Elétrica

conteúdo sobre instalações elétricas

Planejamento de manutenção voltado a data centers e salas de servidores

Existem vários tipos de abordagens para por um plano de manutenção em ação, todos tem como o objetivo evitar interrupções em processos produtivos, de suporte como salas de servidores e data centers.
Tais manutenções devem ser realizadas por equipes especializadas porém algumas verificações podem ser feitas pelo time de operação ao entrar no ambiente.
É importante saber sobre alguns principios básicos de manutenção caso seja necessário elaborar um memorial descritivo para contratação de uma empresa que faça manutenção.
Ou em caso de equipes reduzidas até mesmo atuar na manutenção dentro da sua área de atuação como trocando uma fonte queimada de um dispositivo com redundancia, refazer as conexões de um patch panel, substituir um cordão defeituoso, etc.
É importante que todas as atribuições técnicas e condições de segurança sejam respeitadas. Um profissional de TI não deve substituir baterias de um nobreak ou desmontar uma unidade de condicionamento de ar.
Saiba mais sobre como a NR10 – SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE trata pessoas não treinadas em contato com equipamentos elétricos ou ambientes perigosos.

manutenção rack de TI

Os passos iniciais para desenvolver um plano de manutenção e por em prática são:

Inspeção visual
A inspeção contínua é uma parte importante do processo de manutenção e indo além do que o próprio nome diz o correto é utilizar seus sentidos para perceber condições de operação anormais como:
Ruído excessivo
Temperatura do ar elevada
Umidade elevada
Cheiros deiferentes como de queimado.
Luzes indicando falhas e alarmes como uma fonte queimada em um device que tenha redundancia
Alarmes sonoros, etc.
Toda condição que possa ser anormal deve ser verificada pela pessoa/equipe responsável.

Limpeza
Manter o ambiente limpo protege os sistemas contra ameaças ambientais comuns. Por exemplo, o acúmulo de poeira e detritos pode dificultar o resfriamento e levar à falha de equipamentos e ao aumento do custo de resfriamento. A manutenção básica de limpeza pode incluir:
Remoção do acúmulo de poeira dos equipamentos
Limpeza do ambiente como piso, racks, armários, etc.

Testes
Teste componentes e sistemas críticos regularmente para garantir que estejam operando dentro das especificações desejadas. Por exemplo, o teste da bateria do UPS é fundamental para evitar falhas no sistema.

Relatórios e Monitoramento
Use medições, relatórios e outras análises para ajudar a identificar tendências e mudanças na infraestrutura que possam identificar problemas que exijam reparo ou substituição de equipamentos.

Planos de manutenção mais avançados

A abordagem tradicional para evitar downtime em processos críticos como uma sala de servidores, data centers ou outras áreas criticas é aplicar um plano de manutenção preventiva como a manutenção baseada no tempo (Time Based Maintenance) ou a Manutenção baseada nas condições (Condition Based Maintenance)
Podemos dizer que o time based maintenance é uma manutenção preventiva onde são verificados equipamentos e componentes e quando será necessário efetuar alguma substituição em espaços de tempo previamente estabelecidos. Isso com base no tempo médio de desgaste dos componentes, em informações oferecidas pelo fabricante e em históricos de manutenção.

Manutenção de detecção de falhas (Failure Finding Maintenance)
A manutenção de detecção de falhas geralmente é feita em equipamentos com redundância ou com função de proteção ou alarme é realizada para garantir que algum equipamento ou dispostivo de proteção estão operando corretamente. Dispositivos de proteção são aqueles projetados para chamar a atenção para um problema, pode citar como exemplo os equipamentos de deteccção e combate a incêndio, que passam por testes regulares durante o ano para garantir que irão funcionar em caso de um sinistro.
O ato de procurar pelo problema/falha é o que diferencia a detecção de falhas da manutenção preventiva e preditiva. Não estamos tentando prevenir ou prever uma falha, estamos procurando por ela.
Outro exemplo seria o teste de operação de um nobreak em uma siteuação controlada para garantir que em caso de interrupção no fornecimento de energia ele consiga manter os equipamentos criticos alimentados.

