Cách khởi động nguồn điện máy chủ emacs. Cách máy chủ hoạt động với tuốc nơ vít trong nguồn điện. Logic thiết lập và vận hành

Bộ nguồn máy chủ là một phần cứng được sử dụng để chuyển đổi nguồn điện được cung cấp từ ổ cắm điện thành nguồn điện có thể sử dụng được cho nhiều bộ phận bên trong vỏ máy tính. Chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dạng năng lượng liên tục cần thiết để các linh kiện máy tính hoạt động bình thường, gọi là dòng điện một chiều (DC). Kiểm soát quá nhiệt bằng cách điều khiển điện áp, có thể thay đổi tự động hoặc thủ công tùy thuộc vào nguồn điện.

Bộ nguồn máy chủ còn được gọi là bộ chuyển đổi nguồn. Các PC hiện đại thường sử dụng nguồn điện ở chế độ chuyển đổi. Một số thiết bị có công tắc thủ công để chọn điện áp đầu vào, trong khi một số thiết bị khác tự động điều chỉnh theo điện áp nguồn. CoolMax và Ultra là những nhà sản xuất bộ nguồn phổ biến nhất.

Chức năng

Không giống như một số thành phần phần cứng tùy chọn được sử dụng với máy tính (ví dụ: máy in), nguồn điện là một yếu tố quan trọng vì nếu không có nó thì phần còn lại của phần cứng bên trong sẽ không thể hoạt động.

Bo mạch chủ, thùng máy và bộ nguồn có nhiều kích cỡ khác nhau được gọi là hệ số dạng. Cả ba thành phần phải tương thích để hoạt động.

Nguồn điện của máy tính để bàn thay đổi từ dòng điện xoay chiều từ ổ cắm trên tường sang dòng điện một chiều điện áp thấp để vận hành bộ xử lý và các thiết bị ngoại vi. Cần có một số loại điện áp DC và phải được điều chỉnh để đảm bảo PC hoạt động ổn định.

Pin máy tính có chức năng bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ điện áp cao và thấp, bảo vệ quá dòng và bảo vệ quá nhiệt.

Bộ nguồn hiện đại có điện áp dự phòng có thể tắt hầu hết hệ thống máy tính. Khi máy tính đã tắt nhưng pin vẫn bật, nó có thể được khởi động từ xa thông qua Wake-on-LAN và Wake-on-ring hoặc cục bộ thông qua Keyboard Power ON (KBPO) nếu bo mạch chủ hỗ trợ. Điện áp dự phòng này được tạo ra bởi nguồn điện nhỏ hơn bên trong thiết bị.

Các thiết bị này được thiết kế để sử dụng trên toàn thế giới, được trang bị một công tắc điện áp đầu vào cho phép người dùng định cấu hình thiết bị để sử dụng trên mạng điện cục bộ.

Đánh giá sức mạnh

Tổng công suất tiêu thụ của nguồn điện bị giới hạn bởi thực tế là tất cả các đường ray đều đi qua một máy biến áp duy nhất và bất kỳ mạch điện phía sơ cấp nào của nó, chẳng hạn như các bộ phận chuyển mạch. Yêu cầu năng lượng chung cho máy tính cá nhân có thể dao động từ 250 watt đến 1000 watt đối với PC cao cấp có nhiều card đồ họa. Máy tính cá nhân thường cần 300 đến 500 watt. Nguồn điện được đánh giá cao hơn 40% so với mức tiêu thụ điện năng định mức của hệ thống. Điều này bảo vệ chống lại sự suy giảm hiệu suất và tình trạng quá tải điện. Pin được chỉ định bởi tổng công suất đầu ra của chúng và cách xác định điều này bằng giới hạn dòng điện cho từng điện áp được cung cấp. Một số bộ nguồn không có bảo vệ quá tải - điều này quan trọng cần cân nhắc trước khi khởi động bộ nguồn máy chủ của bạn.

Hiệu suất năng lượng

Mức tiêu thụ điện năng của hệ thống là tổng xếp hạng công suất của tất cả các thành phần tiêu thụ điện năng. Đối với một số card đồ họa, nguồn điện 12V cho PSU là rất quan trọng. Nếu tổng định mức dòng điện 12V trên pin cao hơn định mức khuyến nghị của thẻ thì nguồn điện đó có thể phục vụ đầy đủ cho thẻ nếu bất kỳ thành phần nào khác của hệ thống 12V được tính đến. Các nhà sản xuất thành phần hệ thống máy tính này, đặc biệt là card đồ họa, có xu hướng tính đến. đánh giá quá cao các yêu cầu về năng lượng của họ để giảm thiểu các vấn đề hỗ trợ do nguồn điện quá thấp.

Mặc dù bộ nguồn có công suất cao hơn sẽ có thêm khả năng chịu quá tải nhưng nó thường kém hiệu quả hơn và sẽ tiêu thụ nhiều điện năng hơn ở mức tải thấp. Ví dụ: một thiết bị 900 watt có xếp hạng hiệu suất 80 Plus Silver (có nghĩa là thiết bị được đánh giá là có hiệu suất ít nhất 85% khi tải trên 180 watt) chỉ có thể tối ưu 73% nếu tải dưới 100 watt, tức là công suất nhàn rỗi điển hình cho máy tính cá nhân. Như vậy, với tải 100 W thì tổn thất của nguồn này sẽ là 37 W.

