Die Netzteil-Firmware ist veraltet.

Als ich eine solche Aufschrift zum ersten Mal sah, als ich Firmware-Versionen des HP DL380 untersuchte, war ich etwas entmutigt. Ähm, okay, wenn Sie es wirklich brauchen, laden Sie es herunter und installieren Sie es. Doch was für eine Software kann in einem banalen Netzteil stecken? Es stellte sich heraus, dass es zur Diagnose des lokalen Lebenserhaltungssystems und zur Bewältigung von Stromausfällen verwendet wurde. Es gibt eine natürliche Gruppe von Netzteilen mit eigenem Arbiter und eigener Logik. Unter dem Schnitt finden Sie eine Geschichte über die Struktur eines solchen „Clusters“ und warum 2 x 1400 = 2300 W.

Zwei Netzteile – doppelt so zuverlässig? Nicht immer, da es von den Einstellungen des Stromversorgungssystems abhängt. Lassen Sie uns ausführlicher darüber sprechen. Als Themen der Geschichte habe ich Geräte der Mittelklasse-Serverklasse ausgewählt, etwa diese:

Das heißt, nicht Blades oder Mainframes – bei ihnen ist alles anders angeordnet. Bitte beachten Sie, dass der Formfaktor des Servers keine Rolle spielt, ob zusätzliche Netzteile vorhanden sind oder nicht.

Zuverlässigkeit oder Komfort

Beginnen wir mit der Beantwortung der Frage „Warum gibt es so viele Netzteile, wenn man nur einen kleinen Vorrat an Ersatzteilen lagern kann?“ Auch ohne Berücksichtigung der Fehlertoleranz sind Systeme mit Redundanz im Server immer sinnvoll. Sie erhöhen beispielsweise die Wartungsfreundlichkeit und ermöglichen es uns, beim Austausch von Festplatten oder gleichen Netzteilen nicht die Nacht im Serverraum verbringen zu müssen.

Ein zweites Netzteil hilft beispielsweise, wenn:

Die USV fällt aus;

Straßenarbeiter finden eine Stromquelle;

Der Server muss in ein anderes Rack verlegt werden.

• Die Hardware benötigt mehr Strom, als das leistungsstärkste im Katalog erhältliche Netzteil bereitstellt.

Zwei Netzteile verschaffen Ihnen mehr Flexibilität bei der Gestaltung Ihres Serverraums. Zum Beispiel das funktionierende Anschlussdiagramm für einen Client: Im Serverraum gibt es zwei Phasen, die an unterschiedliche Stromversorgungen der Server angeschlossen sind. Eine Phase ist an die USV angeschlossen und die zweite Phase funktioniert nur über Stabilisatoren. Aber diese Leitung stammt von einem selbststartenden Generator. Bei einem Stromausfall startet der Dieselmotor und die Server arbeiten weiter, auch wenn die USV entladen ist. Dies ist nur eine der Optionen, die unter Berücksichtigung der Wünsche und Budgetmöglichkeiten des Kunden ausgewählt werden.

Insgesamt werden mehrere Netzteile benötigt Einrichtungen Administrator, Beförderung Zuverlässigkeit Systeme und Support mehr Macht.

Die Theorie „auf dem Knie“

Die einfachste Version von Systemen mit zwei Netzteilen sieht so aus, als würden einzelne Computerkomponenten von verschiedenen Einheiten aus mit Strom versorgt, während eines davon das Motherboard steuert und mit Strom versorgt. Solche Lösungen werden von Gamern und Minern praktiziert, da eine Stromquelle nicht ausreicht, um drei oder mehr Grafikkarten zu installieren. Für den Anschluss werden folgende Adapter verwendet:

Wenn Sie Power drücken, wird das grüne Signalkabel mit Masse verbunden und gibt den Befehl zum Starten beider Netzteile.

Ich erinnere mich, dass ich einmal einen Pentium III-Computer mit einem Satz SCSI-Festplatten hatte. Da das Standard-Netzteil nicht mehr ausreichte, habe ich die alte AT-Einheit separat für die Festplatten angeschlossen. Die Wundermaschine wurde so gestartet: Drücken Sie den zusätzlichen Netzschalter und warten Sie, bis die Festplatten summen. Schalten Sie dann die Hauptstromversorgung ein und der Download beginnt.

Selbst im Zeitalter des allgegenwärtigen Chinas gibt es für „selbstgemachte“ Menschen viele DIY-Ansätze, um zwei Netzteile zu verbinden, um eine ähnliche Konfiguration zu erhalten:

Doch zurück zu industriellen Serverlösungen.

Das Netzteil ist in seiner Logik recht einfach. Die Blöcke sind mit einem speziellen Korb verbunden Stromverteilungs-Backplane, wo es auch einen Mikrocontroller gibt Stromverteiler(nicht zu verwechseln mit Server-Rack-Stromverteiler). Der Controller ist für das Schema der Nutzung der verfügbaren Netzteile verantwortlich: gleichzeitig oder im primären Backup-Modus.

