Серверний блок живлення - це частина апаратного забезпечення, яке використовується для перетворення потужності, що подається від розетки, на корисну потужність для багатьох частин усередині корпусу комп'ютера. Перетворює змінний струм (AC) на безперервний вид потужності, необхідний комп'ютерним компонентам для нормальної роботи, званий постійним струмом (DC). Регулює перегрів шляхом керування напругою, яка може змінюватись автоматично або вручну залежно від джерела електроенергії.

Серверний блок живлення також відомий як силовий перетворювач. Сучасні ПК універсально використовують джерела живлення з режимом, що перемикається. Деякі пристрої мають ручний перемикач для вибору вхідної напруги, в той час як інші автоматично адаптуються до напруги. CoolMax та Ultra є найпопулярнішими виробниками блоків живлення.

Функції

На відміну від деяких необов'язкових апаратних компонентів, що використовуються з комп'ютером (принтер, наприклад), джерело живлення є вирішальним елементом, оскільки без нього решта внутрішнього обладнання не зможе функціонувати.

Материнські плати, корпуси та блоки живлення мають різні розміри, які називаються форм-факторами. Усі три компоненти мають бути сумісні для роботи.

Електроживлення настільного комп'ютера змінює змінний струм від настінної розетки до постійного струму низької напруги для процесора та периферійних пристроїв. Потрібно кілька видів напруги постійного струму, їх необхідно регулювати, щоб забезпечити стабільну роботу ПК.

Комп'ютерні акумулятори мають захист від короткого замикання, високої та зниженої напруги, захист від перевантаження по струму та від перегріву.

Сучасні джерела живлення мають резервну напругу, що дозволяє відключити більшу частину комп'ютерної системи. Коли комп'ютер вимкнено, але акумулятор, як і раніше, увімкнено, його можна запускати віддалено через Wake-on-LAN і Wake-on-ring або локально через Keyboard Power ON (KBPO), якщо материнська плата підтримує його. Ця резервна напруга генерується найменшим джерелом живлення всередині пристрою.

Прилади, призначені для використання в усьому світі, були оснащені перемикачем вхідної напруги, що дозволяло користувачеві настроювати пристрій для використання на локальній електричній мережі.

Рейтинг потужності

Загальна витрата потужності на блок живлення обмежена тим, що всі напрямні проходять через один трансформатор і будь-яку його схем первинної сторони, наприклад, комутаційні компоненти. Загальні вимоги до живлення для персонального комп'ютера можуть змінюватись від 250 до 1000 Вт для високопродуктивного ПК з декількома відеокартами. Для комп'ютерів зазвичай потрібно від 300 до 500 Вт. Джерела живлення розраховані на 40% більше, ніж розрахункова споживана потужність системи. Це захищає від погіршення продуктивності та перевантаження електроживлення. Акумулятори позначають їх загальну вихідну потужність і те, як це визначається граничними значеннями струму для кожного з напруг, що подаються. Деякі джерела живлення не мають захисту від перевантаження, це важливо враховувати перед тим, як запустити серверний блок живлення.

Енергоефективність

Споживана потужність системи є сумою номінальних потужностей всім компонентів, які споживають харчування. Для деяких відеокарт значення 12 для PSU має вирішальне значення. Якщо загальний номінальний струм 12 В на акумуляторі вищий за рекомендований рейтинг карти, тоді це джерело живлення може повністю обслуговувати картку, якщо будуть прийняті до уваги будь-які інші компоненти системи 12 В. Виробники цих компонентів комп'ютерної системи, особливо графічні карти, мають тенденцію до надмірного перевищення своїх вимог до потужності, щоб мінімізувати проблеми підтримки через надто низьке енергопостачання.