Nếu cùng một thiết bị được cung cấp tải 450 W, hiệu suất điện đạt 89% thì tổn thất sẽ chỉ là 56 W, mặc dù gấp 4,5 lần công suất hữu ích. Để so sánh, bộ nguồn 500 watt được đánh giá ở hiệu suất 80 Plus Bronze (nghĩa là nó được đánh giá hiệu quả ít nhất 82% đối với tải trên 100 watt) có thể mang lại hiệu suất 84% cho tải 100 watt trong khi chỉ tiêu tốn 19 watt.

Thông số kỹ thuật

Một thử nghiệm vào năm 2005 cho thấy nguồn điện máy chủ 2000W thường có hiệu suất 70-80%. Để có pin hiệu suất 75%, cần có 100W AC để tạo ra 75W DC, 25W còn lại sẽ dùng để tản nhiệt. Các phần tử chất lượng cao hơn có thể cho hiệu quả trên 80%. Bộ nguồn tiết kiệm năng lượng tạo ra ít nhiệt hơn và cần ít không khí làm mát hơn, giúp máy hoạt động yên tĩnh.

Chỉ số hoạt động

Tính đến năm 2012, một số bộ nguồn tiêu dùng hiệu suất cao có thể đạt hiệu suất vượt quá 90% ở mức tải tối ưu, mặc dù sẽ giảm xuống 87-89% khi tải nặng hoặc giảm tải. Bộ nguồn máy chủ Google có hiệu suất hơn 90%. Hewlett-Packard đạt hiệu suất 94%. Pin tiêu chuẩn được bán cho máy trạm có hiệu suất cao hơn 90% so với năm 2010.

Hiệu suất năng lượng giảm đáng kể ở mức tải thấp. Vì vậy, điều quan trọng là phải kiểm tra nguồn điện của máy chủ và kết hợp công suất của nguồn với nhu cầu của máy tính. Hiệu suất thường đạt cực đại ở mức tải khoảng 50-75%.

Biện pháp phòng ngừa

Nguồn điện của máy chủ thường không được người dùng sử dụng. Không bao giờ mở vỏ của thiết bị này. Nó chứa các tụ điện có thể tích điện mạnh ngay cả khi máy tính bị tắt và rút phích cắm trong một tuần. Điều này đặc biệt quan trọng khi xác định sơ đồ nguồn điện của máy chủ. Bạn có thể bảo vệ thiết bị của mình khỏi sự đột biến điện bằng cách sử dụng thiết bị chống sét lan truyền và nguồn điện liên tục.

Sửa chữa, nâng cấp nguồn máy chủ

Bộ nguồn được lắp bên trong thành sau của thùng máy, nơi cũng có quạt làm mát. Mặt bên của thiết bị nằm bên ngoài vỏ có một đầu nối với ba ổ cắm để kết nối cáp nguồn. Ngoài ra, mạch còn được tích hợp công tắc nguồn và công tắc điện áp.

Các bó dây màu chạy từ phía đối diện của pin tới máy tính. Đầu nối ở hai đầu dây đối diện kết nối với nhiều bộ phận khác nhau bên trong máy tính để cung cấp điện cho chúng. Một số được thiết kế đặc biệt để kết nối với bo mạch chủ, trong khi một số khác có đầu nối được tích hợp vào quạt, ổ đĩa mềm, ổ cứng, ổ đĩa quang và thậm chí một số card đồ họa công suất cao, đây là điều cần cân nhắc khi thiết kế lại nguồn điện máy chủ của bạn.

Thiết bị bên ngoài

Bộ nguồn được đánh giá theo công suất và cho biết lượng điện chúng có thể cung cấp cho máy tính. Vì mọi bộ phận của máy tính đều yêu cầu những điều kiện nhất định để hoạt động bình thường nên điều quan trọng là phải có bộ nguồn máy chủ có thể mang lại hiệu suất cần thiết. Có một công cụ tính toán cung cấp bộ làm mát tiện lợi có thể xác định các thông số cần thiết.

Ngoài ra còn có các bộ nguồn bên ngoài được kết nối riêng bằng cáp nguồn và có thể làm giảm diện mạo của hệ thống PC.

  • Tối ưu hóa máy chủ,
  • Quản trị máy chủ
  • Phần mềm PSU đã lỗi thời.


    Lần đầu tiên nhìn thấy dòng chữ như vậy khi khảo sát các phiên bản phần sụn của HP DL380, tôi có phần nản lòng. Ừm, được thôi, nếu bạn thực sự cần thì hãy tải xuống và cài đặt. Nhưng loại phần mềm nào có thể có trong bộ nguồn tầm thường? Hóa ra nó được sử dụng để chẩn đoán hệ thống hỗ trợ sự sống tại địa phương và xử lý các sự cố mất điện. Có một nhóm nguồn cung cấp năng lượng tự nhiên, có trọng tài và logic riêng. Bên dưới phần cắt là câu chuyện về cấu trúc của một “cụm” như vậy và tại sao 2 x 1400 = 2300W.


