Tổng quan về các loại PDU có sẵn trên thị trường

PDU (Đơn vị phân phối điện) với một số chức năng cơ bản là đủ cho hầu hết các nhu cầu phân phối điện từ thời trung tâm dữ liệu được gọi là phòng dữ liệu. Chứng kiến ​​sự cập nhật liên tục của hệ thống điện, nhiều nhà thiết kế CNTT đang tìm kiếm các giải pháp PDU mới với nhiều chức năng hơn, đáp ứng nhu cầu của các trung tâm dữ liệu hiện đại. Có nhiều loại PDU trên thị trường để đáp ứng các nhu cầu khác nhau. Bài viết này sẽ giúp bạn phân loại các loại PDU dựa trên chức năng, pha nguồn và phương pháp cài đặt của chúng.

Theo chức năng: PDU cơ bản và PDU thông minh

PDU cơ bản basic

Là một giải pháp đáng tin cậy, tiết kiệm không gian, thân thiện với người dùng và tiết kiệm chi phí, PDU cơ bản cung cấp khả năng phân phối điện không qua lọc đáng tin cậy từ hệ thống UPS (Nguồn điện liên tục), máy phát điện hoặc nguồn điện tới nhiều thiết bị như giá đỡ tủ thiết bị mạng, tủ đấu dây , phòng máy chủ server, ... Việc sử dụng các PDU cơ bản sẽ mang lại lợi ích cho hệ thống UPS ban đầu với nhiều ổ cắm hơn, về cơ bản chuyển đổi một ổ cắm UPS có cường độ dòng điện cao thành nhiều ổ cắm PDU có cường độ dòng điện thấp. Tuy nhiên, các PDU cơ bản này không thể ngăn chặn đột biến hoặc lọc đường truyền có thể làm gián đoạn dòng điện đến thiết bị được kết nối để đảm bảo nguồn điện luôn sẵn có.

PDU thông minh

Ngoài các chức năng cấp nguồn cơ bản, bộ phân phối điện thông minh (iPDU) còn cung cấp nhiều chức năng khác như giám sát nguồn điện theo thời gian thực, giám sát môi trường và tích hợp cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu, v.v., giúp tăng hiệu quả của trung tâm dữ liệu. Việc áp dụng PDU thông minh sẽ cho phép các kiến ​​trúc sư mạng thiết kế cơ sở hạ tầng CNTT thông minh hơn. Đây là sự phân chia các PDU thông minh bao gồm các loại phổ biến trên thị trường.

• Bộ phân phối điện theo đồng hồ đo được thiết kế - Metered Power Distribution Unit để cung cấp khả năng phân phối điện ở cấp độ mạng bằng đồng hồ đo LCD kỹ thuật số để theo dõi tải theo thời gian thực. PDU được đo có thể giám sát cục bộ mức tải và tránh tình trạng quá tải tiềm ẩn bằng đồng hồ đo dòng điện kỹ thuật số tích hợp đồng thời cung cấp khả năng phân phối điện đáng tin cậy từ bất kỳ nguồn điện đầu vào chính, máy phát điện hoặc UPS được bảo vệ nào.

• Bộ phân phối điện được giám sát tương tự như PDU được đo - Monitored Power Distribution Unit, hiển thị mức tải theo thời gian thực, cho phép kết nối thiết bị bổ sung một cách an toàn. PDU được giám sát có khả năng giám sát từ xa điện áp, tần số và mức tải một pha hoặc ba pha trong thời gian thực thông qua kết nối mạng tích hợp.

• Switched PDU - sở hữu các tính năng giám sát tương tự với các loại trước đó nhưng còn cung cấp khả năng kiểm soát bật/tắt nguồn cho các ổ cắm cụ thể, cho phép người dùng điều khiển các ổ cắm riêng lẻ để khởi động lại thiết bị bị khóa. Các ổ cắm PDU không sử dụng có thể bị khóa điện tử để ngăn chặn việc kết nối phần cứng trái phép. Người dùng từ xa có thể bật hoặc tắt từng ổ cắm PDU thông qua SNMP, Web hoặc telnet.