Aufbau und Betriebslogik

Ein solch fortschrittliches Energiesubsystem kann an spezifische Anforderungen angepasst werden. Beim Einsatz eines Servers mit zwei Netzteilen stehen mehrere Betriebsmodi zur Verfügung:

Reservierung, bei dem ein Netzteil ständig belastet ist und das zweite im Fehlerfall bereit ist, die Last aufzunehmen;

• Lastverteilung, bei dem der Server beide Netzteile gleichzeitig nutzt.

Sehr ähnlich zu RAID – die Fehlertoleranzstufe ist 1 und die Leistungsstufe ist 0.

Bei den meisten Herstellern kann der Administrator den gewünschten Modus auswählen. Bei einem solchen HP-Server sieht die Konfiguration per BIOS beispielsweise so aus:

Das Bild ist etwas veraltet, da neuere Systeme die iLO-Konfiguration verwenden, aber es reicht aus, um sich einen Überblick zu verschaffen.

Schauen wir uns die Ausgangsleistung eines Paars HP DL360-Netzteilen in verschiedenen Konfigurationsmodi und bei geringer Last an. Dazu nutzen wir das Konsolen-Utility hpasmcli.

• Ausgewogener Modus
  hpasmcli>STROMVERSORGUNG ANZEIGEN

Tatsächlich werden die Blöcke bei Verwendung des Lastverteilungsmodus ungefähr gleich belastet. Wenn jedoch die Fehlertoleranz aktiviert ist, wird nur ein Netzteil verwendet, und das zweite wird in den Standby-Modus geschaltet und verbraucht ein Minimum an Energie.

Um einen Kaltstart beim Anschluss einer Notstromversorgung zu vermeiden, Zeit zu sparen und das Risiko eines Ausfalls der Stromversorgung während der Aktivierung zu minimieren, ist eine Art „Schlafmodus“ erforderlich. Wie bei Haushaltsglühbirnen führt jedes Kalteinschalten zu Spitzenbelastungen an der elementaren Basis des Stromkreises, was zu dessen Beschädigung führen kann.

Jeder Hersteller konfiguriert die Betriebsarten unterschiedlich. In Lenovo (IBM)-Systemen mit zwei Netzteilen sieht das GUI-Setup beispielsweise so aus:

Es stehen drei Betriebsarten zur Auswahl:

Fehlertoleranz ohne Reduzierung des Stromverbrauchs – darauf kommen wir später zurück;

Fehlertoleranz mit Leistungsreduzierung;

• Ohne Fehlertoleranz, aber mit maximaler Leistung.

Generische Server wie Intel und Supermicro sind nicht immer gut dokumentiert und es gab keine offenen Informationen über die Einstellungen der Netzteil-Betriebsmodi. Ich musste unsere Ingenieure und Foren kontaktieren. Es stellte sich heraus, dass solche Systeme normalerweise im Lastausgleichsmodus arbeiten.

Wenn Sie eng mit ähnlichen Plattformen zusammengearbeitet haben und weitere Informationen haben, teilen Sie diese bitte in den Kommentaren mit.

Noch interessanter wird es bei Systemen mit drei oder mehr Netzteilen.

Drei, vier – wer ist mehr?

Wie bei der RAID-Analogie eröffnen mehr Knoten komplexere Nutzungsmuster. Beispielsweise verwendet ein Supermicro-Server mit drei Blöcken normalerweise den 2+1-Betriebsmodus, d. h. zwei arbeiten gleichzeitig und der dritte ist in Reserve.

Bei vier Netzteilen kann Lenovo den Einsatz der Netzteile flexibler gestalten. Die Schnittstelle berechnet sogar selbstständig Leistungsindikatoren:

Unter dem Gesichtspunkt der Balance zwischen Leistung und Zuverlässigkeit sind solche Konfigurationen mit 4 Netzteilen nur dann gerechtfertigt, wenn „gefräßige“ Komponenten verwendet werden. In anderen Fällen ist die Gangreserve zu groß und Komfort und Zuverlässigkeit werden durch zwei Netzteile mit unterschiedlicher Stromversorgung gewährleistet.

Meiner Meinung nach ist es bei solchen Plattformen interessanter, Backup-Batterien anstelle des dritten und vierten Netzteils zu installieren (Beispiele für Supermicro und). Sie schützen vor Problemen mit der USV und erhöhen die Betriebszeit ohne Strom im Netzwerk um 5 Minuten. Darüber hinaus ist es mit solchen Modulen bequemer, die Hardware-Wartung durchzuführen: Ziehen Sie das Kabel ab und stellen Sie den Server in aller Ruhe in einen anderen Schrank. Die Betriebszeit des Servers mit dem eingebauten Akku beträgt etwa fünf Minuten.

Einer für 800 oder zwei für 400

Erfahrung der Ingenieure Server-Mall zeigt, dass Netzteile nach Festplatten am zweithäufigsten ausfallen. Zumindest bei der Serverwiederherstellung werden diese Komponenten aufgrund der Verwendung von Elektrolytkondensatoren in ihrem Design häufig geändert.