    Hai nguồn điện – đáng tin cậy gấp đôi? Không phải lúc nào cũng vậy, vì nó phụ thuộc vào cài đặt hệ thống cấp điện. Hãy nói về nó chi tiết hơn. Làm chủ đề của câu chuyện, tôi đã chọn thiết bị cấp máy chủ tầm trung như thế này:

    Đó là, không phải lưỡi dao hay máy tính lớn - mọi thứ đều được sắp xếp khác nhau đối với chúng. Xin lưu ý rằng yếu tố hình thức máy chủ không quan trọng liên quan đến việc có hay không có nguồn điện bổ sung.

    Độ tin cậy hoặc tiện lợi

    Hãy bắt đầu bằng cách trả lời câu hỏi “tại sao có nhiều nguồn điện như vậy nếu bạn chỉ có thể dự trữ một lượng nhỏ phụ tùng thay thế?” Các hệ thống có tính năng dự phòng trong máy chủ luôn hữu ích, ngay cả khi không tính đến khả năng chịu lỗi. Ví dụ: chúng giúp dễ bảo trì hơn và cho phép chúng tôi không phải qua đêm trong phòng máy chủ khi thay thế đĩa hoặc nguồn điện tương tự.


    Ví dụ: nguồn điện thứ hai sẽ hữu ích nếu:

      UPS bị lỗi;

      Công nhân làm đường sẽ tìm thấy một cục điện;

      Sẽ có nhu cầu di chuyển máy chủ sang một giá đỡ khác;

    • Phần cứng cần nhiều năng lượng hơn nguồn điện mạnh nhất có sẵn trong danh mục cung cấp.
    Hai bộ nguồn giúp bạn linh hoạt hơn khi thiết kế phòng máy chủ của mình. Ví dụ: sơ đồ kết nối làm việc cho một máy khách: trong phòng máy chủ có hai pha, được kết nối với các nguồn điện khác nhau của máy chủ. Một pha được kết nối với UPS và pha thứ hai chỉ hoạt động thông qua bộ ổn định. Nhưng dòng này xuất phát từ một máy phát điện tự khởi động. Khi mất điện, động cơ diesel sẽ khởi động và máy chủ tiếp tục hoạt động ngay cả khi UPS bị ngắt điện. Đây chỉ là một trong những lựa chọn được lựa chọn có tính đến mong muốn và khả năng ngân sách của khách hàng.

    Tổng cộng, cần có một số nguồn cung cấp năng lượng cho cơ sở quản trị viên, khuyến mãi độ tin cậy hệ thống và hỗ trợ thêm sức mạnh.

    Lý thuyết "trên đầu gối"

    Phiên bản đơn giản nhất của hệ thống có hai bộ nguồn trông giống như cấp nguồn cho từng bộ phận máy tính riêng lẻ từ các bộ phận khác nhau, trong khi một trong số chúng điều khiển và cấp nguồn cho bo mạch chủ. Các giải pháp như vậy được các game thủ và thợ mỏ thực hiện vì một nguồn điện không đủ để cài đặt ba card màn hình trở lên. Các bộ điều hợp sau được sử dụng để kết nối:



    Khi bạn nhấn Power, dây tín hiệu màu xanh lá cây được nối đất, đưa ra lệnh khởi động cả hai nguồn điện.


    Tôi nhớ ngày xưa tôi có một chiếc máy tính Pentium III với một bộ đĩa SCSI. Nguồn điện tiêu chuẩn không còn đủ nữa nên tôi đã kết nối riêng bộ AT cũ cho các ổ đĩa cứng. Cỗ máy thần kỳ đã được ra mắt như thế này: nhấn nút nguồn bổ sung và đợi cho các đĩa kêu vo vo, sau đó bật nguồn điện chính và quá trình tải xuống bắt đầu.

    Ngay cả trong thời đại Trung Quốc tràn lan, đối với những người “tự chế”, có rất nhiều phương án DIY để kết nối hai bộ nguồn để có được cấu hình tương tự:



    Nhưng hãy quay lại giải pháp máy chủ công nghiệp.


    Thiết bị cung cấp điện có logic khá đơn giản. Các khối được kết nối với một giỏ đặc biệt Bảng nối đa năng phân phối điện, nơi đó cũng có một vi điều khiển Đơn vị phân phối điện(đừng nhầm với nhà phân phối nguồn máy chủ). Bộ điều khiển chịu trách nhiệm về kế hoạch sử dụng các nguồn điện sẵn có: đồng thời hoặc ở chế độ dự phòng chính.

    Logic thiết lập và vận hành

    Một hệ thống phụ năng lượng tiên tiến như vậy có thể được tùy chỉnh để phù hợp với nhu cầu cụ thể. Khi sử dụng máy chủ có hai nguồn điện, có một số chế độ hoạt động:

      Sự đặt chỗ, trong đó một nguồn điện được tải liên tục và nguồn thứ hai sẵn sàng nhận tải trong trường hợp có sự cố;

    • Phân phối tải, trong đó máy chủ sử dụng đồng thời cả hai nguồn điện.

    Rất giống với RAID - mức độ chịu lỗi của nó là 1 và mức hiệu suất là 0.


    Hầu hết các nhà sản xuất đều cho phép quản trị viên chọn chế độ mong muốn. Ví dụ: trong một máy chủ HP như vậy, cấu hình qua BIOS trông như thế này:



    Hình ảnh hơi lỗi thời vì các hệ thống mới hơn sử dụng cấu hình iLO, nhưng cũng đủ để bạn hình dung.