• Switched Metered-by-Outlet PDU - PDU đo theo ổ cắm được chuyển đổi kết hợp tất cả các khả năng của PDU chuyển mạch và PDU ổ cắm được đo theo lưu lượng, sẽ tạo ra độ trễ trình tự nguồn giúp giảm thiểu rủi ro dòng điện khởi động, giảm nguy cơ truy cập trái phép vào thiết bị và tiết kiệm chi phí cũng như tác động môi trường bằng cách cấp nguồn tắt các thiết bị không được sử dụng.

• Automatic Transfer Switch (ATS) - PDU Switches chuyển nguồn tự động (ATS) được phát minh để giúp người dùng cung cấp nguồn điện dự phòng cho các thiết bị CNTT không được thiết kế với nguồn điện dự phòng. Nguyên tắc làm việc là: loại bỏ thời gian ngừng hoạt động của thiết bị bằng cách tự động chuyển sang nguồn điện thứ cấp nếu nguồn chính bị hỏng hoặc cần bảo trì. Đầu vào AC kép có thể được kết nối với hai nguồn tiện ích, hai nguồn máy phát điện, hai nguồn UPS hoặc bất kỳ sự kết hợp nào. Đầu vào chính cắm vào hệ thống UPS chính, hệ thống này phải là hệ thống UPS trực tuyến trong khi đầu vào phụ cắm vào hệ thống UPS phụ. Thiết kế nguồn với ATS PDU thường được áp dụng trong nhiều ứng dụng mạng nguồn dự phòng và tiên tiến trong các trung tâm dữ liệu.

• Maintenance Bypass (MBP) - PDU bảo trì cho phép chuyển tải liền mạch từ nguồn điện UPS sang nguồn điện lưới để thiết bị được kết nối hoạt động không bị gián đoạn khi thực hiện bảo trì, thay pin hoặc lắp đặt UPS mới. UPS lấy nguồn điện đầu vào từ MBP thông qua ổ cắm chuyên dụng tách biệt với ổ cắm dành cho các thiết bị được kết nối. Khi công tắc ở mặt trước MBP được chuyển từ Bình thường sang Bỏ qua hoặc từ Bỏ qua sang Bình thường, nguồn điện cung cấp cho các thiết bị được kết nối sẽ chuyển từ nguồn điện đầu vào này sang nguồn điện đầu vào khác. Thiết kế nguồn với MBP PDU thường được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu hoặc một số địa điểm khác nơi thời gian hoạt động là quan trọng.

Sự khác biệt giữa PDU cơ bản và PDU thông minh

Sự khác biệt rõ ràng nhất giữa PDU cơ bản và PDU thông minh là chức năng của chúng. PDU cơ bản là thiết bị phân phối điện đáng tin cậy, giống như phiên bản lớn hơn của dải nguồn có chung một số đặc điểm cơ bản. Ngược lại, PDU thông minh với nhiều chức năng khác nhau có lợi thế về hiệu suất để kết nối dữ liệu thời gian thực để đưa ra quyết định sáng suốt hơn, tối đa hóa thời gian hoạt động để có hiệu suất cao hơn, giảm mức tiêu thụ năng lượng và chi phí vận hành để có ngân sách tốt hơn và giảm lượng khí thải carbon bằng cách cung cấp khả năng kiểm soát tối ưu đối với AC, nhiệt. và độ ẩm cho trung tâm dữ liệu xanh.

Do tính đa dạng về chức năng nêu trên, việc mua và triển khai các PDU thông minh đắt hơn đáng kể so với các PDU cơ bản. Tuy nhiên, chi phí vận hành có thể được tiết kiệm với điều kiện chúng được thiết kế để quản lý trung tâm dữ liệu thông minh hơn.

Hơn nữa, sự khác biệt về chức năng của chúng cũng sẽ ảnh hưởng đến ứng dụng của hai loại PDU này. Đối với một số kịch bản ứng dụng đơn giản và quy mô nhỏ, không cần trang bị PDU thông minh. Các PDU cơ bản có thể đưa ra giải pháp tiết kiệm chi phí cho đối tượng mục tiêu này. Nếu việc giám sát nguồn điện nghiêm ngặt là rất quan trọng trong hầu hết các hệ thống cáp mật độ cao thì việc chọn PDU thông minh sẽ là tối ưu.