Хоча блок живлення з більшою потужністю матиме додатковий запас міцності від перевантаження, такий блок часто менш ефективний і споживає більше електроенергії за низьких навантажень. Наприклад, 900-ватний прилад з рейтингом ефективності 80 Plus Silver (це означає, що такий пристрій розрахований на ефективність не менше 85 % при навантаженнях вище 180 Вт) може бути лише на 73 % оптимальнішим, якщо навантаження нижче 100 Вт, що є типовою потужністю холостого ходу для персонального комп'ютера Таким чином, при навантаженні 100 Вт втрати для цього джерела становитимуть 37 Вт.

Якщо один і той же прилад був поставлений під навантаженням 450 Вт, для якого ефективність електроенергії досягає 89%, втрати будуть становити всього 56 Вт, незважаючи на те, що в 4,5 рази більше корисної потужності. Для порівняння: 500-ватний блок живлення з номінальною ефективністю 80 Plus Bronze (це означає, що такий прилад розрахований як мінімум на 82 % для навантажень вище 100 Вт) може забезпечити 84-відсоткову ефективність для 100 Вт навантаження, витрачаючи лише 19 Вт.

Технічні характеристики

Тест у 2005 році показав, що серверні блоки живлення на 2000W зазвичай ефективні на 70-80%. Для 75 % ефективного акумулятора для виробництва 75 Вт постійного струму потрібно 100 Вт змінного струму, 25 Вт, що залишилися, йдуть на розсіювання тепла. Більш якісні елементи можуть показувати ефективність понад 80%. Енергоефективні блоки живлення виділяють менше тепла та вимагають менше повітря для охолодження, що призводить до безшумної роботи.

Робочі показники

Станом на 2012 рік деякі високопродуктивні споживчі блоки живлення можуть перевищувати 90% ефективності при оптимальних рівнях навантаження, хоч і знижуватимуться до 87-89% при тяжких або знижених навантаженнях. Серверні джерела живлення Google більш ніж на 90% ефективні. Компанія Hewlett-Packard досягла 94% ефективності. Стандартні акумулятори, які продаються для серверних робочих станцій, мають ефективність на 90% порівняно з 2010 роком.

Енергоефективність значно знижується за низьких навантажень. Тому важливо перевірити серверний блок живлення та узгодити потужність джерела з потребами комп'ютера. Ефективність зазвичай досягає піку при навантаженні близько 50-75%.

Запобіжні заходи

Серверний блок живлення зазвичай не обслуговується користувачем. Ніколи не відкривайте корпус пристрою. Він містить конденсатори, здатні утримувати сильний електричний заряд, навіть якщо комп'ютер вимкнено та відключено від мережі протягом тижня. Це особливо важливо при розпинанні серверного блоку живлення. Ви можете захистити обладнання від перепадів напруги, використовуючи мережеві фільтри та джерела безперебійного електропостачання.

Ремонт серверних блоків живлення та переробка

Блок живлення встановлений усередині задньої стінки корпусу, де також є вентилятор, що охолоджує. Сторона блоку, розташована зовні корпусу, має роз'єм із трьома гніздами, до яких підключається силовий кабель. Також у схему інтегрований вимикач живлення та перемикач напруги.

Пучки кольорових дротів пролягають від протилежного боку акумулятора до комп'ютера. Конектори на протилежних кінцях проводів з'єднуються з різними компонентами всередині комп'ютера, щоб забезпечити їхнє живлення. Деякі з них спеціально розроблені для підключення до материнської плати, у той час як інші мають роз'єми, що вбудовуються у вентилятори, флоппі-дисководи, жорсткі диски, оптичні приводи і навіть деякі високопотужні відеокарти, що слід враховувати при переробці серверного блоку живлення.

Зовнішнє обладнання

Блоки живлення оцінюються за потужністю та демонструють, скільки енергії вони можуть надати комп'ютеру. Оскільки кожна комп'ютерна частина потребує певних умов правильної роботи, важливо мати серверний блок живлення, який може забезпечити потрібні показники. Існує зручний інструмент розрахунку постачання кулера, який може визначити потрібні параметри.