    Chúng ta hãy xem công suất đầu ra của một cặp bộ nguồn HP DL360 ở các chế độ cấu hình và tải nhẹ khác nhau. Để làm điều này, chúng tôi sử dụng tiện ích bảng điều khiển hpasmcli.

    • Chế độ cân bằng
      hpasmcli>HIỂN THỊ CẤP ĐIỆN

    Thật vậy, khi sử dụng chế độ phân phối tải, các khối được tải gần như bằng nhau. Nhưng khi khả năng chịu lỗi được bật, chỉ có một nguồn điện được sử dụng và nguồn thứ hai được chuyển sang Chế độ chờ và tiêu thụ năng lượng tối thiểu.


    Cần có một loại “chế độ ngủ” để tránh khởi động nguội khi kết nối nguồn điện dự phòng, tiết kiệm thời gian và giảm thiểu nguy cơ hỏng nguồn điện trong quá trình kích hoạt. Như trong trường hợp bóng đèn gia dụng, bất kỳ thao tác bật khi nguội nào cũng tạo ra tải cực đại trên đế phần tử của mạch điện, có thể dẫn đến hư hỏng bóng đèn.


    Mỗi nhà sản xuất cấu hình các chế độ hoạt động khác nhau. Ví dụ: trong các hệ thống Lenovo (IBM) có hai bộ nguồn, thiết lập GUI trông như thế này:



    Có ba chế độ hoạt động để lựa chọn:

      Khả năng chịu lỗi mà không làm giảm mức tiêu thụ điện năng - chúng ta sẽ quay lại vấn đề này sau;

      Khả năng chịu lỗi với việc giảm công suất;

    • Không có khả năng chịu lỗi nhưng có công suất tối đa.

    Các máy chủ thông thường, như Intel và Supermicro, không phải lúc nào cũng được ghi chép đầy đủ và không có thông tin mở về cài đặt chế độ vận hành nguồn điện. Tôi đã phải liên hệ với các kỹ sư và diễn đàn của chúng tôi. Hóa ra những hệ thống như vậy thường hoạt động ở chế độ cân bằng tải.


    Nếu bạn đã làm việc chặt chẽ với các nền tảng tương tự và có thông tin khác, vui lòng chia sẻ nó trong phần bình luận.

    Mọi chuyện còn thú vị hơn với hệ thống gồm ba bộ nguồn trở lên.

    Ba, bốn - ai nhiều hơn?

    Tương tự như RAID, nhiều nút hơn sẽ mở ra các kiểu sử dụng phức tạp hơn. Ví dụ: một máy chủ Supermicro có ba khối thường sử dụng chế độ vận hành 2 + 1, nghĩa là hai khối hoạt động đồng thời và khối thứ ba được dự trữ.


    Trong trường hợp có bốn bộ nguồn, Lenovo có thể cấu hình việc sử dụng các bộ nguồn linh hoạt hơn. Giao diện thậm chí còn tự tính toán các chỉ số nguồn:



    Từ quan điểm cân bằng giữa hiệu suất và độ tin cậy, cấu hình 4 bộ nguồn như vậy chỉ hợp lý khi sử dụng các thành phần “háu ăn”. Trong các trường hợp khác, nguồn dự trữ năng lượng sẽ quá mức, đồng thời sự tiện lợi và độ tin cậy được cung cấp bởi 2 bộ nguồn với các nguồn điện khác nhau.


    Theo tôi, trong những nền tảng như vậy, việc lắp pin dự phòng thay vì nguồn điện thứ ba và thứ tư sẽ thú vị hơn (ví dụ cho Supermicro và). Chúng sẽ bảo vệ khỏi các sự cố với UPS và tăng thời gian hoạt động mà không có điện trong mạng thêm 5 phút. Ngoài ra, với các mô-đun như vậy, việc bảo trì phần cứng sẽ thuận tiện hơn: rút cáp và bình tĩnh di chuyển máy chủ sang tủ khác. Thời gian hoạt động của máy chủ với pin tích hợp là khoảng năm phút.

    Một cái giá 800 hoặc hai cái giá 400

    Kinh nghiệm của kỹ sư Trung tâm mua sắm máy chủ cho thấy bộ nguồn có khả năng hỏng hóc cao thứ hai, sau ổ cứng. Ít nhất trong quá trình khôi phục máy chủ, các thành phần này thường bị thay đổi do sử dụng tụ điện trong thiết kế của chúng.


    Nếu chúng ta đã quen với những hỏng hóc của hệ thống con đĩa và luôn chuẩn bị sẵn một đĩa dự phòng, thì việc thay thế hệ thống điện sẽ ít phổ biến hơn trên các kệ phụ tùng thay thế. Tình hình ở một mức độ nào đó được cứu vãn nhờ chế độ bảo hành và cơ hội nhận được bộ nguồn thay thế bị hỏng trong vài ngày qua dịch vụ chuyển phát nhanh, nhưng Định luật Murphy không nên được giảm giá. Trong thực tế của tôi, có một trường hợp trong khi chờ thay thế một bộ nguồn bị hỏng thì bộ nguồn còn lại bị hỏng. Thật tốt khi không có gì cực kỳ quan trọng trên máy chủ.

