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Configurações de cargas e fontes para servidores e dispositivos com redundância

Configurações de cargas e fontes para servidores e dispositivos com redundância

Servidores e outros dispositivos de alta disponibilidade geralmente possuem 2 fontes de alimentação para garantir redundância em caso de falhas, esses equipamentos podem ser configurados geralmente em 3 cenários.
1 – Operação com uma única fonte de alimentação.
2 – Operação com fontes redundantes em modo de carga balanceada.
3 – Operação com fontes redundantes em modo de alta eficiência.

Em qualquer um dos modos a serem utilizados a energia total consumida
de ambas as fontes de alimentação não deve ser maior do que a capacidade de uma única fonte de alimentação.
Em um evento de queima ou perda de energia em uma das fontes a outra fonte deve assumir toda a carga do sistema.
Quando você tem duas fontes trabalhando e configuradas como balanceadas, cada uma delas fornece simultaneamente aproximadamente metade da energia necessária para o sistema.

Em dispositivos da cisco o compartilhamento de cargas e a redundância são habilitados automaticamente, nenhuma configuração de software é necessária.

Como pode ser visto nas informações abaixo em um estudo da HP, cargas e fontes para servidores tem eficiências e configurações diferentes.

Como pode ser visto nas curvas abaixo para potências abaixo de 400W uma única fonte tem a melhor eficiência, seguida pelas fontes redundantes configuradas no modo de alta eficiência.
Para potências acima de 450W duas fontes redundantes compartilhando as cargas possuem a melhor eficiência.
As eficiências serão diferentes para fontes diferentes e equipamentos diferentes é importante verificar qual a potência está sendo utilizada pelo seu dispositivo e escolher a opção redundante que apresente a melhor eficiência.

curva eficiencia cargas e fontes para servidores

Abaixo um exemplo de configuração para um servidor HP
balanced PSU mode on an HP ProLiant server

configuração de potencia eletrica servidor

hpasmcli> SHOW POWERSUPPLY
Power supply #1
Present : Yes
Redundant: Yes
Condition: Ok
Hotplug : Supported
Power : 105 Watts
Power supply #2
Present : Yes
Redundant: Yes
Condition: Ok
Hotplug : Supported
Power : 95 Watts

hpasmcli> SHOW POWERMETER
Power Meter #1
Power Reading : 290
hpasmcli> SHOW POWERSUPPLY
Power supply #1
Present : Yes
Redundant: Yes
Condition: Ok
Hotplug : Supported
Power : 255 Watts
Power supply #2
Present : Yes
Redundant: Yes
Condition: Ok
Hotplug : Supported
Power : 35 Watts

Um exemplo para verificar quais são seus modos de energia em switchs da CISCO

The show power command displays the current power status of system components:
Router# show power
system power redundancy mode = redundant
system power redundancy operationally = non-redundant
system power total = 3795.12 Watts (90.36 Amps @ 42V)
system power used = 864.78 Watts (20.59 Amps @ 42V)
system power available = 2930.34 Watts (69.77 Amps @ 42V)
Power-Capacity PS-Fan Output Oper

Para habilitar / desabilitar a redundancia em dispositivos Cisco ( a redundancia é habilitada por padrão) a partir do modo de configuração global:
enter the power redundancy-mode combined | redundant commands.

Mais informações podem ser achadas neste documento

Veja mais sobre PDUs aqui

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Especificando uma PDU para o seu RACK

regua para rack

PDU significa Power Distribution Unit que em português se traduz como Unidade de Distribuição de Força, abaixo segue alguns conceitos para especificar corretamente uma PDU.

Veja abaixo os principais itens para você saber como especificar uma PDU para o seu projeto.

