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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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