    Bỏ sự tin cậy sang một bên, câu hỏi về quyền lực vẫn còn. Theo quy định, tốt hơn là nên sử dụng hai nguồn điện cùng một lúc, mỗi nguồn có đủ công suất đầu ra. Nhưng nếu ngân sách không cho phép những quyền tự do như vậy, thì bạn sẽ phải cân nhắc nhu cầu một cách chi tiết hơn và tính đến mức tiêu thụ điện năng của các nguồn điện. Hãy chuyển sang hướng dẫn sử dụng của HP, trong đó trình bày biểu đồ về hiệu suất của hệ thống điện ở các cấu hình khác nhau:



    Trong trường hợp tải máy thấp, hiệu suất của một nguồn điện sẽ cao hơn, nhưng bức tranh sẽ thay đổi nếu chúng ta có một máy chủ được tải cao.


    Điều gì xảy ra nếu một trong các nguồn điện bị hỏng và nguồn điện của nguồn còn lại không đủ?


    Nhiều nhà cung cấp có cơ chế giảm tiêu thụ điện năng trong trường hợp hỏng hóc - Fujitsu, Throttling cho Lenovo. Việc sử dụng các cơ chế như vậy không phải lúc nào cũng cứu vãn được tình hình và năng suất giảm đáng kể đôi khi còn tệ hơn cả thời gian ngừng hoạt động.


    Còn một sắc thái nữa: tải trên nguồn điện thứ hai tăng lên, điều này làm tăng khả năng hỏng hóc của nó. Sẽ tốt hơn nếu giả định rằng một nguồn điện từ một cặp sẽ cung cấp cho toàn bộ máy chủ, ít nhất là trong điều kiện tải bình thường. Sự khác biệt về giá thành của các bộ nguồn có công suất khác nhau không quá lớn, vì vậy cần lựa chọn những mẫu hiệu quả hơn. Ví dụ: đây là giá cho các tùy chọn từ Supermicro:

      Bộ nguồn 400 watt PWS-406P-1R có giá trung bình 12.000 rúp;

    • Bộ nguồn 700 watt PWS-706P-1R có giá trung bình 14.000 rúp.

    Giá được lấy từ thị trường Yandex, vì vậy trên thực tế, chúng có thể còn thấp hơn. Tiết kiệm 4.000 ₽ do phải trả giá bằng khả năng chịu lỗi có vẻ tầm thường ngay cả đối với một máy chủ nhỏ.

    Vậy có chuyện gì với phần sụn vậy?

    Bộ nguồn hiện đại chứa một bộ cơ chế chẩn đoán để giám sát hệ thống làm mát bên trong, điện áp, dòng điện và một loạt các trạng thái bên trong.


    Ngoài tính năng tự động tắt khi quá nhiệt, còn rất hữu ích khi có thể kết nối các chỉ báo hiệu suất của hệ thống phụ nguồn điện với giám sát tập trung. Ví dụ: với sự trợ giúp của họ, bạn có thể dự đoán sự cố của một nguồn điện nhất định hoặc xác định nguồn điện không ổn định. Tất cả điều này được cung cấp bởi các bộ vi điều khiển, logic bên trong được nhà sản xuất cải tiến định kỳ trong các bản cập nhật mới.

    Và bây giờ về nhược điểm

    Với tất cả những ưu điểm được mô tả, giải pháp sử dụng nhiều nguồn điện cũng có những nhược điểm:

      Sự cần thiết phải mua những thứ đắt tiền hơn nguồn điện độc quyền. Thông thường, chúng phải giống nhau, điều này có thể gây ra sự cố thay thế cho các máy chủ quá cũ;

      Nút cổ chai trở thành người quản lý nguồn điện bộ điều khiển và bo mạch mà chúng được kết nối (Bảng nối đa năng phân phối điện);

      Khi tải nhẹ tiêu thụ năng lượng cao hơn, do một thuật toán sử dụng cụ thể;

    • Xác suất hỏng một nguồn điện của một nhóm vẫn cao hơn khả năng hỏng một nguồn duy nhất - một lý thuyết xác suất tầm thường. Vì vậy, bạn nên cẩn thận khi lựa chọn các giải pháp sử dụng nhiều năng lượng và tận dụng tối đa cả hai nguồn điện.
    Nếu bạn có trải nghiệm tiêu cực của riêng mình với cấu hình của nhiều bộ nguồn, sẽ rất thú vị khi đọc phần nhận xét.

    Tóm lại, đây là một số liên kết hữu ích đến máy tính công suất từ ​​các nhà cung cấp phổ biến:

    Nếu bạn cũng quá lười ước tính công suất khi chọn máy chủ mới tiếp theo thì những công cụ này sẽ giúp tính toán cả công suất của bộ nguồn cũng như mức tiêu thụ năng lượng của toàn bộ trung tâm dữ liệu.

    thẻ:

    • phần cứng máy chủ
    • độ tin cậy
    • dinh dưỡng
    • khả năng chịu lỗi
    Thêm thẻ

    Phần mềm PSU đã lỗi thời.


    Lần đầu tiên nhìn thấy dòng chữ như vậy khi khảo sát các phiên bản phần sụn của HP DL380, tôi có phần nản lòng. Ừm, được thôi, nếu bạn thực sự cần thì hãy tải xuống và cài đặt. Nhưng loại phần mềm nào có thể có trong bộ nguồn tầm thường? Hóa ra nó được sử dụng để chẩn đoán hệ thống hỗ trợ sự sống tại địa phương và xử lý các sự cố mất điện. Có một nhóm nguồn cung cấp năng lượng tự nhiên, có trọng tài và logic riêng. Bên dưới phần cắt là câu chuyện về cấu trúc của một “cụm” như vậy và tại sao 2 x 1400 = 2300W.