Існують також зовнішні джерела живлення, які підключаються окремо за допомогою силового кабелю і дозволяють зменшити зовнішній вигляд системи ПК.

PSU firmware is outdated.

Коли я вперше побачив такий напис при опитуванні версій прошивок HP DL380, то був трохи збентежений. Ем, ну гаразд, якщо дуже потрібно – завантаж і постав. Але що за софт може бути у банальному блоці живлення? Виявилося, що для діагностики місцевої системи життєзабезпечення та обробки відмов щодо харчування. Там натуральний кластер із блоків живлення, зі своїм арбітром та логікою. Під катом розповідь про влаштування такого кластера і про те, чому 2 x 1400 = 2300W.

Два блоки живлення – вдвічі вищі за надійність? Не завжди, тому що залежить від настройок системи живлення. Ось про неї докладніше і поговоримо. Як предмети оповідання я вибрав обладнання середнього серверного класу, на кшталт такого:

Тобто, не блейди та не мейнфрейми – у них все інакше влаштовано. Зверніть увагу, що форм-фактор сервера не має значення для наявності або відсутності додаткових блоків живлення.

Надійність чи зручність

Почнемо з відповіді питання "навіщо скільки БП, якщо можна просто зберігати невеликий запас запчастин". Системи з резервуванням у сервері завжди корисні, навіть якщо не розглядати стійкість до відмови. Наприклад, вони підвищують зручність обслуговування і дозволяють нам не ночувати в серверній заміні дисків або тих же блоків живлення.

Наприклад, другий блок живлення допоможе, якщо:

Вийде з ладу ДБЖ;

Дорожні робітники знайдуть родовище електрики;

Виникне необхідність перенесення сервера до іншої стійки;

• Залізу потрібно більше потужності, ніж забезпечує найпродуктивніший із доступних у каталозі джерел живлення.

Два блоки живлення дають більшу гнучкість при проектуванні серверної кімнати. Наприклад, робоча схема підключення одного клієнта: в серверній дві фази, підключені до різних блоків живлення серверів. Одна фаза підключена до UPS, а друга працює лише через стабілізатори. Але ця лінія йде від генератора із автозапуском. При відключенні електрики дизель стартує і сервери продовжують працювати навіть якщо UPS розрядяться. Це лише один із варіантів, підібраний з урахуванням побажань клієнта та можливостей бюджету.

Разом, кілька БП потрібні для зручностіадміністратора, підвищення надійностісистеми та забезпечення більшої потужності.

Теорія "на коліні"

Найпростіший варіант систем із двома блоками живлення виглядає як запитування окремих комплектуючих комп'ютера від різних блоків, при цьому один з них управляє та живить материнську плату. Подібні рішення практикують геймери та майнери, тому що для встановлення трьох і більше відеокарт одного джерела живлення не вистачить. Для підключення використовують такі адаптери:

При натисканні на Power замикаються зелений сигнальний провід із "землею", даючи команду на запуск обох блоків живлення.

Пам'ятаю, колись давно мав комп'ютер рівня Pentium III з набором SCSI дисків. Штатного блоку живлення перестало вистачати, і я підключив старий блок АТ окремо для жорстких дисків. Запуск чудо-машини відбувався так: натискаємо на кнопку додаткового живлення і чекаємо дзижчання дисків, потім включаємо основний БП і починається завантаження.

Навіть в епоху всепроникаючого Китаю для "Самоделкіних" існує безліч схем підключення двох блоків живлення своїми руками, щоб вийшла схожа конфігурація:

Але повернемося до промислових серверних рішень.

Пристрій харчування за своєю логікою є досить простим. Блоки підключаються до спеціального кошика Power Distribution Backplane, де також присутній мікроконтролер Power Distribution Unit(не плутайте із розподільником живлення для серверної стійки). Контролер відповідає за схему використання доступних БП: одночасно або як primary-backup.

