Imen Power Supply Chain

تضمین برق دیتا سنترو مباحثی در زنجیره تامین برق ایمن

مهدی پورصادقpursadiq@irib.ir

And IMEN Power Supply Chain

1395دی ماه

بدون برق ،امکان کار سیستمها یا تجهیزات ساخت

بشر وجود ندارد

برق ، کارآمدترین شکل مصرف انرژی است

که بشر تاکنون توانسته آن را به تسخیر خود درآورد

انرژی به صورت های گوناگون وجود دارد؛انرژی گرمایی، انرژی الکتریکی، انرژی مکانیکی

، انرژی شیمیایی، انرژی هسته ای،: انرژی تابشی ... ، انرژی گرانشی و

زندگی انسان معاصر بدون برق قابل تصور نیست

برق شبکه شدن خاموش ب::::ا خواهد کار از ص:نایع ،موتورتمام کشور ، آس:ایش منازل و آرام:ش شهرها افتاد از بی:ن خواه:د رف:ت و ... امنی:ت مل:ی با خواهد مواج:ه خود تهدی:د خطرناکتری:ن

شد.

و اما برق دیتا سنترتضمین برق دیتا سنتر

امروزه دیتاسنترها ستون فقرات اقتصاد مدرن هستند.

و سریع ترین رشد مصرف انرژی هم در کشورهای پیشرفته ،

متعلق به همین .دیتاسنترها است

Moore's law is the observation that the number of transistors in a dense integrated circuit doubles approximately every two years.

در پنجاه سال اخیر طبق پیش بینی آقای گوردون م::::ور موسس شرکت اینتل

تعداد ترانزیستورها در یک سطح مشخص از یک مدار مجتمع، درهر دو سال .تقریباً دو برابر شده است

Efficie

ncy

دمانران

زدهبا

Total Power = + مصرف تاسیساتمصرف تجهیزات

What’s Your PUE Strategy ?

%89

Availability Availability is defined as the percentage of time

a system is considered ready to use when tasked. 

Available

1-Fault tolerance2-Redundancy3-Separation4-Robustness5-Scalability6-Prioritization7-Simplicity8-Automatism9-Autonomy

تحمل پذیریافزونگی

جداسازیاستواری

قابلیت توسعهاولویت بندی

سادگیخودکار

استقالل

Principles of high Availability Design

Redundancy Redundancy In engineering is the duplication of critical components or functions of a system with

the intention of increasing reliability of the system.

وافزایش قابلیت اطمینان

برای حفظ جان

Maintainability Maintainability is defined as the probability of

performing a successful repair action or service within a given time

ReliabilityAccording to (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Reliability is defined as the ability of a system or component to perform its required functions under stated conditions for a specified period of time

طبق تعریف فوق عبارت قابلیت اطمینان : است از

قابلیت یک سیستم یا یک قطعه در انجامِ ، صحیِح ماموریِت خود

.تحت شرایط معین و در یک زمان مشخص

بحث قابلیت اطمینان در هر سه مرحله مطرح است:

مرحله طراحی وتصمیم

پروژه

2

مرحله نگهداری و تعمیرات

مرحله نصب و اجرای پروژه

1

3

قابلیت اعتماد کم می شود

ود ش

میاد

زی ها

ینههز

با اطمینان به قابلیت تجهیزات و ورزیدگی صخره نورد میتوان .انتظار یک صعود موفق را داشت

SPOF

Single Point of Failure

عوامل ایجاد : ها

انسان ها -1طراحی - خرید - نصب- نگهداری - بهره )

(برداری

تجهیزات -2

SPOF

SPOF

Fault tolerance is the ability of a system to continue performing its intended functions in presence of faults.

طراحی سیستم برای تحمل پذیری خطا یا اشکاالت

تحمل پذیری ، قابلیتی از سیستم است که در صورت بروز مشکل، سیستم به انجام وظایف خود

.ادامه دهد و سطح مشخصی از خدمات را بدهد

Fault Tolerant Design

1- Long life systems2- Critical systems3- High Availability Systems4- High Availability over citrine level of performance

Applications of FTD

مثل فضاپیماهامثل سیستم کنترل هواپیما

مثل تراکنش بانکها، دیتا مثل تلفنخانه هاسنترها

کاربرد سیستمهای تحمل پذیر

Estimating power demand is the biggest challenge for data

centers.