    Hai nguồn điện – đáng tin cậy gấp đôi? Không phải lúc nào cũng vậy, vì nó phụ thuộc vào cài đặt hệ thống cấp điện. Hãy nói về nó chi tiết hơn. Làm chủ đề của câu chuyện, tôi đã chọn thiết bị cấp máy chủ tầm trung như thế này:

    Đó là, không phải lưỡi dao hay máy tính lớn - mọi thứ đều được sắp xếp khác nhau đối với chúng. Xin lưu ý rằng yếu tố hình thức máy chủ không quan trọng liên quan đến việc có hay không có nguồn điện bổ sung.

    Độ tin cậy hoặc tiện lợi

    Hãy bắt đầu bằng cách trả lời câu hỏi “tại sao có nhiều nguồn điện như vậy nếu bạn chỉ có thể dự trữ một lượng nhỏ phụ tùng thay thế?” Các hệ thống có tính năng dự phòng trong máy chủ luôn hữu ích, ngay cả khi không tính đến khả năng chịu lỗi. Ví dụ: chúng giúp dễ bảo trì hơn và cho phép chúng tôi không phải qua đêm trong phòng máy chủ khi thay thế đĩa hoặc nguồn điện tương tự.


    Ví dụ: nguồn điện thứ hai sẽ hữu ích nếu:

      UPS bị lỗi;

      Công nhân làm đường sẽ tìm thấy một cục điện;

      Sẽ có nhu cầu di chuyển máy chủ sang một giá đỡ khác;

    • Phần cứng cần nhiều năng lượng hơn nguồn điện mạnh nhất có sẵn trong danh mục cung cấp.
    Hai bộ nguồn giúp bạn linh hoạt hơn khi thiết kế phòng máy chủ của mình. Ví dụ: sơ đồ kết nối làm việc cho một máy khách: trong phòng máy chủ có hai pha, được kết nối với các nguồn điện khác nhau của máy chủ. Một pha được kết nối với UPS và pha thứ hai chỉ hoạt động thông qua bộ ổn định. Nhưng dòng này xuất phát từ một máy phát điện tự khởi động. Khi mất điện, động cơ diesel sẽ khởi động và máy chủ tiếp tục hoạt động ngay cả khi UPS bị ngắt điện. Đây chỉ là một trong những lựa chọn được lựa chọn có tính đến mong muốn và khả năng ngân sách của khách hàng.

    Tổng cộng, cần có một số nguồn cung cấp năng lượng cho cơ sở quản trị viên, khuyến mãi độ tin cậy hệ thống và hỗ trợ thêm sức mạnh.

    Lý thuyết "trên đầu gối"

    Phiên bản đơn giản nhất của hệ thống có hai bộ nguồn trông giống như cấp nguồn cho từng bộ phận máy tính riêng lẻ từ các bộ phận khác nhau, trong khi một trong số chúng điều khiển và cấp nguồn cho bo mạch chủ. Các giải pháp như vậy được các game thủ và thợ mỏ thực hiện vì một nguồn điện không đủ để cài đặt ba card màn hình trở lên. Các bộ điều hợp sau được sử dụng để kết nối:



    Khi bạn nhấn Power, dây tín hiệu màu xanh lá cây được nối đất, đưa ra lệnh khởi động cả hai nguồn điện.


    Tôi nhớ ngày xưa tôi có một chiếc máy tính Pentium III với một bộ đĩa SCSI. Nguồn điện tiêu chuẩn không còn đủ nữa nên tôi đã kết nối riêng bộ AT cũ cho các ổ đĩa cứng. Cỗ máy thần kỳ đã được ra mắt như thế này: nhấn nút nguồn bổ sung và đợi cho các đĩa kêu vo vo, sau đó bật nguồn điện chính và quá trình tải xuống bắt đầu.

    Ngay cả trong thời đại Trung Quốc tràn lan, đối với những người “tự chế”, có rất nhiều phương án DIY để kết nối hai bộ nguồn để có được cấu hình tương tự:



    Nhưng hãy quay lại giải pháp máy chủ công nghiệp.


    Thiết bị cung cấp điện có logic khá đơn giản. Các khối được kết nối với một giỏ đặc biệt Bảng nối đa năng phân phối điện, nơi đó cũng có một vi điều khiển Đơn vị phân phối điện(đừng nhầm với nhà phân phối nguồn máy chủ). Bộ điều khiển chịu trách nhiệm về kế hoạch sử dụng các nguồn điện sẵn có: đồng thời hoặc ở chế độ dự phòng chính.

    Logic thiết lập và vận hành

    Một hệ thống phụ năng lượng tiên tiến như vậy có thể được tùy chỉnh để phù hợp với nhu cầu cụ thể. Khi sử dụng máy chủ có hai nguồn điện, có một số chế độ hoạt động:

      Sự đặt chỗ, trong đó một nguồn điện được tải liên tục và nguồn thứ hai sẵn sàng nhận tải trong trường hợp có sự cố;

    • Phân phối tải, trong đó máy chủ sử dụng đồng thời cả hai nguồn điện.