Налаштування та логіка роботи

Настільки просунуту підсистему живлення можна налаштовувати під конкретні потреби. При використанні сервера з двома блоками живлення є кілька режимів роботи:

Резервування, коли один блок живлення навантажений постійно, а другий готовий підхопити навантаження у разі збою;

• Розподіл навантаження, при якому сервер використовує обидва блоки живлення одночасно.

Дуже нагадує RAID - його стійкий до відмови рівень 1 і продуктивний 0.

Більшість виробників дозволяють адміністратору вибрати потрібний режим. Наприклад, у такому сервері HP налаштування через BIOS виглядає так:

Зображення трохи застаріло, тому що в нових системах використовується налаштування через iLO, але для розуміння суті її достатньо.

Подивимося на потужність пари блоків живлення HP DL360, що видається, при різних режимах налаштування і невеликому навантаженні. Для цього використовуємо консольну утиліту hpasmcli.

• Balanced Mode
  hpasmcli> SHOW POWERSUPPLY

І справді, при використанні режиму розподілу навантаження блоки навантажені приблизно однаково. Але при включенні стійкості до відмови використовується тільки один блок живлення, а другий переводиться в Standby і витрачає мінімум енергії.

Своєрідний "сплячий режим" потрібен для того, щоб уникнути холодного старту при підключенні резервного БП, заощадити час та мінімізувати ризики виходу блоку живлення з ладу у процесі його активізації. Як і у випадку з побутовими лампочками, при будь-якому холодному включенні утворюються пікові навантаження на елементну базу електроланцюга, що може призвести до її псування.

Налаштування режимів роботи кожного виробника виконується по-своєму. Наприклад, у Lenovo (IBM) в системах з двома блоками живлення налаштування через GUI виглядає так:

На вибір пропонуються три режими роботи:

Відмовостійкість без зниження енергоспоживання – повернемося до нього пізніше;

Відмовостійкість із зниженням потужності;

• Без відмовостійкості, але з максимальною потужністю.

Generic-сервери, на зразок Intel і Supermicro, не завжди добре документовані та відкритої інформації про налаштування режимів роботи БП не виявилося. Довелося звернутися до наших інженерів та форумів. Виявилося, що подібні системи зазвичай працюють у режимі балансування навантаження.

Якщо ви щільно працювали з подібними платформами та володієте іншою інформацією – поділіться у коментарях, будь ласка.

Ще цікавіше справи із системами з трьох і більше БП.

Три, чотири – хто більше?

Як і аналогії з RAID, більше вузлів відкриває більш витончені схеми використання. Наприклад, сервер Supermicro з трьома блоками штатно використовується режим роботи 2+1, тобто працюють одночасно два, а третій в резерві.

У випадку з чотирма БП у Lenovo можна налаштувати використання блоків живлення більш гнучко. Інтерфейс навіть вважає показники потужності самостійно:

З точки зору балансу продуктивності та надійності, подібні конфігурації з 4 БП виправдані лише при використанні "ненажерливих" комплектуючих. В інших випадках запас потужності буде надлишковим, а зручність і запас надійності забезпечують 2 блоки живлення з різними підводами електрики.

На мій погляд, у таких платформах цікавіше замість третього та четвертого БП поставити резервні батареї (приклади для Supermicro та ). Вони підстрахують від проблем з UPS і хвилин на 5 збільшать час роботи без електрики в мережі. Крім того, з подібними модулями зручніше займатися обслуговуванням заліза: висмикнув кабель і спокійно переніс сервер в іншу шафу. Час роботи сервера від вбудованої батареї становить близько п'яти хвилин.

Один на 800 чи два по 400

Досвід інженерів Сервер Моллпоказує, що блоки живлення на другому місці після виходу з ладу, після жорстких дисків. Принаймні, у ході відновлення серверів ці компоненти часто змінюються через застосування їх конструкції електролітичних конденсаторів.