Estimating power demand تخمین مصرف برق یک دیتا سنتر

AFCOM segments data center density into four categories: 1. Low Density (up to 4 kW per rack)2. Medium Density(5 kW to 8 kW)3. High Density(8 kW to 15 kW) 4. Extreme Density(more than 16 kW per rack average)

Estimating power demand تخمین مصرف برق یک دیتا سنتر

Generally, data centers operate with about 50% low density cabinets35% medium 15% high density.

Estimating power demand

Demand Per Rack = 0.5x 4kW + 0.35x 6.5kW + 0.15x12kW = 2kW + 2.275kW + 1.8kW = 6.075kW

تخمین مصرف برق یک دیتا سنتر

average power draw per cabinet1) "Ten years ago, was probably 700 to 800 watts “2) "Five years ago, it was 1.5 kW” 3) “Now, 3 kW” 4) “we'll see 5 or 6 kilowatt average power draw in five

years”

said Jason Black, VP of data center services at Cosentry.

Estimating power demand

مثل فضاپیماها

تخمین مصرف برق یک دیتا سنتر

http

://w

ww

.apc

.com

/sal

esto

ols/

NR

AN-8

FL6L

W/N

RAN

-8FL

6LW

_R0_

EN

.pdf

http

://w

ww

.apc

.com

/sal

esto

ols/

VAVR

-8B

3VJQ

/VAV

R-8

B3V

JQ_R

0_E

N.p

df

Stranded Capacity

http

://w

ww

.apc

.com

/sal

esto

ols/

VAVR

-8B

3VJQ

/VAV

R-8

B3V

JQ_R

0_E

N.p

df

Mixed IT Loads

This European Standard is intended for use by and collaboration between architects, building designers and builders, system and installation designers

Information technology - data centre facilities and infrastructures

EUROPEAN STANDARD-EN50600

این استاندارد اروپایی برای هماهنگی بین طراحان معماری و سازه،

مهندسان برق، تاسیسات و اجراکنندگان در نظر گرفته شده

.است

BS EN 50600-2-2:2014

Schematic relationship between the EN 50600 standards

Data centre facilities and infrastructures EUROPEAN STANDARD-EN50600

1. location and site selection;2. building construction;3. building configuration; 4. fire protection; 5. quality construction measures.

Data centre facilities and infrastructures EUROPEAN STANDARD-EN50600

Building Construction EN 50600-2-1

Data centre facilities and infrastructures EUROPEAN STANDARD-EN50600

Power distributionEN 50600-2-2

1. Power supplies to data centres;2. Power distribution systems within data centres; 3. Facilities for both normal and emergency lighting; 4. Equipotential bonding and earthing; 5. Lightning protection; 6. Devices for the measurement of the power

consumption characteristics at points along the power distribution system and their integration within management tools.

 Detecting a loose connection is the best example for Predicative maintenance

هداری ق نگ

ت برصنع

در

یانهشگو

پی

وع شر

رارتی ی ح

ردارویرب

با تص

شود.می

Thermal Imaging Assists in Predictive Maintenance for Substations

% از کل هزینه 36هزینه راه اندازی و افتتاح یک پروژه تقریباً ( آن را شامل میشود. برای بهره برداری از آن LCC)دوره عمر

باید دو برابر این مبلغ هزینه نگهداری آن بشود.

اگر برای راه اندازی پروژه یک میلیون دالر هزینه شود، برای نگهداری آن

بین دو تا پنج میلیون دالر صرف

.خواهد شد

1=(2~5)

منبع تغذیه

هر وسیله الکتریکی به ولتاژ و جریان خاصی برای راه اندازی و کارکرد نیاز دارد، منبع تغذیه دستگاهی است که قادر است از

یک ورودی با ولتاژ ثابت، ولتاژهایی با جریانهای مختلفی را تولید نماید.

کلیه تجهیزات دیتاسنتر، انرژی الکتریکی می DCمورد نیاز خود را بصورت

خواهند، دستگاهی که ولتاژ متناوب )یا رگوله DCمستقیم( را به ولتاژهای

شدِه پایین تر تبدیل می کند ،منبع تغذیه (PSUنامیده می شود ).