Infelizmente, a manutenção de detecção de falhas geralmente recebe baixa prioridade dos profissionais de manutenção, mas é fundamental para manter um ambiente seguro e, às vezes, prevenir os grandes desastres que ocorrem como resultado de várias falhas.

Manutenção baseada no tempo TBM (Time Based Maintenance).
Quando você troca o óleo do seu carro a cada 12 meses, está praticando a manutenção baseada no tempo. As atividades de manutenção baseadas em tempo podem envolver qualquer coisa, desde inspeção e limpeza até manutenção e substituição de peças. A frequência do TBM geralmente segue as recomendações do fabricante do equipamento ou o histórico de manutenção anterior do equipamento.
Podemos citar como exemplo a substituição das baterias de um sistema de UPS a cada 2 anos para evitar falhar críticas.
Seguir as recomendações do fabricantes é algo que pode ser facilmente implementado.

Manutenções Corretivas / Reparos
A manutenção corretiva inclui reparos como apertar porcas e parafusos ou substituir um cordão metálico ou ótico. As decisões de reparo e substituição são uma parte crítica do processo de manutenção para garantir a confiabilidade das operações do sistema.

Manutenções corretivas serão tratadas em um novo post.

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Energia elétrica e a confiabilidade no seu data center

energia elétrica medição energia

Energia elétrica confiável é vital para o bom funcionamento dos equipamentos de processamento de dados e outros dispositivos.

Todos os dispositivos conectados a rede elétrica necessitam de uma fonte confiável de energia que seja livre de interferências e distúrbios. As concessionárias que fornecem energia elétrica geralmente o fazem de maneira confiável e com qualidade suficiente.

A energia elétrica na sua geração é estável e limpa, porém, durante a transmissão e distribuição, ela está sujeita a quedas de tensão, picos e falhas completas que podem interromper as operações dos servidores, dispositivos, etc, podendo causar perda de dados e danificar o equipamento. Quando se trata de proteger cargas críticas de TI, apenas a tecnologia de dupla conversão online protege totalmente contra todos esses problemas de energia, fornecendo os mais altos níveis de segurança para redes elétricas.

Se é vital para sua operação ter uma alimentação elétrica confiável e alta disponibilidade o melhor UPS a ser escolhido é de dupla conversão que também é conhecido como online.

Um no-break de dupla conversão (online) fornece energia consistente, limpa e quase perfeita, independentemente da condição da energia de entrada. Este no-break converte a corrente alternada “CA” de entrada em corrente continua “CC” e, em seguida, de volta em CA. Os sistemas UPS com esta tecnologia operam com alimentação CC isolada 100 por cento do tempo e têm um tempo de transferência zero porque nunca precisam mudar para alimentação CC. Os sistemas UPS de dupla conversão são projetados para proteger equipamentos de TI de missão crítica, instalações de data center, servidores de última geração, grandes instalações de telecomunicações e aplicativos de armazenamento e equipamentos de rede avançados contra danos causados ​​por falta de energia, queda de tensão, pico de tensão, excesso tensão, pico de tensão, ruído de frequência, variação de frequência ou distorção harmônica.

Vantagens de um UPS online:

  • Condicionamento de energia contínua e total.
  • Proteção à prova de falhas / sobrecarga com recurso de bypass estático.
  • Sem interrupção em falha de rede.
  • Ampla tolerância de tensão de entrada.
  • Recomendado com grupos geradores.

Desvantagens:

  • Mais caro do que outros tipos de tecnologia de UPS.

Além disso antes de conectar um novo equipamento em uma tomada é necessário garantir:

  • Tensões de alimentação corretas.
  • Dimensionamento das fontes de alimentação e circuitos alimentadores.
  • Limites de tensão.
  • Limites de frequência.
  • Qualidade no fornecimento de energia.
  • Respeitar todas as especificações do fabricante.

Pessoal qualificado deve garantir que o sistema de distribuição de eletricidade está corretamente dimensionado e respeitando todas as normas de instalações locais. É necessário também medir as tomadas e garantir que a tensão esteja dentro dos limites especificados pelo fabricante do equipamento.