Wenn wir an Ausfälle des Festplatten-Subsystems gewöhnt sind und eine Ersatzfestplatte bereithalten, ist ein Austausch des Stromversorgungssystems in Ersatzteilregalen seltener. Die Situation wird bis zu einem gewissen Grad durch die Garantie und die Möglichkeit, innerhalb weniger Tage einen Ersatz für das ausgefallene Netzteil per Kurier zu erhalten, gerettet, aber Murphys Gesetz sollte nicht außer Acht gelassen werden. In meiner Praxis kam es vor, dass beim Warten auf den Ersatz eines ausgefallenen Netzteils das verbleibende ausfiel. Es ist gut, dass auf dem Server nichts Lebenswichtiges war.

Abgesehen von der Zuverlässigkeit bleibt die Frage der Leistung bestehen. In der Regel ist es besser, gleich zwei Netzteile mit jeweils ausreichend Ausgangsleistung zu nehmen. Wenn das Budget solche Freiheiten jedoch nicht zulässt, müssen Sie den Bedarf genauer abwägen und die Leistungsaufnahme der Stromquellen berücksichtigen. Wenden wir uns dem Handbuch von HP zu, das ein Diagramm der Effizienz des Stromversorgungssystems in verschiedenen Konfigurationen darstellt:

Bei geringer Maschinenlast ist die Effizienz eines Netzteils höher, bei einem stark ausgelasteten Server ändert sich das Bild jedoch.

Was passiert, wenn eines der Netzteile ausfällt und die Leistung des verbleibenden nicht ausreicht?

Viele Anbieter verfügen über einen Mechanismus zur Reduzierung des Stromverbrauchs im Fehlerfall – PowerSafe-Uard für Fujitsu, Throttling für Lenovo. Der Einsatz solcher Mechanismen rettet die Situation nicht immer, und ein erheblicher Produktivitätsrückgang ist manchmal schlimmer als Ausfallzeiten.

Es gibt noch eine weitere Nuance: Die Belastung des zweiten Netzteils steigt, was die Wahrscheinlichkeit seines Ausfalls erhöht. Es ist besser, davon auszugehen, dass ein Netzteil aus einem Paar zumindest bei normaler Belastung den gesamten Server versorgen sollte. Der Preisunterschied bei Netzteilen unterschiedlicher Kapazität ist nicht so groß, daher lohnt es sich, effizientere Modelle zu wählen. Hier zum Beispiel die Preise für Optionen von Supermicro:

Das 400-Watt-Netzteil PWS-406P-1R kostet durchschnittlich 12.000 Rubel;

• Das 700-Watt-Netzteil PWS-706P-1R kostet durchschnittlich 14.000 Rubel.

Die Preise stammen vom Yandex-Markt und können daher in Wirklichkeit sogar noch niedriger sein. Die Einsparung von 4.000 ₽ auf Kosten der Fehlertoleranz sieht selbst für einen kleinen Server mittelmäßig aus.

Was ist also mit der Firmware los?

Ein modernes Netzteil verfügt über eine Reihe von Diagnosemechanismen zur Überwachung des internen Kühlsystems, der Spannung, des Stroms und einer Vielzahl interner Zustände.

Neben der automatischen Abschaltung bei Überhitzung ist es sinnvoll, Leistungsindikatoren des Energiesubsystems an eine zentrale Überwachung anschließen zu können. Mit ihrer Hilfe können Sie beispielsweise den Ausfall einer bestimmten Stromversorgung vorhersagen oder eine instabile Stromversorgung erkennen. All dies wird von Mikrocontrollern bereitgestellt, deren interne Logik vom Hersteller regelmäßig in neuen Updates verbessert wird.

Und nun zu den Nachteilen

Bei allen beschriebenen Vorteilen haben Lösungen mit mehreren Netzteilen auch negative Seiten:

Die Notwendigkeit, teurere zu kaufen proprietäre Netzteile. In der Regel müssen sie identisch sein, was bei sehr alten Servern zu Problemen beim Austausch führen kann.

Der Engpass wird zum Energieversorgungsmanager Regler und die Platine, mit der sie verbunden sind (Power Distribution Backplane);

Bei leichter Belastung höherer Energieverbrauch, als Folge eines bestimmten Nutzungsalgorithmus;

• Die Ausfallwahrscheinlichkeit eines Netzteils aus einer Gruppe ist immer noch höher als der Ausfall eines einzelnen – eine banale Wahrscheinlichkeitstheorie. Daher sollten Sie bei der Auswahl energieintensiver Lösungen, die beide Netzteile vollständig nutzen, vorsichtig sein.

Wenn Sie selbst negative Erfahrungen mit Konfigurationen mehrerer Netzteile gemacht haben, wäre es interessant, dies in den Kommentaren zu lesen.

