Jednostki U, gęstość mocy i pojemność szafy
Szafa jest pełna, gdy wyczerpie się jej pierwsze wiążące ograniczenie – niekoniecznie wtedy, gdy zajęta zostanie ostatnia jednostka U.
Efekty nauki
- Odczytaj zapis jednostek U
- Oblicz średnią gęstość mocy na szafę
- Wskaż pierwsze wiążące ograniczenie pojemności
ŚREDNIA GĘSTOŚĆ MOCY SZAFY
kW PER RACK = IT LOAD kW ÷ ACTIVE RACK COUNT
Średnia pomaga w planowaniu, ale może ukryć jedną znacznie gorętszą szafę.
U mierzy wysokość, nie gotowość
Jedna jednostka szafy, zapisywana jako 1U, to 1,75 cala (44,45 mm) wysokości montażowej. Nominalna szafa 42U nie może przeznaczyć każdej jednostki na serwery: miejsce zajmują krosowanie, przełączniki, zasilanie, zaślepki, prowadzenie kabli i zapas na prace serwisowe.
Liczą się też głębokość, typ szyn, masa i kierunek przepływu powietrza. Urządzenie, które mieści się wysokością w U, wciąż może nie pasować do szafy albo przekraczać dopuszczalne obciążenie podłogi.
Zwykle pierwsza kończy się moc
Moc z tabliczki znamionowej to zachowawcza wartość dla urządzenia; zmierzone i zamodelowane zapotrzebowanie, używane ostrożnie, pozwala planować lepiej. O użytecznej mocy decydują limity obwodów odbiorczych, zasady redundancji i zachowanie współczynnika mocy. Każdy z torów A/B trzeba sprawdzić dla zakładanego scenariusza awarii.
Współczesne szafy z akceleratorami potrafią skupić znacznie więcej ciepła, niż sugeruje tradycyjna średnia dla sali. Projektuj pod rzeczywistą strefę dużej gęstości i ścieżkę jej rozwoju.
Pojemność ma wiele wymiarów
Śledź miejsce w U, kW, przepływ powietrza chłodzącego lub wydajność chłodzenia cieczą, obciążenie statyczne, porty sieciowe, trasy kablowe i przestrzeń roboczą. Rezerwa ma wartość tylko wtedy, gdy wszystkie potrzebne systemy powyżej są w stanie ją obsłużyć.
Dobrzy operatorzy nazywają wiążące ograniczenie wprost: „szafa ma 8U wolnego miejsca, ale tylko 0,7 kW mocy chronionej”, a nie po prostu „w szafie jest miejsce”.
Cztery pojemności, jedna szafa
Szafę ograniczają co najmniej cztery odrębne rzeczy, a kolejność, w jakiej się kończą, zależy od sprzętu w środku. Miejsce to jednostki U i głębokość. Moc to obwody odbiorcze i limity ich wyłączników. Chłodzenie to powietrze, które szafa faktycznie może dostać, i ciepło, które jej korytarz jest w stanie odebrać. Masa to dopuszczalne obciążenie stropu, nośność płyt podłogi technicznej i limit konstrukcyjny samej szafy.
O masie zapomina się najczęściej, a ona najmniej wybacza. Szafa z gęsto upakowanymi macierzami dyskowymi albo konfiguracja chłodzona cieczą może zbliżyć się do granic konstrukcyjnych na długo przed tym, zanim będzie wyglądać na pełną, a podłoga techniczna ma nośność nie tylko na obciążenie rozłożone, ale też na skupione. Sprawdza się to z danymi konstrukcyjnymi budynku, a nie szacuje ze zdjęcia w katalogu.
Średnia gęstość ukrywa rozkład
Opis „sala, 6 kW na szafę” mówi bardzo niewiele. Tę samą średnią daje równomierna sala z szafami po 6 kW i sala, w której większość szaf pobiera 3 kW, a garstka 25 kW. Te dwie sale potrzebują innych strategii chłodzenia, innego rozdziału zasilania i innej zabudowy korytarzy – i tylko w jednej z nich czai się problem.
W eksploatacji liczy się rozkład i to, gdzie stoją szafy o dużej gęstości względem dostępnego dla nich powietrza i mocy. Tu też pojawia się niewykorzystana pojemność (stranded capacity): powierzchnia bez użytecznego zasilania, moc bez chłodzenia przed nią albo chłodzenie w części sali, w której nie ma czego chłodzić. Planowanie pojemności, które śledzi jedną liczbę na salę, będzie wciąż odkrywać takie miejsca w bolesny sposób.
Jak to wygląda w Data Center Fan
Każdy serwer zużywa jednocześnie moc obliczeniową, zasilanie i chłodzenie. Zakup maszyny jest możliwy tylko wtedy, gdy obiekt ma dozwolone pole na podłodze i wystarczający zapas zasobów powyżej.
Częste nieporozumienie
„Szafa w połowie pusta jest w połowie dostępna”. Może już być pełna pod względem mocy chronionej, chłodzenia, masy lub portów.
Test wiedzy
Sala ma 480 kW obciążenia IT rozłożonego na 40 aktywnych szaf. Ile wynosi średnia gęstość?
- 12 kW/rack
- 19,2 kW/rack
- 0,083 kW/rack
480 ÷ 40 = 12 kW na aktywną szafę. Poszczególne szafy mogą się od tego różnić.
Najczęściej zadawane pytania
Ile U ma standardowa szafa rack?
Najpopularniejsza szafa pełnej wysokości ma 42 jednostki U, ale w użyciu są też szafy 45U, 47U i 48U, a niższe to norma w lokalizacjach brzegowych (edge) i biurowych. Użyteczną wysokość zmniejsza też wszystko, co montuje się do prowadzenia kabli, listew zasilających czy zarządzania przepływem powietrza.
Co to jest 1U?
Jedna jednostka szafy – standardowy krok wysokości przy montażu sprzętu w szafie 19-calowej. Wysokość sprzętu podaje się w tych jednostkach, więc serwer 2U zajmuje w pionie dwa razy więcej miejsca niż serwer 1U. Nie mówi to nic o głębokości, masie ani poborze mocy.
Jaką moc może przyjąć szafa rack?
Taką, na jaką pozwalają jej obwody odbiorcze, wyłączniki i rozdział zasilania powyżej, i taką, jaką jest w stanie schłodzić jej korytarz. Nie ma uniwersalnej liczby: ten sam model szafy może być stanowiskiem na 3 kW albo na 40 kW, w zależności od sali, w której stoi. Limit jest cechą projektu, nie mebla.
Co to jest gęstość mocy szafy?
Moc IT pobierana przez jedną szafę, zwykle podawana w kilowatach. Średnia gęstość w sali to liczba planistyczna; o tym, czy projekt chłodzenia i rozdziału zasilania faktycznie działa, decyduje rozkład między szafami.
Dlaczego moja szafa jest pełna, skoro ma jeszcze wolne U?
Bo wcześniej wyczerpało się inne ograniczenie. Najczęściej moc – obwody odbiorcze doszły do użytecznego limitu – ale równie dobrze może to być powietrze dostępne w tym miejscu, obciążenie podłogi albo prowadzenie kabli i dostęp serwisowy. Puste jednostki U to nie darmowa pojemność.
Co to jest niewykorzystana pojemność (stranded capacity)?
Pojemność, która istnieje, ale nie da się jej użyć, bo w danym miejscu brakuje innego zasobu: powierzchnia bez zasilania, moc bez chłodzenia albo chłodzenie w części sali, w której nie ma czego chłodzić. To typowy objaw planowania każdego zasobu osobno, a nie dla każdego stanowiska.