Схеми резервування інженерних систем ЦОД
Що таке схема з N елементами в системі резервування і як розібратися з, здавалося б, складної таблицею Менделєєва дата-центру?
Перш за все, необхідно сказати, що позначення N походить від англійського слова «need», що в перекладі означає «необхідність». А для ЦОД необхідна його безперебійна робота, тобто системи резервування насамперед відповідають за відмовостійкість джерел безперебійного живлення і систем охолодження.
Для системи резервування цей символ N є позначенням необхідного навантаження для ефективної роботи обладнання. В одній системі, як правило, використовуються кілька N елементів. Їх принцип роботи залежить від схем, за якими вони були відтворені. Існує кілька основних видів резервування: N, N + 1, 2N, 2N + 1, 2 (N + 1), 3 / 2N.
Залежно від встановленої схеми резервування можна говорити про відмовостійкості системи: чим система складніше, тим вона дорожча і, відповідно, більш стійка до відмов і помилок.
N. Відмітна риса такої схеми резервування в тому, що як такого резервування в ній немає, а надійність залежить від кожного окремого елемента N. При збої в роботі одного з них негайно буде припинена вся робота системи. Причина в тому, що, коли один з елементів виходить з ладу, його навантаження перерозподілити буде нікуди. В результаті такого збою дані можуть бути безповоротно втрачені, і це спричинить за собою, відповідно, матеріальні збитки. Ця схема вже давно не експлуатується як раз через те, що ціна простою всього ЦОД в разі неполадок занадто висока. По суті, при такій схемі часто відсутня сам ДБЖ або генератор, а якщо навіть вони і є, то представлені Одномодульні системами.
N + 1 - схема з одним резервним елементом N. В системі N + 1 резервний елемент залишається незадіяним у роботі до тих пір, поки в системі не станеться збій одного з основних елементів. У разі виникнення такого збою, резервний елемент прийме на себе всю його навантаження. Таким чином, система продовжить працювати, але необхідність відключати всю систему для проведення ремонтних робіт все ще виникне.
Для цього передбачені варіації: N + 2, N + 3 і т.д. в залежності від вимог рівня надійності і безпеки. Але варто враховувати, що в цьому варіанті ускладнення схеми може привести до більшого простою.
2N - це дві повні паралельні системи для кожного елемента N. Тобто кожен елемент N в такій схемі дублюється, а навантаження однакова на двох елементах. При цьому жоден з них ніколи не навантажується повністю, і системи ділять навантаження 50/50, але ефективність роботи при цьому значно знижується. Однак, при такій системі резервування збій одного або декількох елементів N або вихід з ладу однієї з систем не вплинуть на роботу всієї системи в цілому.
2N + 1 - це паралельна система резервування, схожа з системою 2N, але з одним додатковим резервним елементом.
Таким чином, якщо ЦОД вийде з ладу або потребуватиме технічного обслуговування, то все навантаження можна перенести на паралельний блок, в той час як сам дата-центр продовжить роботу без зупинок.
Схема 2 (N + 1) - це паралельна система резервування з додатковим елементом N, в якій резервний елемент дублюється, тобто це дві повні системи за схемою N + 1. При виникненні збою або необхідності технічного обслуговування резервні елементи N залишаються в будь-якому випадку, резервуються і ІБП, і системи охолодження, ДГУ чекає свого часу на окремому майданчику. Ця система вважається відмовостійкої.
Схема 3 / 2N включає в себе всі переваги системи 2N, але така система завантажена на 2/3, а не на 50/50 як в системі 2N, відповідно і продуктивність у 3 / 2N буде набагато вище, а рахунки за електрику - значно менше . При відмові одного з елементів мінімальна ймовірність втрати навантаження. Навіть якщо вийде з ладу один з ДБЖ, то його навантаження підхопить сусідня система. Як і в будь-який інший схемою, тут можливі варіації: наприклад, якщо додати четверту групу ДБЖ, то схема вже буде називатися 4/3 N. Як не дивно, ця схема прийшла їх мереж передачі даних і великої популярності у дата-центрів не користується .