Die Verwaltung der Stromversorgung auf Geräteebene im Rack ist ein entscheidender Aspekt in der Stromversorgungskette und für eine ununterbrochene Betriebszeit kritischer Dienstleistungen im Rechenzentrum. Da inzwischen sämtliche Bereiche extrem auf Daten angewiesen sind und diese eine essenzielle Rolle im Alltag spielen, wirken sich Ausfallzeiten heutzutage erheblich auf den Ruf und die Gewinne von Unternehmen aus. Obwohl in den letzten Monaten einige Stromversorgungsprobleme von RZs bekannt wurden (die auf Störungen oder Probleme mit der USV zurückzuführen sind), sollte man die Bedeutung der im Rack montierten Stromverteilereinheiten (PDU, Power Distribution Unit) für die Stromversorgungskette nicht außer Acht lassen.

Die aktuellen PDU-Geräte, die in 19-Zoll-Racks oder -Schaltschränken zum Einsatz kommen, verfügen über verschiedene Parameter, die es erlauben, das für die jeweiligen Anforderungen beste Gerät auszuwählen. Die Rack-Konfiguration und die Leistungsverteilungsanforderungen sind dabei in erster Linie durch den jeweiligen Anwendungsbereich und die dafür benötigte Hardware vorgegeben.

Die Stromeinspeisung in den Schrank kann durch den Boden oder oberirdisch erfolgen. Bild: Austin Hughes

Dabei kann der Technik-Level der PDU je nach physischem Standort der Gestelle variieren. Ein großes Hotel profitiert beispielsweise von intelligenten PDUs, die sich in Racks im Hauptgeräteraum befinden, während einzelne Etagen im Hotel ein niedrigeres Intelligenzniveau benötigen und daher der Einsatz von „Basic“- oder „Metered“-PDUs ausreicht. Außerdem besteht eine wachsende Variation an PDU-Konfigurationen für verschiedene Anwendungsfälle wie beispielsweise Sicherheit, Netzwerke, (Gebäude-)Anlagen sowie AV (Audio Visual). Die Entscheidung für eine PDU umfasst das erforderliche Intelligenzniveau („basic“, „metered“, „monitored“, auf Bandlaufebene mit Schaltung der Steckdose gemessen, an Steckdose geschaltet und Stromzählung), Menge und Mischung der Steckdosen, Eingangssteckertypen, Kabellänge, Versorgungseingang (oben oder unten, je nachdem, ob die Stromeinspeisung in den Schrank durch den Boden oder oberirdisch erfolgt), Doppeleinspeiseoption, ob Schutzschalter oder individuelle Sicherungen nötig sind und Umgebungssensoren. Auch die PDU-Anbringung gilt es dabei zu beachten. Eingebaute vertikale Leistungsverteiler nehmen keinerlei Höheneinheiten im Rack ein somit keinen wertvollen Platz für Hardware.

Bei der Verwendung von Lösungen zur Verwaltung der Stromversorgung sind automatische Umschalt-Switches ideal für AV- und Netzwerkgeräte mit Einzeleinspeisung. Diese lassen sich ebenfalls leicht in 19-Zoll-Schränke einbauen.

Vorteile einer intelligenten Stromversorgung

Neben einem hohen Maß an Konfigurierbarkeit auf den verschiedenen Ebenen der PDU-Technik gibt es bei der Auswahl intelligenter Geräte für Installationen zahlreiche Vorteile, beispielsweise das Wissen um die erfassten Daten.

Die Daten werden dabei nicht nur lokal von der PDU oder einem anderen an der Außenseite des Racks montierten, verbundenen Geräts angezeigt. Anwender können die Leistungsdaten wie Stromstärke (A), Voltzahl (Volt), Stromversorgung (kW), Energieverbrauch (kWh) und den gesamten Leistungsfaktor der Stromverteilereinheit auch bequem aus der Ferne per Remote-Verbindung abfragen. Diese Daten lassen sich, nachdem sie mithilfe eines Web-basierten GUIs (Graphic User Interface) sortiert, aufgearbeitet und gemeldet oder in ein bestehendes BMS eingebunden sind, anschließend auswerten. Darüber hinaus kann man diese für die abteilungsübergreifende Abrechnung oder in Colocation-Rechenzentren einsetzen, indem sie die Daten für eine korrekte Abrechnung der Kunden liefert, sofern die Genauigkeit der Zählerablesung der PDU innerhalb von einem Prozent liegt.