    Rất giống với RAID - mức độ chịu lỗi của nó là 1 và mức hiệu suất là 0.


    Hầu hết các nhà sản xuất đều cho phép quản trị viên chọn chế độ mong muốn. Ví dụ: trong một máy chủ HP như vậy, cấu hình qua BIOS trông như thế này:



    Hình ảnh hơi lỗi thời vì các hệ thống mới hơn sử dụng cấu hình iLO, nhưng cũng đủ để bạn hình dung.


    Chúng ta hãy xem công suất đầu ra của một cặp bộ nguồn HP DL360 ở các chế độ cấu hình và tải nhẹ khác nhau. Để làm điều này, chúng tôi sử dụng tiện ích bảng điều khiển hpasmcli.

    • Chế độ cân bằng
      hpasmcli>HIỂN THỊ CẤP ĐIỆN

    Thật vậy, khi sử dụng chế độ phân phối tải, các khối được tải gần như bằng nhau. Nhưng khi khả năng chịu lỗi được bật, chỉ có một nguồn điện được sử dụng và nguồn thứ hai được chuyển sang Chế độ chờ và tiêu thụ năng lượng tối thiểu.


    Cần có một loại “chế độ ngủ” để tránh khởi động nguội khi kết nối nguồn điện dự phòng, tiết kiệm thời gian và giảm thiểu nguy cơ hỏng nguồn điện trong quá trình kích hoạt. Như trong trường hợp bóng đèn gia dụng, bất kỳ thao tác bật khi nguội nào cũng tạo ra tải cực đại trên đế phần tử của mạch điện, có thể dẫn đến hư hỏng bóng đèn.


    Mỗi nhà sản xuất cấu hình các chế độ hoạt động khác nhau. Ví dụ: trong các hệ thống Lenovo (IBM) có hai bộ nguồn, thiết lập GUI trông như thế này:



    Có ba chế độ hoạt động để lựa chọn:

      Khả năng chịu lỗi mà không làm giảm mức tiêu thụ điện năng - chúng ta sẽ quay lại vấn đề này sau;

      Khả năng chịu lỗi với việc giảm công suất;

    • Không có khả năng chịu lỗi nhưng có công suất tối đa.

    Các máy chủ thông thường, như Intel và Supermicro, không phải lúc nào cũng được ghi chép đầy đủ và không có thông tin mở về cài đặt chế độ vận hành nguồn điện. Tôi đã phải liên hệ với các kỹ sư và diễn đàn của chúng tôi. Hóa ra những hệ thống như vậy thường hoạt động ở chế độ cân bằng tải.


    Nếu bạn đã làm việc chặt chẽ với các nền tảng tương tự và có thông tin khác, vui lòng chia sẻ nó trong phần bình luận.

    Mọi chuyện còn thú vị hơn với hệ thống gồm ba bộ nguồn trở lên.

    Ba, bốn - ai nhiều hơn?

    Tương tự như RAID, nhiều nút hơn sẽ mở ra các kiểu sử dụng phức tạp hơn. Ví dụ: một máy chủ Supermicro có ba khối thường sử dụng chế độ vận hành 2 + 1, nghĩa là hai khối hoạt động đồng thời và khối thứ ba được dự trữ.


    Trong trường hợp có bốn bộ nguồn, Lenovo có thể cấu hình việc sử dụng các bộ nguồn linh hoạt hơn. Giao diện thậm chí còn tự tính toán các chỉ số nguồn:



    Từ quan điểm cân bằng giữa hiệu suất và độ tin cậy, cấu hình 4 bộ nguồn như vậy chỉ hợp lý khi sử dụng các thành phần “háu ăn”. Trong các trường hợp khác, nguồn dự trữ năng lượng sẽ quá mức, đồng thời sự tiện lợi và độ tin cậy được cung cấp bởi 2 bộ nguồn với các nguồn điện khác nhau.


    Theo tôi, trong những nền tảng như vậy, việc lắp pin dự phòng thay vì nguồn điện thứ ba và thứ tư sẽ thú vị hơn (ví dụ cho Supermicro và). Chúng sẽ bảo vệ khỏi các sự cố với UPS và tăng thời gian hoạt động mà không có điện trong mạng thêm 5 phút. Ngoài ra, với các mô-đun như vậy, việc bảo trì phần cứng sẽ thuận tiện hơn: rút cáp và bình tĩnh di chuyển máy chủ sang tủ khác. Thời gian hoạt động của máy chủ với pin tích hợp là khoảng năm phút.

    Một cái giá 800 hoặc hai cái giá 400

    Kinh nghiệm của kỹ sư Trung tâm mua sắm máy chủ cho thấy bộ nguồn có khả năng hỏng hóc cao thứ hai, sau ổ cứng. Ít nhất trong quá trình khôi phục máy chủ, các thành phần này thường bị thay đổi do sử dụng tụ điện trong thiết kế của chúng.