Abschließend finden Sie hier einige nützliche Links zu Leistungsrechnern beliebter Anbieter:

Wenn Sie bei der Auswahl des nächsten neuen Servers auch zu faul sind, die Leistung abzuschätzen, helfen Ihnen diese Tools bei der Berechnung sowohl der Leistung von Netzteilen als auch des Energieverbrauchs des gesamten Rechenzentrums.

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Die Netzteil-Firmware ist veraltet.

Als ich eine solche Aufschrift zum ersten Mal sah, als ich Firmware-Versionen des HP DL380 untersuchte, war ich etwas entmutigt. Ähm, okay, wenn Sie es wirklich brauchen, laden Sie es herunter und installieren Sie es. Doch was für eine Software kann in einem banalen Netzteil stecken? Es stellte sich heraus, dass es zur Diagnose des lokalen Lebenserhaltungssystems und zur Bewältigung von Stromausfällen verwendet wurde. Es gibt eine natürliche Gruppe von Netzteilen mit eigenem Arbiter und eigener Logik. Unter dem Schnitt finden Sie eine Geschichte über die Struktur eines solchen „Clusters“ und warum 2 x 1400 = 2300 W.

Zwei Netzteile – doppelt so zuverlässig? Nicht immer, da es von den Einstellungen des Stromversorgungssystems abhängt. Lassen Sie uns ausführlicher darüber sprechen. Als Themen der Geschichte habe ich Geräte der Mittelklasse-Serverklasse ausgewählt, etwa diese:

Das heißt, nicht Blades oder Mainframes – bei ihnen ist alles anders angeordnet. Bitte beachten Sie, dass der Formfaktor des Servers keine Rolle spielt, ob zusätzliche Netzteile vorhanden sind oder nicht.

Zuverlässigkeit oder Komfort

Beginnen wir mit der Beantwortung der Frage „Warum gibt es so viele Netzteile, wenn man nur einen kleinen Vorrat an Ersatzteilen lagern kann?“ Auch ohne Berücksichtigung der Fehlertoleranz sind Systeme mit Redundanz im Server immer sinnvoll. Sie erhöhen beispielsweise die Wartungsfreundlichkeit und ermöglichen es uns, beim Austausch von Festplatten oder gleichen Netzteilen nicht die Nacht im Serverraum verbringen zu müssen.

Ein zweites Netzteil hilft beispielsweise, wenn:

Die USV fällt aus;

Straßenarbeiter finden eine Stromquelle;

Der Server muss in ein anderes Rack verlegt werden.

• Die Hardware benötigt mehr Strom, als das leistungsstärkste im Katalog erhältliche Netzteil bereitstellt.

Zwei Netzteile verschaffen Ihnen mehr Flexibilität bei der Gestaltung Ihres Serverraums. Zum Beispiel das funktionierende Anschlussdiagramm für einen Client: Im Serverraum gibt es zwei Phasen, die an unterschiedliche Stromversorgungen der Server angeschlossen sind. Eine Phase ist an die USV angeschlossen und die zweite Phase funktioniert nur über Stabilisatoren. Aber diese Leitung stammt von einem selbststartenden Generator. Bei einem Stromausfall startet der Dieselmotor und die Server arbeiten weiter, auch wenn die USV entladen ist. Dies ist nur eine der Optionen, die unter Berücksichtigung der Wünsche und Budgetmöglichkeiten des Kunden ausgewählt werden.

Insgesamt werden mehrere Netzteile benötigt Einrichtungen Administrator, Beförderung Zuverlässigkeit Systeme und Support mehr Macht.

Die Theorie „auf dem Knie“

Die einfachste Version von Systemen mit zwei Netzteilen sieht so aus, als würden einzelne Computerkomponenten von verschiedenen Einheiten aus mit Strom versorgt, während eines davon das Motherboard steuert und mit Strom versorgt. Solche Lösungen werden von Gamern und Minern praktiziert, da eine Stromquelle nicht ausreicht, um drei oder mehr Grafikkarten zu installieren. Für den Anschluss werden folgende Adapter verwendet:

Wenn Sie Power drücken, wird das grüne Signalkabel mit Masse verbunden und gibt den Befehl zum Starten beider Netzteile.

Ich erinnere mich, dass ich einmal einen Pentium III-Computer mit einem Satz SCSI-Festplatten hatte. Da das Standard-Netzteil nicht mehr ausreichte, habe ich die alte AT-Einheit separat für die Festplatten angeschlossen. Die Wundermaschine wurde so gestartet: Drücken Sie den zusätzlichen Netzschalter und warten Sie, bis die Festplatten summen. Schalten Sie dann die Hauptstromversorgung ein und der Download beginnt.

Selbst im Zeitalter des allgegenwärtigen Chinas gibt es für „selbstgemachte“ Menschen viele DIY-Ansätze, um zwei Netzteile zu verbinden, um eine ähnliche Konfiguration zu erhalten:

Doch zurück zu industriellen Serverlösungen.