Ebenso bestimmt die Branche mit ihren jeweiligen Anforderungen das Stromversorgungs-Management, noch bevor dieses die interne Fachabteilung erreicht. Intelligente PDUs erlauben dabei eine Planung der Kapazitäten sowie abteilungs- oder fakultätsinterne Verrechnungen für den Stromverbrauch und Messungen von Umweltschutzzielen hinsichtlich der Effektivität des Stromverbrauchs.

Viele Anwendungsbereiche, darunter das Finanzwesen, benötigen die Einbindung von Fremdsoftware über SNMP (Simple Network Management Protocol) sowie Hardwaremodifikationen im Gerät zur Leistungsverteilung selbst.

Verringern von Stromausfällen

Unabhängig vom jeweiligen Anwendungsbereich hat die Gewährleistung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung der Hardware oberste Priorität, da die Kosten und Auswirkungen der Ausfallzeiten den meisten IT- und Rechenzentrums-Managern schlaflose Nächte bereiten würden. Das Reduzieren der Stromausfälle erfordert eine Untersuchung und Bewertung aller Ebenen der Stromversorgungskette. Dabei gibt es einige einfache und doch wirksame Mittel, um die Wahrscheinlichkeit von Stromausfällen am Ende der Stromversorgungskette zu verringern.

Die Auswirkungen und Kosten eines Ausfalls sind für alle IT- und Rechenzentrums-Manager ein Alptraum Bild: Austin Hughes

Dabei sind eine Reihe von Faktoren zu berücksichtigen, die das Risiko ungeplanter Stromausfälle reduzieren und für eine höhere Belastbarkeit sorgen:

  • Farbige PDU-Gehäuse ermöglichen es den Technikern, die Stromverteilungseinheiten zuzuordnen, sodass man damit menschliches Versagen bei Arbeiten an den Racks eingrenzt. Durch den Einsatz farbiger PDUs lassen sich die Stromeinspeisungen klar und deutlich visuell zuordnen, wenn Redundanz erforderlich ist (zwei PDUs je Gestell für eine primäre und redundante A&B-Stromeinspeisungen).
  • IEC-Spulen für unbeabsichtigte Freisetzungen, Stromkabelhalterung für C13- und C19-Steckdosen. Solche Lösungen bieten zusätzlichen Schutz vor dem unbeabsichtigten Entfernen der Kabel von den C13- und C19-Steckdosen der PDU.
  • Schwellenwarnmeldungen zum Aufzeigen eines unbefugten oder unbeabsichtigten Entfernens von Geräten.
  • Durch Umgebungssensoren lassen sich Warnmeldungen und Schwellenwerte beispielsweise für Temperatur, Feuchtigkeit, Rauchbildung und Wasser konfigurieren, sodass sich Probleme im Rack frühzeitig erkennen lassen.
  • Die Verwendung von PDUs mit Hot-Swapping-Technik, wie beispielsweise RMS-Strommesser mit LCD oder am Einsatzort auswechselbare DC-Module, sorgen dafür, dass es bei einem Austausch von Bauteilen zu keinen Unterbrechungen am Gerät kommt.
  • Ebenso lohnt es sich, in Erwägung zu ziehen, ob man die Zugänglichkeit von Racks beschränkt. Obgleich das Sicherheitsbewusstsein steigt und über die Standardschlösser und -schlüssel hinausgeht, würden viele Schrankanlagen von Aufrüstungen wie beispielsweise einer Zugangskontrolle mit Chipkarte profitieren. Ein beschränkter Zugang zu den Innenbereichen von Racks kann das unbefugte Entfernen von Geräten verhindern. Dazu kann der Administrator Warnmeldungen konfigurieren, die ihn über unbefugte Zugangsversuche benachrichtigen.

Um die missionskritischen Anforderungen für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung des Racks zu erfüllen, muss man die intelligente PDU so konzipieren, bauen und herstellen, dass sie eine äußerst hohe Belastbarkeit bietet. Bereiche, die als Maßstab dafür herangezogen werden können, sind digitale Touchscreen-Anzeigen vor Ort sowie DC-Stromversorgungsmodule mit Hot-Swapping-Technologie, die normalerweise bei „Metered and Outlet Switched“-PDUs (WS) sowie an „Outlet Switched with Outlet Metering (WSI)“-PDU-Modellen eingesetzt werden. Ebenso wichtig ist die Nutzung verriegelbarer Relais auf Steckdosen oder Anschlussdosenebene, die stets für die AC-Stromzufuhr sorgen.

Richard Gray ist Sales Director EMEA-Region, Austin Hughes ().