Não deixe de verificar como selecionar a PDU correta para seu projeto

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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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Limite nos comprimentos de cabos de dados e vídeo

Todos os cabos de dados e vídeo devem respeitar um comprimento máximo de uso. Essas distâncias máximas podem variar muito de um tipo de cabo para o outro. Saber os fundamentos por trás dos limites de distância de cada tipo de cabo é o primeiro passo para selecionar o cabo certo para suas necessidades.

cabo hmdi cabos de dados e vídeo
Alguns cabos podem ter até 20 metros, outros podem chegar até  cinco. Conheça as limitações de uma variedade de formatos comuns e quais são problemas de romper a barreira do limite do comprimento.
CABOS DE DADOS
Cabo de rede ETHERNET Cat5e, Cat6 e Cat6a
Qual o comprimento máximo para um cabo de rede?
O comprimento máximo permitido por norma para um cabo de rede é de 100 METROS.
Contudo se seu intuito for certificar suas instalações fique atento a norma abaixo e suas definições.
De acordo com TIA / EIA-568-B, a distância horizontal máxima permitida do cabo é de 90 m de cabeamento instalado, seja de fibra ou par trançado, com 100 m de comprimento total máximo incluindo patch cords. Nenhum cord deve ter mais de 5 m.
Existem várias versões diferentes de cabo de rede Ethernet, mas todos eles devem respeitar a distância máxima de 100 metros. 
O cabo Cat7 tem limites de distância mais severos (SE VOCÊ PRECISA DA VELOCIDADE MÁXIMA) do que Cat5e, Cat6 e Cat6a. 
Para que o cabo Cat7 atinja a velocidade nominal de 100 Gbps, o tamanho total do cabo não pode ultrapassar os 15 metros. A partir desta distância, sua velocidade vai ser a mesma velocidade de 10 Gbps dos cabos Cat6 e Cat6a (embora ainda retenha sua largura de banda superior de 850 Mhz).

CABO USB
Qual o comprimento máximo para um cabo USB?
O comprimento máximo para um cabo USB passivo é de 5 METROS.
A especificação USB 2.0 limita o comprimento de um cabo entre dispositivos USB 2.0 (velocidade total ou alta velocidade) a 5 metros
Os cabos USB passivos (padrão ou seja que não possuem nenhuma placa eletrônica) devem ter um comprimento máximo de 5 metros. Esse limite pode ser superado usando cabos de extensão USB ativos. Os cabos ativos contêm um repetidor (microchip) que ignora o limite normal de 5 metros dos ​​cabos passivos. Lembrando que esses limites podem ser ultrapassados mas ocorre a existência de perdas de velocidade e ou de dados.
A especificação USB 3.0 / 3.1 não especifica um comprimento máximo de cabo entre dispositivos USB 3.0 / 3.1 (SuperSpeed ​​ou SuperSpeed ​​+), mas há um comprimento recomendado de 3 METROS. Cabos com qualidade elevada podem superar essa barreira.

Mas como levar um cabo USB a longas distâncias?
Se você precisa levar um cabo USB a longas distâncias pode recorrer a adaptador Ethernet / USB. Este extensor permite que os usuários usem um cabo Ethernet como uma extensão para USB. Extensores diferentes têm diferentes classificações de distância máxima, mas geralmente variam entre 45 e 60 METROS. É importante lembrar que você precisará de 2 adaptadores sendo um para cada ponta dos cabos.

CABOS VGA  
Qual o comprimento máximo para um cabo de monitor VGA?
O comprimento máximo para um cabo VGA é de 45 METROS.
VGA é um sinal analógico e acaba ficando mais fraco quanto maior for a distância. Temos recomendações de distâncias diferentes para diferntes resoluções.
30 Metros: 800×600 
15 a 30 metros: 1280×1024 & 1024×768
7,5 metros: 1600×1200 & 1920×1200

CABOS DISPLAY PORT
Qual o comprimento máximo para um cabo de monitor DISPLAY PORT?
O comprimento máximo para um cabo Display port é de 4,5 METROS.

CABOS DVI
Qual o comprimento máximo para um cabo de vídeo DVI?
O comprimento máximo para um cabo DVI pode chegar até 15 METROS.
Para máxima qualidade de imagem devem ser utilizados cabos de até 5 metros. Cabos analógicos DVI-A também não devem passar de 5 metros.
Distâncias maiores irão funcionar mas com alguma perda de qualidade.

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