Das Netzteil ist in seiner Logik recht einfach. Die Blöcke sind mit einem speziellen Korb verbunden Stromverteilungs-Backplane, wo es auch einen Mikrocontroller gibt Stromverteiler(nicht zu verwechseln mit Server-Rack-Stromverteiler). Der Controller ist für das Schema der Nutzung der verfügbaren Netzteile verantwortlich: gleichzeitig oder im primären Backup-Modus.

Aufbau und Betriebslogik

Ein solch fortschrittliches Energiesubsystem kann an spezifische Anforderungen angepasst werden. Beim Einsatz eines Servers mit zwei Netzteilen stehen mehrere Betriebsmodi zur Verfügung:

Reservierung, bei dem ein Netzteil ständig belastet ist und das zweite im Fehlerfall bereit ist, die Last aufzunehmen;

• Lastverteilung, bei dem der Server beide Netzteile gleichzeitig nutzt.

Sehr ähnlich zu RAID – die Fehlertoleranzstufe ist 1 und die Leistungsstufe ist 0.

Bei den meisten Herstellern kann der Administrator den gewünschten Modus auswählen. Bei einem solchen HP-Server sieht die Konfiguration per BIOS beispielsweise so aus:

Das Bild ist etwas veraltet, da neuere Systeme die iLO-Konfiguration verwenden, aber es reicht aus, um sich einen Überblick zu verschaffen.

Schauen wir uns die Ausgangsleistung eines Paars HP DL360-Netzteilen in verschiedenen Konfigurationsmodi und bei geringer Last an. Dazu nutzen wir das Konsolen-Utility hpasmcli.

• Ausgewogener Modus
  hpasmcli>STROMVERSORGUNG ANZEIGEN

Tatsächlich werden die Blöcke bei Verwendung des Lastverteilungsmodus ungefähr gleich belastet. Wenn jedoch die Fehlertoleranz aktiviert ist, wird nur ein Netzteil verwendet, und das zweite wird in den Standby-Modus geschaltet und verbraucht ein Minimum an Energie.

Um einen Kaltstart beim Anschluss einer Notstromversorgung zu vermeiden, Zeit zu sparen und das Risiko eines Ausfalls der Stromversorgung während der Aktivierung zu minimieren, ist eine Art „Schlafmodus“ erforderlich. Wie bei Haushaltsglühbirnen führt jedes Kalteinschalten zu Spitzenbelastungen an der elementaren Basis des Stromkreises, was zu dessen Beschädigung führen kann.

Jeder Hersteller konfiguriert die Betriebsarten unterschiedlich. In Lenovo (IBM)-Systemen mit zwei Netzteilen sieht das GUI-Setup beispielsweise so aus:

Es stehen drei Betriebsarten zur Auswahl:

Fehlertoleranz ohne Reduzierung des Stromverbrauchs – darauf kommen wir später zurück;

Fehlertoleranz mit Leistungsreduzierung;

• Ohne Fehlertoleranz, aber mit maximaler Leistung.

Generische Server wie Intel und Supermicro sind nicht immer gut dokumentiert und es gab keine offenen Informationen über die Einstellungen der Netzteil-Betriebsmodi. Ich musste unsere Ingenieure und Foren kontaktieren. Es stellte sich heraus, dass solche Systeme normalerweise im Lastausgleichsmodus arbeiten.

Wenn Sie eng mit ähnlichen Plattformen zusammengearbeitet haben und weitere Informationen haben, teilen Sie diese bitte in den Kommentaren mit.

Noch interessanter wird es bei Systemen mit drei oder mehr Netzteilen.

Drei, vier – wer ist mehr?

Wie bei der RAID-Analogie eröffnen mehr Knoten komplexere Nutzungsmuster. Beispielsweise verwendet ein Supermicro-Server mit drei Blöcken normalerweise den 2+1-Betriebsmodus, d. h. zwei arbeiten gleichzeitig und der dritte ist in Reserve.

Bei vier Netzteilen kann Lenovo den Einsatz der Netzteile flexibler gestalten. Die Schnittstelle berechnet sogar selbstständig Leistungsindikatoren:

Unter dem Gesichtspunkt der Balance zwischen Leistung und Zuverlässigkeit sind solche Konfigurationen mit 4 Netzteilen nur dann gerechtfertigt, wenn „gefräßige“ Komponenten verwendet werden. In anderen Fällen ist die Gangreserve zu groß und Komfort und Zuverlässigkeit werden durch zwei Netzteile mit unterschiedlicher Stromversorgung gewährleistet.

Meiner Meinung nach ist es bei solchen Plattformen interessanter, Backup-Batterien anstelle des dritten und vierten Netzteils zu installieren (Beispiele für Supermicro und). Sie schützen vor Problemen mit der USV und erhöhen die Betriebszeit ohne Strom im Netzwerk um 5 Minuten. Darüber hinaus ist es mit solchen Modulen bequemer, die Hardware-Wartung durchzuführen: Ziehen Sie das Kabel ab und stellen Sie den Server in aller Ruhe in einen anderen Schrank. Die Betriebszeit des Servers mit dem eingebauten Akku beträgt etwa fünf Minuten.