  1. Fator de forma – PDUs podem ser Verticais ou Horizontais, além da orientação, a diferença mais óbvia entre as duas réguas de energia para montagem em rack é o espaço, uma vez que a PDU horizontal típica ocupa de 1 a 2U, o número de tomadas disponíveis é limitado à largura do rack e ao número de espaços U disponíveis.
    Uma PDU vertical pode ser instalada nas laterais dos rack sem ocupar nenhum U, é importante verificar a altura livre das guias do rack e da PDU em racks menores.
  2. Quantidade e tipo de tomadas – Você precisa saber quantos dispositivos serão conectados as PDUs e garantir que hajam tomadas suficientes, além da quantidade de tomadas é necessário casar o tipo do plug do equipamento com o das tomadas da PDU, no brasil usamos o padrão NBR 14136 (Tomadas de 2 pinos + terra de 10A e 20A), muitos dos equipamentos de TI são importados e não possuem os plugs padrões do Brasil, eles podem ter plugs padrão NEMA, IEC, CEE, etc.
    Não esqueça de verificar a corrente dos plugs / tomadas.
  3. Tensão de trabalho e número de fases.
    A grande maioria dos equipamentos internos aos racks trabalha com 208V com 2 fases ou Fase/Neutro, as boas praticas de instalações elétricas da Cisco citam que as tomadas da PDU devem estar no máximo a 1,8 metro do dispositivo e devem ser acessadas facilmente.
    Existem PDUs trifásicas, normalmente esse tipo de PDU é usado em locais com alta densidade energética e é viável pois minimiza o custo dos cabos que fornecem essa energia, dividindo a energia de maneira cuidadosa e uniforme entre as três fases da PDU de rack. (Nunca escolha essa opção antes de verificar se sua fonte de alimentação é trifásica e se existe um disjuntor trifásico disponível).
  4. Potência [W]
    Verifique se a soma das potências dos equipamentos a serem instaladas dentro do rack é MENOR que a potência máxima fornecida pela PDU, se as informações da PDU estiverem em Ampere [A] é muito simples a conversão para Watts [W]
    P=U*I (para cargas não trifásicas)
    Sendo:
    P = Potência em Watts
    U = Tensão em Volts
    I = Corrente em Ampere
    Exemplo uma PDU de 20 A sendo utilizada em uma rede 220V tem capacidade máxima de fornecimento de potência de 4400 W ou 4,4 kW.
    Se você utiliza alimentação redundante é vital especificar uma PDU que suporte sozinha toda a carga do rack, quando usamos 2 fontes de alimentação em equipamentos com fontes redundantes as cargas são dividas.
    Se você considerar que as duas PDUS operam acima de 50% de sua capacidade nominal caso uma das PDU’s desligue a outra também vai desligar devido ao sistema de protação por sobrecorrente.
    Nunca sobrecarregue uma única tomada da sua PDU se a capacidade total da PDU é de 440 0W e sua PDU tiver 6 tomadas em uso isso quer dizer que a potência em cada tomada não pode ser superior a 733,33 W.
  5. Proteções Elétricas
    Os principais tipos de proteção elétrica que uma PDU pode ter são os seguintes:
    Proteção para sobre corrente por disjuntores e fusíveis – Essa proteção garante que se a corrente que passa pela PDU for acima da capacidade da mesma o disjuntor ou o fusível entram em ação garantindo que a PDU não se dainifique, pegue fogo, sobre aqueça, etc.
    Proteção contra surtos elétrico – Evita que picos de tensões danifiquem os dispositivos.
    Filtros contra ruídos – Reduzem/Filtram os ruídos gerados pelos dispositivos, campos elétricos induzidos, etc.
  6. Monitoramento.
    As PDUs podem monitorar a energia sendo utilizada no RACK, sendo medição local via display na própria PDU, monitoramento remoto da entrada via uma software de monitoramento de energia,
    monitoramento remoto incluindo cada tomada, controle remoto de tomadas ou monitoramento remoto e controle de tomadas.

Para saber mais sobre os tipos de tomadas e melhores práticas clique aqui.

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Conversores de mídia para uso na industria

Conversores de mídia tem a função de converter uma entrada em fibra ótica para uma saída em cabo de rede metálica ou o contrário ou seja transformar uma entrada de rede metálica em uma saída óptica.

o Geralmente possuem apenas uma porta RJ-45 e uma porta óptica.
o Para definir que o equipamento é para uso industrial considero principalmente a temperatura de trabalho de até 60ºC ou mais, robustes e montagem em trilho DIN.
o Em 99% dos casos quando o cordão da fibra é de cor AZUL a mesma é Monomodo, quando o cordão da fibra é Amarelo a mesma é Multimodo.

  • Geralmente possuem apenas uma porta RJ-45 e uma porta óptica.
  • Para definir que o equipamento é para uso industrial considero principalmente a temperatura de trabalho de até 60ºC ou mais, robustes e montagem em trilho DIN.
  • o Em 99% dos casos quando o cordão da fibra é de cor AZUL a mesma é Monomodo, quando o cordão da fibra é Amarelo a mesma é Multimodo.

o Conversores Planet (usados hoje nas S.E.s.) são de tipo comercial modelos FT que não são próprios para uso industrial mas operam bem salvo algumas necessidades de reset.
Operam de 0 a 50ºC vem com fonte que é alimentada por 220V.
FT-802 : SC / Multi-mode / 2km (CONVERSOR MULTIMODO COM ENTRADA PARA CONECTOR DE FIBRA SC).
FT-802S15 : SC / Single mode / 15km (CONVERSOR MONOMODO COM ENTRADA PARA CONECTOR DE FIBRA SC).