Якщо до збоїв дискової підсистеми ми звикли і тримаємо запасний диск напоготові, то заміна для системи живлення зустрічається на полицях ЗІП рідше. Ситуацію певною мірою рятує гарантія і можливість отримати заміну БП, який відмовив через пару днів з кур'єром, але Закон Мерфі з рахунків скидати не варто. У моїй практиці був випадок, коли під час очікування заміни БП, що відмовив, вийшов з ладу решта. Добре, що на сервері нічого життєво важливого не було.

Якщо залишити осторонь надійність, залишається питання з потужністю. Як правило, краще взяти відразу два блоки живлення, кожен із достатнім запасом вихідної потужності. Але якщо бюджет таких вільностей не дозволяє, то доведеться зважувати потреби більш детально та враховувати просідання потужності джерел живлення. Звернемося до посібника від HP , у якому представлений графік ККД системи живлення різних конфігураціях:

У разі низького навантаження машини ККД одного блоку живлення вище, але картина змінюється, якщо у нас високонавантажений сервер.

Що ж буде, якщо один з блоків живлення вийде з ладу, а потужності, що залишилося, не вистачить?

У багатьох вендорів передбачено механізм зниження енергоспоживання на випадок збою - у Fujitsu, Throttling у Lenovo. Використання подібних механізмів не завжди рятує ситуацію, та й суттєве падіння продуктивності часом гірше простою.

Є ще один нюанс: зростає навантаження на другий блок живлення, що підвищує можливість його виходу з ладу. Краще виходити з того, що один блок живлення з пари повинен забезпечувати сервер цілком, хоча б при штатних навантаженнях. Різниця у вартості блоків живлення різної потужності не така вже й велика, тому варто вибирати більш продуктивні моделі. Наприклад, ось ціни на варіанти від Supermicro:

Блок живлення PWS-406P-1R на 400 Ватт коштує в середньому 12 000 ₽;

• Блок живлення PWS-706P-1R на 700 Ватт коштує в середньому 14 000 ₽.

Ціни взяті з Яндекс маркету, так що насправді вони можуть бути навіть нижчими. Економія 4 000 ₽ на шкоду відмови стійкості виглядає так собі навіть для невеликого сервера.

Так що там із прошивками

Сучасний блок живлення містить набір діагностичних механізмів для контролю внутрішньої системи охолодження, напруги, сили струму та маси внутрішніх станів.

Крім автоматичного відключення під час перегріву, корисно мати можливість підключити до централізованого моніторингу показники роботи підсистеми живлення. Наприклад, з їхньою допомогою можна прогнозувати вихід з ладу певного БП або виявити нестабільне підведення електрики. Все це забезпечують мікроконтролери, внутрішню логіку яких виробник періодично вдосконалює нові оновлення.

А тепер про мінуси

За всіх описаних переваг, у рішень з кількома блоками живлення є і негативні сторони:

Необхідність купувати дорожчі пропрієтарні блоки живлення. Як правило, вони повинні бути однаковими, що може викликати проблеми із заміною для дуже старих серверів;

Вузьким місцем стає керуючий блоками живлення контролерта плата, до якої вони підключаються (Power Distribution Backplane);

При малому навантаженні більша витрата електроенергіїяк наслідок специфічного алгоритму використання;

• Імовірність виходу з ладу одного блоку живлення з групи все ж таки вища, ніж збій єдиного - банальна теорія ймовірності. Тому варто уважно ставитися до вибору енергоємних рішень, що повністю використовують обидва блоки живлення.

Якщо у вас є власний негативний досвід роботи із конфігураціями з кількох блоків живлення – було б цікаво почитати у коментарях.

На завершення наведу кілька корисних посилань на калькулятори потужності популярних вендорів:

Якщо вам теж ліньки оцінювати потужність при виборі чергового нового сервера, то ці інструменти допоможуть при розрахунку потужності блоків живлення, так і енергоспоживання всього ЦОД.