Einer für 800 oder zwei für 400

Erfahrung der Ingenieure Server-Mall zeigt, dass Netzteile nach Festplatten am zweithäufigsten ausfallen. Zumindest bei der Serverwiederherstellung werden diese Komponenten aufgrund der Verwendung von Elektrolytkondensatoren in ihrem Design häufig geändert.

Wenn wir an Ausfälle des Festplatten-Subsystems gewöhnt sind und eine Ersatzfestplatte bereithalten, ist ein Austausch des Stromversorgungssystems in Ersatzteilregalen seltener. Die Situation wird bis zu einem gewissen Grad durch die Garantie und die Möglichkeit, innerhalb weniger Tage einen Ersatz für das ausgefallene Netzteil per Kurier zu erhalten, gerettet, aber Murphys Gesetz sollte nicht außer Acht gelassen werden. In meiner Praxis kam es vor, dass beim Warten auf den Ersatz eines ausgefallenen Netzteils das verbleibende ausfiel. Es ist gut, dass auf dem Server nichts Lebenswichtiges war.

Abgesehen von der Zuverlässigkeit bleibt die Frage der Leistung bestehen. In der Regel ist es besser, gleich zwei Netzteile mit jeweils ausreichend Ausgangsleistung zu nehmen. Wenn das Budget solche Freiheiten jedoch nicht zulässt, müssen Sie den Bedarf genauer abwägen und die Leistungsaufnahme der Stromquellen berücksichtigen. Wenden wir uns dem Handbuch von HP zu, das ein Diagramm der Effizienz des Stromversorgungssystems in verschiedenen Konfigurationen darstellt:

Bei geringer Maschinenlast ist die Effizienz eines Netzteils höher, bei einem stark ausgelasteten Server ändert sich das Bild jedoch.

Was passiert, wenn eines der Netzteile ausfällt und die Leistung des verbleibenden nicht ausreicht?

Viele Anbieter verfügen über einen Mechanismus zur Reduzierung des Stromverbrauchs im Fehlerfall – Fujitsu, Throttling für Lenovo. Der Einsatz solcher Mechanismen rettet die Situation nicht immer, und ein erheblicher Produktivitätsrückgang ist manchmal schlimmer als Ausfallzeiten.

Es gibt noch eine weitere Nuance: Die Belastung des zweiten Netzteils steigt, was die Wahrscheinlichkeit seines Ausfalls erhöht. Es ist besser, davon auszugehen, dass ein Netzteil aus einem Paar zumindest bei normaler Belastung den gesamten Server versorgen sollte. Der Preisunterschied bei Netzteilen unterschiedlicher Kapazität ist nicht so groß, daher lohnt es sich, effizientere Modelle zu wählen. Hier zum Beispiel die Preise für Optionen von Supermicro:

Das 400-Watt-Netzteil PWS-406P-1R kostet durchschnittlich 12.000 Rubel;

• Das 700-Watt-Netzteil PWS-706P-1R kostet durchschnittlich 14.000 Rubel.

Die Preise stammen vom Yandex-Markt und können daher in Wirklichkeit sogar noch niedriger sein. Die Einsparung von 4.000 ₽ auf Kosten der Fehlertoleranz sieht selbst für einen kleinen Server mittelmäßig aus.

Was ist also mit der Firmware los?

Ein modernes Netzteil verfügt über eine Reihe von Diagnosemechanismen zur Überwachung des internen Kühlsystems, der Spannung, des Stroms und einer Vielzahl interner Zustände.

Neben der automatischen Abschaltung bei Überhitzung ist es sinnvoll, Leistungsindikatoren des Energiesubsystems an eine zentrale Überwachung anschließen zu können. Mit ihrer Hilfe können Sie beispielsweise den Ausfall einer bestimmten Stromversorgung vorhersagen oder eine instabile Stromversorgung erkennen. All dies wird von Mikrocontrollern bereitgestellt, deren interne Logik vom Hersteller regelmäßig in neuen Updates verbessert wird.

Und nun zu den Nachteilen

Bei allen beschriebenen Vorteilen haben Lösungen mit mehreren Netzteilen auch negative Seiten:

Die Notwendigkeit, teurere zu kaufen proprietäre Netzteile. In der Regel müssen sie identisch sein, was bei sehr alten Servern zu Problemen beim Austausch führen kann.

Der Engpass wird zum Energieversorgungsmanager Regler und die Platine, mit der sie verbunden sind (Power Distribution Backplane);

Bei leichter Belastung höherer Energieverbrauch, als Folge eines bestimmten Nutzungsalgorithmus;

• Die Ausfallwahrscheinlichkeit eines Netzteils aus einer Gruppe ist immer noch höher als der Ausfall eines einzelnen – eine banale Wahrscheinlichkeitstheorie. Daher sollten Sie bei der Auswahl energieintensiver Lösungen, die beide Netzteile vollständig nutzen, vorsichtig sein.