    Nếu chúng ta đã quen với những hỏng hóc của hệ thống con đĩa và luôn chuẩn bị sẵn một đĩa dự phòng, thì việc thay thế hệ thống điện sẽ ít phổ biến hơn trên các kệ phụ tùng thay thế. Tình hình ở một mức độ nào đó được cứu vãn nhờ chế độ bảo hành và cơ hội nhận được bộ nguồn thay thế bị hỏng trong vài ngày qua dịch vụ chuyển phát nhanh, nhưng Định luật Murphy không nên được giảm giá. Trong thực tế của tôi, có một trường hợp trong khi chờ thay thế một bộ nguồn bị hỏng thì bộ nguồn còn lại bị hỏng. Thật tốt khi không có gì cực kỳ quan trọng trên máy chủ.

    Bỏ sự tin cậy sang một bên, câu hỏi về quyền lực vẫn còn. Theo quy định, tốt hơn là nên sử dụng hai nguồn điện cùng một lúc, mỗi nguồn có đủ công suất đầu ra. Nhưng nếu ngân sách không cho phép những quyền tự do như vậy, thì bạn sẽ phải cân nhắc nhu cầu một cách chi tiết hơn và tính đến mức tiêu thụ điện năng của các nguồn điện. Hãy chuyển sang hướng dẫn sử dụng của HP, trong đó trình bày biểu đồ về hiệu suất của hệ thống điện ở các cấu hình khác nhau:



    Trong trường hợp tải máy thấp, hiệu suất của một nguồn điện sẽ cao hơn, nhưng bức tranh sẽ thay đổi nếu chúng ta có một máy chủ được tải cao.


    Điều gì xảy ra nếu một trong các nguồn điện bị hỏng và nguồn điện của nguồn còn lại không đủ?


    Nhiều nhà cung cấp có cơ chế giảm tiêu thụ điện năng trong trường hợp hỏng hóc - PowerSafe uard cho Fujitsu, Throttling cho Lenovo. Việc sử dụng các cơ chế như vậy không phải lúc nào cũng cứu vãn được tình hình và năng suất giảm đáng kể đôi khi còn tệ hơn cả thời gian ngừng hoạt động.


    Còn một sắc thái nữa: tải trên nguồn điện thứ hai tăng lên, điều này làm tăng khả năng hỏng hóc của nó. Sẽ tốt hơn nếu giả định rằng một nguồn điện từ một cặp sẽ cung cấp cho toàn bộ máy chủ, ít nhất là trong điều kiện tải bình thường. Sự khác biệt về giá thành của các bộ nguồn có công suất khác nhau không quá lớn, vì vậy cần lựa chọn những mẫu hiệu quả hơn. Ví dụ: đây là giá cho các tùy chọn từ Supermicro:

      Bộ nguồn 400 watt PWS-406P-1R có giá trung bình 12.000 rúp;

    • Bộ nguồn 700 watt PWS-706P-1R có giá trung bình 14.000 rúp.

    Giá được lấy từ thị trường Yandex, vì vậy trên thực tế, chúng có thể còn thấp hơn. Tiết kiệm 4.000 ₽ do phải trả giá bằng khả năng chịu lỗi có vẻ tầm thường ngay cả đối với một máy chủ nhỏ.

    Vậy có chuyện gì với phần sụn vậy?

    Bộ nguồn hiện đại chứa một bộ cơ chế chẩn đoán để giám sát hệ thống làm mát bên trong, điện áp, dòng điện và một loạt các trạng thái bên trong.


    Ngoài tính năng tự động tắt khi quá nhiệt, còn rất hữu ích khi có thể kết nối các chỉ báo hiệu suất của hệ thống phụ nguồn điện với giám sát tập trung. Ví dụ: với sự trợ giúp của họ, bạn có thể dự đoán sự cố của một nguồn điện nhất định hoặc xác định nguồn điện không ổn định. Tất cả điều này được cung cấp bởi các bộ vi điều khiển, logic bên trong được nhà sản xuất cải tiến định kỳ trong các bản cập nhật mới.

    Và bây giờ về nhược điểm

    Với tất cả những ưu điểm được mô tả, giải pháp sử dụng nhiều nguồn điện cũng có những nhược điểm:

      Sự cần thiết phải mua những thứ đắt tiền hơn nguồn điện độc quyền. Thông thường, chúng phải giống nhau, điều này có thể gây ra sự cố thay thế cho các máy chủ quá cũ;

      Nút cổ chai trở thành người quản lý nguồn điện bộ điều khiển và bo mạch mà chúng được kết nối (Bảng nối đa năng phân phối điện);

      Khi tải nhẹ tiêu thụ năng lượng cao hơn, do một thuật toán sử dụng cụ thể;

    • Xác suất hỏng một nguồn điện của một nhóm vẫn cao hơn khả năng hỏng một nguồn duy nhất - một lý thuyết xác suất tầm thường. Vì vậy, bạn nên cẩn thận khi lựa chọn các giải pháp sử dụng nhiều năng lượng và tận dụng tối đa cả hai nguồn điện.
    Nếu bạn có trải nghiệm tiêu cực của riêng mình với cấu hình của nhiều bộ nguồn, sẽ rất thú vị khi đọc phần nhận xét.

    Tóm lại, đây là một số liên kết hữu ích đến máy tính công suất từ ​​các nhà cung cấp phổ biến:

    Nếu bạn cũng quá lười ước tính công suất khi chọn máy chủ mới tiếp theo thì những công cụ này sẽ giúp tính toán cả công suất của bộ nguồn cũng như mức tiêu thụ năng lượng của toàn bộ trung tâm dữ liệu.

    Thẻ: Thêm thẻ