Power Supply

Holdup Timeمدت زمان پایداری

زمانی است که منبع تغذیه بتواند بعد از قطع

برق آن ، سیستم را .روشن نگهدارد

که باید در موقع سفارش تجهیزات دقت

کرد تا این زمان کمتر از . میلی ثانیه نباشد25

Setup Timeمدت زمانی را که یک

منبع تغذیه بتواند بعد از وصل برق آن ، ولتاژهای

مورد قبول سیستم را زمان تحویل دهد

برپایی منبع تغذیه. می خوانیم

آثار قطع و وصل شدن برق بر تجهیزات

غیر مستقیماز بین رفتن دیتا و اطالعات و 1.

خرابی فایلهاتوقف خدمت رسانی و 2.

نارضایتی هاخوابیدن خط تولید و ضررهای 3.

مرتبط

مستقیماشکال در منابع تغذیه 1.

تجهیزاتافزایش خرابیها در بردهای 2.

عملیاتیکاهش عمر الکتروموتورها و 3.

پمپها

Power Outage

.مش:کالت شبکه برق :1قطع و وصل شدن برق تجهیزات•رعد و برق ها•اتصال کوتاه ها•قطع و وصل شدن بارهای مجاور•عملکرد بد اداره برق یا اختالل در •

کار آنهاکلیدزنی ها و عملکرد کلیدهای •

اتوماتیکپرداخت نشدن به موقع قبوض برق•کهولت سیستم•

.مشکالت دیزل-ژنراتورها و نیروگاهها:2

تهیه سوخت•تهیه روغن، فیلتر، باطری ، ...•تکنسین کارآمد•نگهداری مدارات کنترل و تابلوهای •

برق ژنراتورهابه کار انداختن منظم مولد و زیر بار •

بردن آن

ها :UPSمشکالت نگهداری .3آموزش•تهویه و خنک سازی•تهیه و تدارک به موقع باطریها•خرید خازنها و فنها•نگهداری باطریخانه ها•مدیریت بار•مونیتورینگ•تعمیرات•

:مشکالت مدیریت نیروی انسانی .4

آموزش مستمر و موثر•حقوق ، اضافه کار و پاداش•امنیت کار•ارزیابی و ارتقای شغلی•انصاف•جذب و آموزش پرسنل•

مشکالت تدارکات :.5

التماس برای تخصیص بودجه•فرآیند تصویب پروژه یا تعمیرات•فرآیند انجام خریدها•انبار•حمل و نقل و ترابری•انتخاب پیمانکار مناسب و •

قراردادها

زنجیره تامین برق ایمن

POWER SUPPLY CHAIN

شبکه ای به هم پیوسته از تجهیزات ، سیستمها و افراد متخصص که

وظیفه تولید ، انتقال و توزیع انرژی برق را در یک دیتاسنتِر فعال به

زنجیره تامین برق ایمنعهده دارند ، .خوانده می شود

کار سختی نیست

1 وجود شبکه انتقال برق منطقه ای و -نیروگاه پشتیبان در سایت

2وجود سیستم توزیع برق استاندارد -3 در مدار بودن -UPS ها با باطریهای

سالم4 نیروی انسانی مجرب و سیستم -

مونیتورینگ کارآمد5 و کافی مایحتاج- تدارکات به موقع

زنجیره تامین برق ایمن Power Supply Chain

این زنجیره شامل کلیه عوامل موثر در •تامین برق ایمن یک سایت است.

مدیریت این زنجیره، یک فرایند حیاتی •برای عملکرد صحیح دیتاسنتر است، که باید بطور پیوسته و شبانه روزی، انرژی

الکتریکی الزم را برای کلیه فعالیتهای کارایی و اثربخشی در آن تامین کند و

سازمان نقش اساسی دارد.

زنجیره تامین برق ایمن Power Supply Chain

فقطنامه نگاری،گزارش، وعده ،

همدردی،برنامه ریزی، بازدید کافی نیست

ما تمام مشکالت سازمان را درک میکنیم

: متاسفانه این تجهیزات هستند که شعور درک مشکالت مالی یا ضوابط

.اداری ما را ندارند

متشکرمpursadiq@gmail.com