Wenn Sie selbst negative Erfahrungen mit Konfigurationen mehrerer Netzteile gemacht haben, wäre es interessant, dies in den Kommentaren zu lesen.

Abschließend finden Sie hier einige nützliche Links zu Leistungsrechnern beliebter Anbieter:

Wenn Sie bei der Auswahl des nächsten neuen Servers auch zu faul sind, die Leistung abzuschätzen, helfen Ihnen diese Tools bei der Berechnung sowohl der Leistung von Netzteilen als auch des Energieverbrauchs des gesamten Rechenzentrums.

Stichworte:

• Server-Hardware
• Zuverlässigkeit
• Ernährung
• Fehlertoleranz

Ein Server-Netzteil ist eine Hardware, die dazu dient, den von einer Steckdose gelieferten Strom in nutzbaren Strom für die vielen Teile im Computergehäuse umzuwandeln. Wandelt Wechselstrom (AC) in eine kontinuierliche Stromform um, die Computerkomponenten für den normalen Betrieb benötigen, den so genannten Gleichstrom (DC). Kontrolliert Überhitzung durch Spannungsregelung, die je nach Stromquelle automatisch oder manuell geändert werden kann.

Ein Server-Netzteil wird auch als Stromrichter bezeichnet. Moderne PCs verwenden durchgängig Schaltnetzteile. Einige Geräte verfügen über einen manuellen Schalter zur Auswahl der Eingangsspannung, andere passen sich automatisch an die Netzspannung an. CoolMax und Ultra sind die beliebtesten Netzteilhersteller.

Funktionen

Im Gegensatz zu einigen optionalen Hardwarekomponenten eines Computers (z. B. einem Drucker) ist die Stromversorgung ein kritisches Element, da die restliche interne Hardware ohne sie nicht funktionieren kann.

Motherboards, Gehäuse und Netzteile gibt es in verschiedenen Größen, sogenannten Formfaktoren. Alle drei Komponenten müssen kompatibel sein, damit sie funktionieren.

Die Stromversorgung des Desktop-Computers wechselt von Wechselstrom aus der Steckdose zu Niederspannungs-Gleichstrom, um den Prozessor und die Peripheriegeräte zu betreiben. Es sind mehrere Arten von Gleichspannungen erforderlich, die angepasst werden müssen, um einen stabilen Betrieb des PCs zu gewährleisten.

Computerbatterien verfügen über einen Kurzschluss-, Hoch- und Niederspannungsschutz, einen Überstromschutz und einen Überhitzungsschutz.

Moderne Netzteile verfügen über eine Notstromversorgung, die den Großteil des Computersystems herunterfahren kann. Wenn der Computer ausgeschaltet ist, der Akku aber noch eingeschaltet ist, kann er per Remote-Zugriff über Wake-on-LAN und Wake-on-Ring oder lokal über Keyboard Power ON (KBPO) gestartet werden, wenn das Motherboard dies unterstützt. Diese Stützspannung wird durch ein kleineres Netzteil im Gerät erzeugt.

Die für den weltweiten Einsatz vorgesehenen Geräte waren mit einem Eingangsspannungsschalter ausgestattet, der es dem Benutzer ermöglichte, das Gerät für den Einsatz im lokalen Stromnetz zu konfigurieren.

Nennleistung

Der Gesamtstromverbrauch der Stromversorgung wird durch die Tatsache begrenzt, dass alle Schienen durch einen einzigen Transformator und alle seine primärseitigen Schaltkreise, wie z. B. Schaltkomponenten, verlaufen. Der allgemeine Leistungsbedarf für einen Personalcomputer kann zwischen 250 Watt und 1000 Watt für einen High-End-PC mit mehreren Grafikkarten liegen. Personalcomputer benötigen typischerweise 300 bis 500 Watt. Die Nennleistung von Netzteilen liegt 40 % über dem Nennstromverbrauch des Systems. Dies schützt vor Leistungseinbußen und Stromüberlastung. Batterien werden nach ihrer Gesamtleistungsabgabe und deren Bestimmung durch die Stromgrenzen für jede der zugeführten Spannungen bezeichnet. Einige Netzteile verfügen nicht über einen Überlastungsschutz – dies ist wichtig, bevor Sie Ihr Server-Netzteil in Betrieb nehmen.

Energieeffizienz

Der Systemstromverbrauch ist die Summe der Nennleistungen aller Komponenten, die Strom verbrauchen. Bei einigen Grafikkarten sind 12 V für das Netzteil entscheidend. Wenn die gesamte 12-V-Stromnennleistung der Batterie höher ist als die empfohlene Nennleistung der Karte, kann dieses Netzteil die Karte vollständig versorgen, wenn andere 12-V-Systemkomponenten berücksichtigt werden. Hersteller dieser Computersystemkomponenten, insbesondere Grafikkarten, neigen dazu Sie überschätzen ihren Strombedarf, um Supportprobleme aufgrund einer zu geringen Stromversorgung zu minimieren.