o Conversores Planet modelos IGT que são próprios para uso industrial.
Operam de -40 a 75ºC vem SEM fonte, deve ser alimentado com 24VDC.
IGTP-802T: SC / Multi-mode / 2km (CONVERSOR MULTIMODO COM ENTRADA PARA CONECTOR DE FIBRA SC).
IGTP-802TS: SC / Single mode / 15km (CONVERSOR MONOMODO COM ENTRADA PARA CONECTOR DE FIBRA SC).
Site: www.planet.com.br

o Conversores HIRSCHMANN SPIDER modelos que são próprios para uso industrial e de marca mundilamente reconhecida.
Operam de 0 a 60ºC vem SEM fonte, deve ser alimentado com 24VDC.
SPIDER-SL-20-01T1M29999 (CONVERSOR MULTIMODO COM ENTRADA PARA CONECTOR DE FIBRA SC).
SPIDER-SL-20-01T1S29999 (CONVERSOR MONOMODO COM ENTRADA PARA CONECTOR DE FIBRA SC).
Site: www.baumier.com.br

o Conversores ADVANTECH (mesmo fabricante do ADAM), são próprios para uso industrial e uma marca mundialmente conhecida.
Operam de -10 a 60ºC vem SEM fonte, deve ser alimentado com 24VDC.
EKI-2741SX – Media Converter, 1000Mbps, Multimode 850nm, SC (CONVERSOR MULTIMODO COM ENTRADA PARA CONECTOR DE FIBRA SC).
EKI-2741LX – Media Converter, 1000Mbps, Single mode 1310nm, 10km, SC (CONVERSOR MONOMODO COM ENTRADA PARA CONECTOR DE FIBRA SC).
Site: https://www.advantech.com.br/

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Acertando na escolha dos cabos de alimentação da PDU aos devices

As melhores praticas na hora de conectar os cabos de alimentação do seu equipamento de TI nos PDU`s.

cordoes de forca coloridos

Em um projeto onde será trocado ou instalado um equipamento novo no data center, a ênfase geralmente é colocada no equipamento, enquanto a alimentação elétrica geralmente é negligenciada. A seleção correta dos cabos de alimentação dos equipamentos é importante não apenas para o custo da instalação mas também para evitar atrasos nas instalações.

1. Verifique todos os detalhes do equipamento em que você conectará os cabos de alimentação.

A primeira coisa é saber a tensão máxima de alimentação do equipamento e o número de fases necessários para alimentar o mesmo. Se você for conectar o equipamento em uma PDU existente, calcule a potência adicional e verifique se a PDU comporta esse acréscimo de carga. Verifique se os plugues de conexão elétrica são compatíveis com sua PDU ou tomadas. Existem diferentes padrões para plugues de equipamentos elétricos como:

CEE – Padrão Europeu.

IEC 60320 – Padrão internacional.

NEMA – Padrão América do Norte.

Usualmente os cabos de alimentação usados em equipamentos importados com corrente até 16A são os de padrão IEC, são geralmente usados ​​em um data center para alimentar switchs e servidores e até mesmo as PDUS, esse cabos de alimentação geralmente possuem os plugues C13 e C19 e devem ser ligados respectivamente em tomadas C14 e C20. 

Dica: Considere Utilizar tomadas que tenham um mecanismo de trava para evitar desconexões acidentais.

cabo iec colorido

2. Codificação por cores e identificação com etiquetas dos cabos de alimentação.

É uma boa prática utilizar cabos com cores diferentes para alimentar equipamentos que possuam mais de uma fonte e trabalhem em redundância, tente escolher cabos com cores diferentes e crie um padrão para indicar quais equipamentos recebem alimentação do lado A (UPS-1) e alimentação do lado B (UPS-2) ou a linha de alimentação principal e a linha de alimentação redundante. Identifique os cabos com etiquetas em ambas as pontas, indique de onde vem a alimentação e de qual linha, idealmente procure identificar qual painel e qual PDU está alimentando o equipamento.

Dica: Use fita isolante colorida e faça um anel na extremidade dos cabos para a identificação. Não é fácil encontrar no Brasil os cabos de força coloridos e geralmente os cabos que vem com os equipamentos são pretos, fitas isolantes coloridas são baratas e fáceis de achar.

fita isolante colorida

3. Capacidade e comprimento dos cabos de força.

Se o cabo de força não vier junto com o equipamento é necessário verificar qual o tipo de plugue e sua capacidade de conduzir corrente elétrica (Amperes), nunca utilize cabos sub dimensionados. Se for necessário alimentar a PDU, os cabos devem atender a potência total da PDU, mesmo se a mesma não trabalhar a plena carga. Procure cabos de força com o tamanho adequado, cabos muito compridos serão difíceis de organizar pois geralmente os racks não possuem guias de cabos elétricos ou se possuem o espaço é pequeno. Cabos curtos dificultam a organização e por vezes são instalados esticados o que pode danificar as tomadas do equipamento ou da PDU ao passar do tempo.

Dica: Verifique a distância do ponto onde está a tomada do equipamento até a PDU e compre o cabo com a medida ideal.

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