными предохранителями.

В семейство KWB также входят блоки PDU с безопасным последовательным запуском. В этих продуктах реализован последовательный запуск с задержкой включения розетки на 1 с.

Отметим также наличие в портфеле продукции компании PDU eXpert так называемых гибридных PDU. В этих решения стандартные блоки PDU дополняются такими элементами, как мини-выключатели, счетчики электроэнергии, фильтры электромагнитных помех.

Когда важен учет и контроль

Сегодня вопросы энергоэффективности начинают все серьезнее волновать заказчиков. И дело не только и даже не столько в желании минимизировать негативное влияние на природу, как в стремлении сэкономить на счетах за электроэнергию. При снижении энергопотребления сокращаются не только эксплуатационные расходы (OPEX). Заказчик может существенно снизить и затраты на оборудование – CAPEX. Если ИТ-системы потребляют меньше электричества, значит, выделяют меньше тепла, следовательно, можно сэкономить на дорогостоящей системе кондиционирования или вообще отказаться от ее установки.

Чтобы снизить электропотребление, в первую очередь, необходимо контролировать его текущее состояния. Оптимально делать это на уровне распределителей PDU, к которым подключается непосредственно оконечное ИТ-оборудования. Для этой цели разработаны и выпускаются «интеллектуальные» PDU со средствами контроля потребления электроэнергии.

Интеллектуальный PDU семейства KWX

В портфеле продуктов PDU Expert — это блоки семейства KWX-N, которые выпускаются в четырех вариантах:

• Модели N1 обеспечивают общий контроль мощности, проходящей через весь PDU, включая общий ток (A), входное и выходное напряжение (В) и общее потребление электричества (кВт*ч) всеми подключенными к PDU устройствами;
• Модели N2 отличаются от моделей N1 тем, что позволяют осуществлять мониторинг на уровне каждой отдельной розетки. Они дают возможность получать данные по энергопотреблению отдельных устройств, подключенных к PDU;
• Устройства модели N3 имеет все те же функции, что модели N1, но дополнительно позволяют пользователю удаленно включать и выключать отдельные розетки. Это может оказаться удобно для обслуживания ИТ-комплексов, например, когда надо удаленно перезагрузить тот или иной сервер;
• Наконец, наиболее функциональные модели N4 обеспечивают и возможность мониторинга отдельных розеток (как N2), и их удаленного включения/отключения (как N3). Они востребованы в тех случаях, когда требования к контролю и удаленному обслуживанию максимальны.

Устройства KWX-ATS осуществляют переключение нагрузки на резервный источник электропитания за время менее 8 мс

Устройства KWX-ATS, как и распределители KWX-N, также делятся на модели N1, N2, N3 и N4 в зависимости от уровня мониторинга энергопотребления (все устройство или отдельные розетки) и наличия возможности удаленного включения/отключения розеток. Но их возможности, помимо функционала ATS, существенно расширены способностью подключения до восьми датчиков:

• температуры/влажности;
• дыма;
• инфракрасного излучения;
• открывания двери;
• воздушного потока;
• попадания воды.

Хотя PDU eXpert предлагает широкий спектр интеллектуальных блоков PDU, иногда центрам обработки данных требуется специальное решение. PDU eXpert под заказ проектирует и изготавливается блоки распределения питания с разными вариантами входных и выходных портов, с последовательным запуском, оснащенные фильтрами, индивидуальными предохранителями, с разными вариантами защиты от перенапряжений.

Бесперебойное электропитание

Помимо решений для распределения питания, компания PDU Expert предлагает и другие продукты, включая стойки и кабинеты (высотой от 18U до 47U), а также ИБП различной мощности.

В серии PDUeX JY UPS входят классические трансформаторные одно- и трехфазные ИБП мощностью от 1 до 40 кВА. Для организации отказоустойчивых комплексов эти ИБП можно устанавливать в параллель, а их КПД в эко-режиме может достигать 98%. Использование трансформаторов гарантирует гальваническую развязку входа и выхода, что создает дополнительный уровень защиты для критичной нагрузки.

Компания также предлагает компактные ИБП мощностью 2 кВА (модель PDUeX BHRTW200) и 3 кВА (PDUeX-BH3KVA-RM), построенные на IGBT-транзисторах. Эти ИБП оптимально подходят для размещения в стандартной стойке. Модели на 3 кВА выпускаются как в одно-, так и в трехфазном исполнении. Несмотря на небольшую мощность ИБП на 2 и 3 кВА также поддерживают возможность организации параллельных систем. Устройства на 2 кВА имеют встроенные аккумуляторные батареи, способные обеспечить автономное электропитание нагрузки в течение 5 минут.

Система управления

Для эффективной эксплуатации как небольшой серверной, так и комплекса из нескольких ЦОД, важно наличие современной системы управления. Такая система – Symbiosis — была создана PDU eXpert совместно с партнерской компанией из Германии, специализирующейся на дизайне и разработке инженерных программных продуктов. Исторически немецкие партнеры PDU eXpert разрабатывали программное обеспечение для мобильных приложений под iOS и Nokia Symbian OS. Этот опыт позволил создать чрезвычайно удобное ПО управления с интуитивно понятным и информативным пользовательским интерфейсом.

Важная особенность Symbiosis ¬– возможность работать в гетерогенной среде с оборудованием разных типов и производителей. Это ПО поддерживает различные устройства производства PDU eXpert – блоки PDU, ATS, ИБП, – a также PDU от Raritan и других компаний, различные кондиционеры и датчики. Используемые в решении оптимизированные универсальные драйверы SNMP позволяют работать с оборудованием самых разных поставщиков. При этом, в отличие от большинства подобных решений, поддерживающих только базовую функцию GET, Symbiosis способно выполнять широкий набор функций по измерению параметров и их контролю.
В отличие от представленных на рынке систем управления класса DCIM, система Symbiosis избавлена от многих избыточных функций, является более гибкой и доступной по цене. При этом она подходит как для малых и средних серверных комнат, так и может масштабироваться для обслуживания комплекса из нескольких центров обработки данных. Symbiosis быстро устанавливается и настраивается по принципу plug & play.

Symbiosis позволяет пользователям устанавливать пороговые значения для каждого из совместимых устройств, подключенных к шлюзу. После того как эти ограничения установлены, система будет автоматически предупреждать выбранных пользователей, в том числе посредством уведомлений по электронной почте.

Точно в цель

Среди клиентов PDU eXpert – представители крупного, среднего и малого бизнеса; международные корпорации и компании с офисами в странах ЕС и регионе EMEA. Заказчиков привлекает, в первую очередь, высокое европейское качество, функциональность и ценовая привлекательность продукции английского производителя. О том, что продуктам PDU eXpert доверяют работу самых критически важных систем, говорит, например, использование PDU компании в Европейском центре ядерных исследований ЦЕРН (Швейцария), а также в системе Goal-Line, используемой для принятия решений о пересечении мячом линии ворот в футболе (подробнее см. в материале про PDU eXpert на ЧМ-2018 на нашем сайте). Так что PDU eXpert – это точное попадание в цель.

• Блог компании CompTek
• Сетевые технологии