Теги:

• серверне залізо
• надійність
• живлення
• відмовостійкість

PSU firmware is outdated.

Коли я вперше побачив такий напис при опитуванні версій прошивок HP DL380, то був трохи збентежений. Ем, ну гаразд, якщо дуже потрібно – завантаж і постав. Але що за софт може бути у банальному блоці живлення? Виявилося, що для діагностики місцевої системи життєзабезпечення та обробки відмов щодо харчування. Там натуральний кластер із блоків живлення, зі своїм арбітром та логікою. Під катом розповідь про влаштування такого кластера і про те, чому 2 x 1400 = 2300W.

Два блоки живлення – вдвічі вищі за надійність? Не завжди, тому що залежить від настройок системи живлення. Ось про неї докладніше і поговоримо. Як предмети оповідання я вибрав обладнання середнього серверного класу, на кшталт такого:

Тобто, не блейди та не мейнфрейми – у них все інакше влаштовано. Зверніть увагу, що форм-фактор сервера не має значення для наявності або відсутності додаткових блоків живлення.

Надійність чи зручність

Почнемо з відповіді питання "навіщо скільки БП, якщо можна просто зберігати невеликий запас запчастин". Системи з резервуванням у сервері завжди корисні, навіть якщо не розглядати стійкість до відмови. Наприклад, вони підвищують зручність обслуговування і дозволяють нам не ночувати в серверній заміні дисків або тих же блоків живлення.

Наприклад, другий блок живлення допоможе, якщо:

Вийде з ладу ДБЖ;

Дорожні робітники знайдуть родовище електрики;

Виникне необхідність перенесення сервера до іншої стійки;

• Залізу потрібно більше потужності, ніж забезпечує найпродуктивніший із доступних у каталозі джерел живлення.

Два блоки живлення дають більшу гнучкість при проектуванні серверної кімнати. Наприклад, робоча схема підключення одного клієнта: в серверній дві фази, підключені до різних блоків живлення серверів. Одна фаза підключена до UPS, а друга працює лише через стабілізатори. Але ця лінія йде від генератора із автозапуском. При відключенні електрики дизель стартує і сервери продовжують працювати навіть якщо UPS розрядяться. Це лише один із варіантів, підібраний з урахуванням побажань клієнта та можливостей бюджету.

Разом, кілька БП потрібні для зручностіадміністратора, підвищення надійностісистеми та забезпечення більшої потужності.

Теорія "на коліні"

Найпростіший варіант систем із двома блоками живлення виглядає як запитування окремих комплектуючих комп'ютера від різних блоків, при цьому один з них управляє та живить материнську плату. Подібні рішення практикують геймери та майнери, тому що для встановлення трьох і більше відеокарт одного джерела живлення не вистачить. Для підключення використовують такі адаптери:

При натисканні на Power замикаються зелений сигнальний провід із "землею", даючи команду на запуск обох блоків живлення.

Пам'ятаю, колись давно мав комп'ютер рівня Pentium III з набором SCSI дисків. Штатного блоку живлення перестало вистачати, і я підключив старий блок АТ окремо для жорстких дисків. Запуск чудо-машини відбувався так: натискаємо на кнопку додаткового живлення і чекаємо дзижчання дисків, потім включаємо основний БП і починається завантаження.

Навіть в епоху всепроникаючого Китаю для "Самоделкіних" існує безліч схем підключення двох блоків живлення своїми руками, щоб вийшла схожа конфігурація:

Але повернемося до промислових серверних рішень.

Пристрій харчування за своєю логікою є досить простим. Блоки підключаються до спеціального кошика Power Distribution Backplane, де також присутній мікроконтролер Power Distribution Unit(не плутайте із розподільником живлення для серверної стійки). Контролер відповідає за схему використання доступних БП: одночасно або як primary-backup.