Ein Netzteil mit höherer Wattzahl bietet zwar eine zusätzliche Überlastkapazität, ist jedoch häufig weniger effizient und verbraucht bei geringer Last mehr Strom. Beispielsweise ist ein 900-Watt-Gerät mit einer Effizienzbewertung von 80 Plus Silver (d. h. das Gerät hat eine Effizienz von mindestens 85 % bei Lasten über 180 Watt) möglicherweise nur dann zu 73 % optimal, wenn die Last unter 100 Watt liegt typische Wattzahl. Leerlauf für PC. Bei einer Belastung von 100 W beträgt der Verlust dieser Quelle also 37 W.

Würde das gleiche Gerät mit einer Last von 450 W versorgt, bei der der Wirkungsgrad 89 % erreicht, würden die Verluste trotz der 4,5-fachen Nutzleistung nur 56 W betragen. Im Vergleich dazu kann ein 500-Watt-Netzteil mit einem Wirkungsgrad von 80 Plus Bronze (das bedeutet, dass es bei Lasten über 100 Watt einen Wirkungsgrad von mindestens 82 Prozent hat) bei einer 100-Watt-Last einen Wirkungsgrad von 84 Prozent liefern und dabei nur 19 Watt verbrauchen.

Technische Eigenschaften

Ein Test im Jahr 2005 zeigte, dass 2000-W-Server-Netzteile typischerweise einen Wirkungsgrad von 70–80 % haben. Für eine Batterie mit einem Wirkungsgrad von 75 % wären 100 W Wechselstrom erforderlich, um 75 W Gleichstrom zu erzeugen, während die restlichen 25 W für die Wärmeableitung verwendet würden. Hochwertigere Elemente können einen Wirkungsgrad von über 80 % aufweisen. Energieeffiziente Netzteile erzeugen weniger Wärme und benötigen weniger Kühlluft, was zu einem leisen Betrieb führt.

Leistungskennzahl

Ab 2012 können einige leistungsstarke Verbrauchernetzteile bei optimaler Last einen Wirkungsgrad von über 90 % erreichen, bei starker oder reduzierter Last sinkt der Wirkungsgrad jedoch auf 87–89 %. Die Netzteile für Google-Server haben einen Wirkungsgrad von über 90 %. Hewlett-Packard erreichte einen Wirkungsgrad von 94 %. Die für Server-Workstations verkauften Standardbatterien sind 90 % effizienter als im Jahr 2010.

Bei geringer Last nimmt die Energieeffizienz deutlich ab. Daher ist es wichtig, die Stromversorgung des Servers zu überprüfen und die Leistung der Quelle an die Anforderungen des Computers anzupassen. Der Wirkungsgrad erreicht normalerweise seinen Höhepunkt bei etwa 50–75 % Last.

Vorsichtsmaßnahmen

Das Netzteil des Servers kann normalerweise nicht vom Benutzer gewartet werden. Öffnen Sie niemals das Gehäuse dieses Geräts. Es enthält Kondensatoren, die eine starke elektrische Ladung halten können, selbst wenn der Computer eine Woche lang ausgeschaltet und vom Stromnetz getrennt ist. Dies ist besonders wichtig bei der Pinbelegung eines Server-Netzteils. Mit Überspannungsschutzgeräten und unterbrechungsfreien Stromversorgungen können Sie Ihre Geräte vor Überspannungen schützen.

Reparatur und Überholung von Server-Netzteilen

Das Netzteil ist in der Gehäuserückwand verbaut, wo sich auch ein Kühlventilator befindet. An der außerhalb des Gehäuses liegenden Seite des Geräts befindet sich ein Anschluss mit drei Buchsen, an den das Stromkabel angeschlossen wird. Ebenfalls in den Schaltkreis integriert sind ein Netzschalter und ein Spannungsschalter.

Bündel farbiger Drähte verlaufen von der gegenüberliegenden Seite der Batterie zum Computer. Anschlüsse an gegenüberliegenden Enden der Kabel verbinden verschiedene Komponenten im Computer und versorgen diese mit Strom. Einige sind speziell für den Anschluss an das Motherboard konzipiert, während andere über Anschlüsse verfügen, die in Lüfter, Diskettenlaufwerke, Festplatten, optische Laufwerke und sogar einige leistungsstarke Grafikkarten integriert sind. Dies sollten Sie bei der Neugestaltung Ihrer Server-Stromversorgung berücksichtigen.

Externe Ausrüstung

Netzteile werden nach Leistung bewertet und geben an, wie viel Strom sie einem Computer liefern können. Da jedes Computerteil bestimmte Bedingungen benötigt, um ordnungsgemäß zu funktionieren, ist es wichtig, über ein Server-Netzteil zu verfügen, das die erforderliche Leistung liefern kann. Es gibt ein praktisches Tool zur Berechnung der Kühlerversorgung, mit dem die erforderlichen Parameter ermittelt werden können.

Es gibt auch externe Netzteile, die separat über ein Stromkabel angeschlossen werden und das Erscheinungsbild des PC-Systems beeinträchtigen können.