Theo các pha nguồn: PDU một pha (Single-phase) và ba pha (Three-phase)

Sự khác biệt giữa PDU một pha và PDU ba pha chủ yếu nằm ở ba yếu tố—nguồn, tổ chức và ứng dụng.

Hệ thống điện một pha phân phối dòng điện xoay chiều lên đến 120V. Nó được tính bằng vôn bội số ampe và được mô tả là vôn-ampe hoặc VA. Một mạch điện 120V, 20A có công suất biểu kiến ​​là 2400VA hoặc 2,4kVA. Một mạch điện 208V, 20A có công suất biểu kiến ​​là 4160VA hoặc 4,2kVA. Do đó, một mạch 208V cung cấp công suất gần như gấp đôi so với một mạch 120V với giả định dòng điện (cường độ dòng điện) không đổi. Với ba mạch 208V, một lượng điện năng đáng kể có thể được triển khai trong một PDU ba pha.

Cáp ba pha của PDU có kích thước lớn hơn cáp của PDU một pha. Tuy nhiên, khi được yêu cầu cung cấp cùng một lượng điện năng biểu kiến, việc sử dụng nhiều PDU một pha có thể chiếm không gian lớn hơn so với việc chọn một PDU ba pha. Do đó, việc triển khai các PDU ba pha sẽ giúp tạo ra một tổ chức cáp gọn gàng.

PDU một pha được sử dụng trong hệ thống điện một pha hầu hết được tìm thấy ở các khu dân cư có khối lượng công việc nhỏ thay vì các trung tâm dữ liệu quy mô lớn. Nếu bạn đang vận hành một trung tâm dữ liệu lớn với khối lượng công việc lớn thì hệ thống phân phối điện ba pha rõ ràng là phù hợp hơn.

Theo phương pháp cài đặt: PDU ngang và dọc

PDU ngang được lắp đặt trong giá đỡ và chiếm một hoặc hai không gian giá đỡ (1U-2U). Do kích thước nhỏ hơn nên PDU ngang có ít đầu ra hơn. Trong khi đó, PDU dọc có tầm nhìn lớn hơn có thể có tới 40 đầu ra. Chúng vừa khít với các thanh ray thẳng đứng của khung giá đỡ mà không chiếm không gian lắp ngang của các thiết bị khác.

Đối với một trung tâm dữ liệu mật độ cao, một tấc đất có giá trị như một tấc vàng. Rõ ràng, các PDU dọc cung cấp giải pháp tiết kiệm không gian và có xu hướng trở nên gần như phổ biến trong các trung tâm dữ liệu ngày nay. PDU nằm ngang vẫn mang đến những lựa chọn hiệu quả: Nếu tải điện thấp hơn hoặc để bảo vệ nguồn điện thông qua thiết bị UPS nối tiếp, một số PDU có thể đã được phân phối từ không gian chữ U của tủ. Trong tình huống này, một loạt PDU ngang phù hợp với tình huống này. Ngoài ra, phía sau tủ bị hạn chế trong hầu hết các trường hợp, do đó, để giải phóng không gian cho luồng không khí, việc quản lý cáp phải được sắp xếp hợp lý như bảng mạch. Trong tình huống này, việc di chuyển PDU rack ra khỏi không gian cáp dọc và vào không gian ngang sẽ tạo ra một nơi để quản lý cáp.

Kết luận

Các kiến ​​trúc sư IT CNTT tận tâm triển khai các PDU cho tủ mạng có khả năng cung cấp nhiều mạch, điện áp cao hơn và dòng điện cao hơn để đáp ứng nhu cầu phân phối điện ngày càng tăng. Nhiều loại PDU khác nhau đã được giới thiệu trong bài viết này, có thể giúp bạn xác định các lựa chọn dựa trên nhu cầu của mình. Nếu bạn đang cân nhắc mua một số PDU tủ rack cho trung tâm dữ liệu của mình, Hướng dẫn mua PDU có thể mang lại cho bạn thêm cảm hứng.