Налаштування та логіка роботи

Настільки просунуту підсистему живлення можна налаштовувати під конкретні потреби. При використанні сервера з двома блоками живлення є кілька режимів роботи:

Резервування, коли один блок живлення навантажений постійно, а другий готовий підхопити навантаження у разі збою;

• Розподіл навантаження, при якому сервер використовує обидва блоки живлення одночасно.

Дуже нагадує RAID - його стійкий до відмови рівень 1 і продуктивний 0.

Більшість виробників дозволяють адміністратору вибрати потрібний режим. Наприклад, у такому сервері HP налаштування через BIOS виглядає так:

Зображення трохи застаріло, тому що в нових системах використовується налаштування через iLO, але для розуміння суті її достатньо.

Подивимося на потужність пари блоків живлення HP DL360, що видається, при різних режимах налаштування і невеликому навантаженні. Для цього використовуємо консольну утиліту hpasmcli.

• Balanced Mode
  hpasmcli> SHOW POWERSUPPLY

І справді, при використанні режиму розподілу навантаження блоки навантажені приблизно однаково. Але при включенні стійкості до відмови використовується тільки один блок живлення, а другий переводиться в Standby і витрачає мінімум енергії.

Своєрідний "сплячий режим" потрібен для того, щоб уникнути холодного старту при підключенні резервного БП, заощадити час та мінімізувати ризики виходу блоку живлення з ладу у процесі його активізації. Як і у випадку з побутовими лампочками, при будь-якому холодному включенні утворюються пікові навантаження на елементну базу електроланцюга, що може призвести до її псування.

Налаштування режимів роботи кожного виробника виконується по-своєму. Наприклад, у Lenovo (IBM) в системах з двома блоками живлення налаштування через GUI виглядає так:

На вибір пропонуються три режими роботи:

Відмовостійкість без зниження енергоспоживання – повернемося до нього пізніше;

Відмовостійкість із зниженням потужності;

• Без відмовостійкості, але з максимальною потужністю.

Generic-сервери, на зразок Intel і Supermicro, не завжди добре документовані та відкритої інформації про налаштування режимів роботи БП не виявилося. Довелося звернутися до наших інженерів та форумів. Виявилося, що подібні системи зазвичай працюють у режимі балансування навантаження.

Якщо ви щільно працювали з подібними платформами та володієте іншою інформацією – поділіться у коментарях, будь ласка.

Ще цікавіше справи із системами з трьох і більше БП.

Три, чотири – хто більше?

Як і аналогії з RAID, більше вузлів відкриває більш витончені схеми використання. Наприклад, сервер Supermicro з трьома блоками штатно використовується режим роботи 2+1, тобто працюють одночасно два, а третій в резерві.

У випадку з чотирма БП у Lenovo можна налаштувати використання блоків живлення більш гнучко. Інтерфейс навіть вважає показники потужності самостійно:

З точки зору балансу продуктивності та надійності, подібні конфігурації з 4 БП виправдані лише при використанні "ненажерливих" комплектуючих. В інших випадках запас потужності буде надлишковим, а зручність і запас надійності забезпечують 2 блоки живлення з різними підводами електрики.

На мій погляд, у таких платформах цікавіше замість третього та четвертого БП поставити резервні батареї (приклади для Supermicro та ). Вони підстрахують від проблем з UPS і хвилин на 5 збільшать час роботи без електрики в мережі. Крім того, з подібними модулями зручніше займатися обслуговуванням заліза: висмикнув кабель і спокійно переніс сервер в іншу шафу. Час роботи сервера від вбудованої батареї становить близько п'яти хвилин.

Один на 800 чи два по 400

Досвід інженерів Сервер Моллпоказує, що блоки живлення на другому місці після виходу з ладу, після жорстких дисків. Принаймні, у ході відновлення серверів ці компоненти часто змінюються через застосування їх конструкції електролітичних конденсаторів.

