Der Einsatz von Power Distribution Units

Rittal-Tipps für den Strom im IT-Rack

| Autor / Redakteur: Marisa-Solvejg Metzger / Ulrike Ostler

Um die im Rack verbauten Server- und Netzwerkkomponenten mit Energie zu versorgen, verwenden IT-Experten so genannte intelligente Power Distribution Units (PDUs).
Um die im Rack verbauten Server- und Netzwerkkomponenten mit Energie zu versorgen, verwenden IT-Experten so genannte intelligente Power Distribution Units (PDUs). (Bild: Rittal)

Rittal, Anbieter für Gehäuse- und Schaltschranktechnik, gibt Tipps, wie im Rack verbaute Server- und Netzwerkkomponenten optimal mit Energie versorgt werden können. IT-Experten verwenden dafür so genannte intelligente Power Distribution Units (PDUs).

Solche PDUs sind Mehrfachsteckdosen, die den Stromverbrauch messen, im Notfall alarmieren und schalten können. Per Sensoren ermitteln sie auch die Temperatur und überwachen den Zugriff auf den IT-Schrank.

Je nach Ausführung sind PDUs in der Lage, die Stromversorgung jeder einzelnen Steckdose zu überwachen und zu steuern. Die Geräte unterstützen die Fernwartung, sind netzwerkfähig und bieten Funktionen für optimiertes Energie-Management in IT-Umgebungen jeder Größe. Beim Aufbau eines IT-Schranks sind PDUs eine zentrale Komponente, da hiermit die Stromversorgung aller installierten IT-Geräte erfolgt.

Platzverhältnis

Bei der PDU-Wahl sollten im ersten Schritt die Platzverhältnisse im IT-Schrank beachtet werden. Die PDUs werden im Idealfall im Zero-U-Space, also dem Raum zwischen Seitenwand und 19“-Montagerahmen, montiert. Dadurch werden keine Höheneinheiten blockiert und auch bei einem voll ausgebauten IT-Rack sind noch Wartungs- und Installationsarbeiten möglich.

Leistung

Ein weiteres Kriterium für die Wahl der entsprechenden PDU ist die Leistung, die verteilt werden soll. Die einfachsten Varianten kommen als einphasige Modelle ab 16 Ampere mit einer Verteilleistung von 3.680 Watt, die höheren Ströme sind mit drei Phasen ausgelegt für Leistungen mit 32 A. Damit lassen sich in ein IT-Rack mehr als 22 Kilowatt Leistung einspeisen.

Für die Energie-Überwachung bieten PDUs mehrere Möglichkeiten. Gerade bei kleineren Installationen ist es laut Rittal oft sinnvoll, Geräte mit Displays zu wählen. Dann können auch technisch weniger versierte Mitarbeiter den aktuellen Status ablesen. Alternativ ist auch eine automatische Benachrichtigung per SMS oder E-Mail bei Grenzwertüberschreitungen möglich.

Energieversorgung

Um eine hohe Ausfallsicherheit zu erreichen, sollte die Energieversorgung im IT-Rack redundant über eine A/B-Stromversorgung mit zwei identischen PDUs aufgebaut sein. Diese Umsetzung erfordert eine vorausschauende Planung, da eine doppelte Stromverkabelung notwendig ist. Insbesondere bei einer Mischbestückung des Racks mit IT-Komponenten ist die Leitungsführung vorher so zu planen, dass künftig noch Wartungsarbeiten möglich sind, rät das Unternehmen.

Anschluss

In Deutschland werden häufig noch Schutzkontaktstecker (Schuko) nach CEE 7/4 Norm (Typ F) in Rechenzentren genutzt. Diese sind zwar sehr robust konstruiert und verhindern durch ihre hohen Steckkräfte, dass Stecker versehentlich gezogen werden. Rittal empfiehlt im IT-Umfeld jedoch international gängige IEC-60320-C13/C14- und C19/C20-Stecksysteme zu verwenden. Damit sei eine deutlich höhere Packungsdichte bzw. eine höhere Anzahl an Steckdosen realisierbar.

Moderne PDUs bieten die Möglichkeit, die Gerätestecker gegen versehentliches Herausziehen zu verriegeln. Idealerweise ist der Verriegelungsmechanismus herstellerneutral und erlaubt, das vorhandene Server-Anschlusskabel zu verwenden.

Der IT-Schrank wird schließlich über CEE-Drehstromsteckverbinder bzw. CeKon-Stecker mit dem Stromnetz verbunden: Hier gibt es rote Steckverbinder für Dreiphasenwechselstrom mit Neutral- und Schutzleiter und einer Nennspannung von 400 Volt. Der blaue Verbinder-Typ ist mit nur einem Außen-, Neutral- und Schutzleiter für eine Spannung von 230 Volt geeignet.

Fernwartung

Mit intelligenten PDUs können Administratoren die Fernwartung vereinfachen. Ist ein IT-Schrank schwer zugänglich oder muss die Anlage auch am Wochenende betreut werden, ist eine PDU mit schaltbaren Steckern eine gute Hilfe, so Rittal. Damit lassen sich per Fernzugriff einzelne Steckdosen schalten.

Beim Kauf rät das Unternehmen darauf zu achten, dass sich beliebig viele Steckplätze zu Gruppen zusammenfassen lassen, um somit auch mehrere Geräte oder die A/B-Stromversorgung mit nur einem Klick abschalten zu können. Dazu hat Rittal außerdem einen Energiespar-Tipp parat: Idealerweise sollten PDUs mit bistabilen Relais verwendet werden. Diese verbleiben stromlos in ihrem jeweiligen Schaltzustand und reduzieren so den Eigenverbrauch einer PDU auf unter 15 Watt. Gerade bei einem 24/7-Betrieb ließen sich somit die Energiekosten spürbar senken.

Sicherheit

Kommen intelligente PDUs zum Einsatz, sind Sicherheitsvorkehrungen notwendig. Moderne Varianten integrieren daher Verzeichnisdienste wie zum Beispiel Active Directory von Microsoft, sowie LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) und Radius, um einzelne Nutzer zu autorisieren.

Durch Sensoren gesammelte Daten wie Temperatur, Feuchte oder eine geöffnete Schranktür leiten PDUs über Standardprotokolle weiter. Empfänger sind etwa DCIM-Software-Lösungen (Data-Center-Infrastructure-Management) für das IT-Management oder Leitstände im Facility-Management.

Vernetzung der PDUs

Die Vernetzung von PDUs erfolgt mit einem üblichen Ethernet-Port und mit Protokollen wie dem IPv6 (Internet Protocol Version 6), SNMP (Simple Network Management Protocol), Modbus (Kommunikationsprotokoll) oder OPC-UA (Object-Linking-and-Embedding-for-Process-Control-Unified Architecture). Auf drahtlose Verfahren sollte man verzichten, so Rittal, da WLAN-Signale die empfindlichen IT-Systeme stören könnten. Um die PDU auch beim Ausfall der Versorgungsspannung noch steuern zu können, sollte diese optional Strom mittels Power-over-Ethernet (PoE) erhalten.

Alternative: Modulare PDU-Systeme

Rittal bietet unter der Bezeichnung „Power-System-Module“ (PSM) modular aufgebaute Stromversorgungssysteme an. Diese sind als vertikale Trägerschiene mit dreiphasiger Einspeisung aufgebaut. Die benötigten Module werden mit Steckdosen oder Zusatzfunktionen darauf aufgesetzt.

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Marisa-Solvejg Metzger

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