Damit der Strom nie ausgeht und effizient verteilt wird

Die beliebtesten Datacenter-USVs und -PDUs 2018

| Autor / Redakteur: Martin Hensel / Ulrike Ostler

In der jüngsten 7Alliance-Umfrage sagen 5 von 100 Befragten die Rechenzentren seien gut auf Ausfälle vorbereitet und 88, die USV sei schuld. Doch ohne Strom funktioniert nun einmal nichts. Deshalb kommt der Unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) und den Intelligenten Steckerleisten (PDUs) eine tragende Rolle zu.
In der jüngsten 7Alliance-Umfrage sagen 5 von 100 Befragten die Rechenzentren seien gut auf Ausfälle vorbereitet und 88, die USV sei schuld. Doch ohne Strom funktioniert nun einmal nichts. Deshalb kommt der Unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) und den Intelligenten Steckerleisten (PDUs) eine tragende Rolle zu. (Bild: © sdecoret - stock.adobe.com)

Eine zuverlässige Energieversorgung ist die Grundlage für jedes erfolgreiche Rechenzentrum. Während Power Distribution Units (PDUs) für die Stromverteilung sorgen, springen unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USVs) in Notfällen ein und halten bei einem Ausfall die Systeme in Betrieb.

Wenn es um die Stromarchitektur in Rechenzentren geht, gehen PDUs und USVs Hand in Hand. Bei PDUs handelt es sich dem Begriff nach um simple Steckerleisten, die Systeme in einem Rack über Standard-Steckdosen mit Energie versorgen. Im einfachsten Fall sind tatsächlich nur Stromzuleitung und Dosen vorhanden, häufig ergänzt durch LEDs oder andere Signallämpchen zur Anzeige von Betriebszustand und Auslastung.

Die horizontale oder vertikale Montage erfolgt auf Trägerschienen im Rack, die gleichzeitig die nötige Stromeinspeisung ein- oder dreiphasig bereitstellen. Zudem sind je nach Modell eine Netzwerkverbindung, Sensoren und Displays integriert.

Intelligente PDUs verfügen neben den Grundfunktionen über eine Datenanbindung, beispielsweise per SNMP („Simple Network Management Protocol“), sowie die nötige Technik zur Erfassung und Übermittlung von Daten. Dies ermöglicht die zentrale Verwaltung und Überwachung aller vorhandenen USVs über entsprechende Management-Systeme und stellt detaillierte Informationen zur späteren Auswertung bereit. Außerdem lassen sich Funktionen für mehrere Untereinheiten und Leisten in einem zentralen Steuergerät bündeln.

Intelligente Stromverteiler

Die in intelligenten PDUs integrierten Sensoren und Messfunktionen ermöglichen komplexe Steuer- und Regelvorgänge, wie zum Beispiel verbrauchsabhängige Schaltvorgänge, Lastverteilung oder sogar den Schutz vor unberechtigten Zugriffen auf das angebundene System. Aufgrund der Verbrauchswerte lassen sich auch die entstehenden Energiekosten detailliert kontrollieren.

Werden zuvor definierte Grenzwerte überschritten, lösen die PDUs selbstständig Alarmmeldungen aus. Diese erreichen den zuständigen Administrator beispielsweise per SMS oder E-Mail.

Da die Anforderungen jedes Rechenzentrums verschieden sind, sind PDUs zusätzlich zu standardisierten Ausführungen auch in modularen Varianten erhältlich. Dabei können Kunden die Produkte selbst konfigurieren und beispielsweise Einspeisungsvarianten, Bestückung, Funktionsumfang, Messmöglichkeiten, Kabelführung und Steckerausrichtung sowie den Funktionsumfang individuell zusammenstellen.

Helfer in der Not

Auch das beste Rechenzentrum ist nicht immer vor einem Stromausfall sicher. Gründe dafür gibt es viele: Ob Defekte, Spannungsschwankungen oder Blitzschläge – es existieren zahlreiche Gefahren für eine zuverlässige Energieversorgung im Datacenter. Der Einsatz von USVs sorgt hier für Sicherheit, da die Geräte nicht nur bekanntermaßen als Notversorgung bei Stromausfällen einspringen, sondern auch Unregelmäßigkeiten im Stromnetz ausbessern.

Dazu werden die unterbrechungsfreien Stromversorgungen zwischen der Stromnetzanbindung und den jeweiligen IT-Systemen platziert. Wird ein drohender Ausfall registriert, übernehmen die USVs die Energieversorgung meist über integrierte Batterien, fordern gegebenenfalls die angeschlossenen Systeme zum Herunterfahren auf und liefern – je nach Modell – konstant Informationen für Monitoring- und Managementsysteme. Letzteres ermöglicht nicht nur nach einem Ernstfall umfangreiche Auswertungen, sondern liefert auch im Normalbetrieb ein stets aktuelles Lagebild der Stromversorgung im Rechenzentrum.

Variantenreiches Marktumfeld

USVs sind in zahlreichen Größen und Ausführungen erhältlich. Die Spanne reicht von kleinen Systemen zur Absicherung einzelner Rechner bis hin zu großen, modularen und zentral gesteuerten Anlagen mit Leistungsdichten von mehreren hundert Kilovoltampere pro USV-Schrank. Je nach Typ und Dimensionierung variiert die mögliche Überbrückungsdauer stark. Grundsätzlich sind USVs meist so ausgelegt, dass sie mindestens das sichere Herunterfahren der angeschlossenen Systeme ermöglichen, einen kurzfristigen Notbetrieb gewährleisten oder die Zeit bis zum Anfahren der Notstromaggregate überbrücken.

Große Verbreitung haben nach wie vor batteriebasierte USVs, die in vielen Fällen regelmäßige Wartung und alle fünf bis zehn Jahre den Austausch der Stromspeicher erfordern. Neben Blei- und Blei-Gel-Akkus kommen je nach Hersteller auch Nickel-Cadmium- oder Lithium-Batterien zum Einsatz.

Auch alternative Konzepte sind am Markt zu finden: So setzen zum Beispiel Schwungrad-USVs auf eine rotierende Schwungmasse zur Stromerzeugung. Eine weitere Alternative zu klassischen Batterie-basierten Geräten sind USVs mit Super- oder Ultrakondensatoren. Sie sind wartungsarm und bieten eine lange Lebensdauer, eignen sich aber vor allem für kurze Überbrückungszeiten.

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