Якщо до збоїв дискової підсистеми ми звикли і тримаємо запасний диск напоготові, то заміна для системи живлення зустрічається на полицях ЗІП рідше. Ситуацію певною мірою рятує гарантія і можливість отримати заміну БП, який відмовив через пару днів з кур'єром, але Закон Мерфі з рахунків скидати не варто. У моїй практиці був випадок, коли під час очікування заміни БП, що відмовив, вийшов з ладу решта. Добре, що на сервері нічого життєво важливого не було.

Якщо залишити осторонь надійність, залишається питання з потужністю. Як правило, краще взяти відразу два блоки живлення, кожен із достатнім запасом вихідної потужності. Але якщо бюджет таких вільностей не дозволяє, то доведеться зважувати потреби більш детально та враховувати просідання потужності джерел живлення. Звернемося до посібника від HP , у якому представлений графік ККД системи живлення різних конфігураціях:

У разі низького навантаження машини ККД одного блоку живлення вище, але картина змінюється, якщо у нас високонавантажений сервер.

Що ж буде, якщо один з блоків живлення вийде з ладу, а потужності, що залишилося, не вистачить?

У багатьох вендорів передбачено механізм зниження енергоспоживання на випадок збою - PowerSafe uard у Fujitsu, Throttling у Lenovo. Використання подібних механізмів не завжди рятує ситуацію, та й суттєве падіння продуктивності часом гірше простою.

Є ще один нюанс: зростає навантаження на другий блок живлення, що підвищує можливість його виходу з ладу. Краще виходити з того, що один блок живлення з пари повинен забезпечувати сервер цілком, хоча б при штатних навантаженнях. Різниця у вартості блоків живлення різної потужності не така вже й велика, тому варто вибирати більш продуктивні моделі. Наприклад, ось ціни на варіанти від Supermicro:

Блок живлення PWS-406P-1R на 400 Ватт коштує в середньому 12 000 ₽;

• Блок живлення PWS-706P-1R на 700 Ватт коштує в середньому 14 000 ₽.

Ціни взяті з Яндекс маркету, так що насправді вони можуть бути навіть нижчими. Економія 4 000 ₽ на шкоду відмови стійкості виглядає так собі навіть для невеликого сервера.

Так що там із прошивками

Сучасний блок живлення містить набір діагностичних механізмів для контролю внутрішньої системи охолодження, напруги, сили струму та маси внутрішніх станів.

Крім автоматичного відключення під час перегріву, корисно мати можливість підключити до централізованого моніторингу показники роботи підсистеми живлення. Наприклад, з їхньою допомогою можна прогнозувати вихід з ладу певного БП або виявити нестабільне підведення електрики. Все це забезпечують мікроконтролери, внутрішню логіку яких виробник періодично вдосконалює нові оновлення.

А тепер про мінуси

За всіх описаних переваг, у рішень з кількома блоками живлення є і негативні сторони:

Необхідність купувати дорожчі пропрієтарні блоки живлення. Як правило, вони повинні бути однаковими, що може викликати проблеми із заміною для дуже старих серверів;

Вузьким місцем стає керуючий блоками живлення контролерта плата, до якої вони підключаються (Power Distribution Backplane);

При малому навантаженні більша витрата електроенергіїяк наслідок специфічного алгоритму використання;

• Імовірність виходу з ладу одного блоку живлення з групи все ж таки вища, ніж збій єдиного - банальна теорія ймовірності. Тому варто уважно ставитися до вибору енергоємних рішень, що повністю використовують обидва блоки живлення.

Якщо у вас є власний негативний досвід роботи із конфігураціями з кількох блоків живлення – було б цікаво почитати у коментарях.

На завершення наведу кілька корисних посилань на калькулятори потужності популярних вендорів:

Якщо вам теж ліньки оцінювати потужність при виборі чергового нового сервера, то ці інструменти допоможуть при розрахунку потужності блоків живлення, так і енергоспоживання всього ЦОД.

Теги: Додати теги