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데이터 센터의 PDU 유형: 기본, 측정, 모니터링 및 전환

랙 레이아웃이 정지되는 순간을 상상해 보십시오. 서버가 선택되고, 네트워크 설계가 승인되고, 누군가 각 캐비닛에 필요한 콘센트 수를 묻습니다. 그 질문은 시작하기에 잘못된 곳입니다. 데이터센터에서는 유형 기본, 계량식, 모니터링식, 스위치식 또는 완전 지능형 콘센트 계량식 장치 등 설치하는 PDU의 종류는 플러그 수보다 훨씬 더 많은 것을 결정합니다. 바닥을 걷지 않고도 랙의 로드를 확인할 수 있는지, 트럭 이동 없이 오전 2시에 정지된 서버를 재부팅할 수 있는지, 견적 대신 측정된 킬로와트시를 통해 코로케이션 고객에게 송장을 보낼 수 있는지 여부를 결정합니다.

짧은 대답은: 계량 및 스위칭 레이어를 먼저 잠그고 폼 팩터를 두 번째로 잠그고 플러그 앤 위상 조합을 마지막으로 잠그는 것입니다. 그 순서대로 하면 콘센트 수가 저절로 디자인에서 벗어나는 경우가 많습니다.

두 장치가 이름을 공유하므로 혼란이 시작됩니다.

데이터 홀에 들어가면 사람들은 두 가지 다른 것을 "PDU"라고 부를 것입니다. 그 중 하나는 원격 전원 패널이라고도 하는 바닥 장착형 배전 장치로, UPS에서 대량의 전력을 공급받아 랙 행의 분기 회로로 분할합니다. 다른 하나는 캐비닛 내부에 위치하여 서버에 전원을 공급하는 랙 PDU입니다. 이 기사는 두 번째 기사, 즉 인클로저에 볼트로 고정된 장치에 관한 것입니다.

정리할 가치가 있는 두 번째 신화: 기본 랙 PDU는 단순히 금속 쉘이 있는 전원 스트립이 아닙니다. 는 PDU와 멀티탭의 차이점 입력 전류, 차단기 조정, 장착 및 랙 PDU가 UPS 분기 회로에서 전력을 공급받고 랙이 활성화된 상태에서 서비스되도록 설계되었다는 사실로 귀결됩니다.

5개의 랙 PDU 유형이 나란히 나열되어 있음

시중에 나와 있는 모든 랙 PDU는 한 가지 질문에 대한 변형입니다. 즉, 얼마나 많은 전력 경로를 볼 수 있으며, 얼마나 많은 전력 경로를 원격으로 제어할 수 있습니까? 아래 표는 일반적인 진행 상황을 보여줍니다.

표 1: 5개의 랙 PDU 계층과 각 계층이 추가하는 기능 "선택 사항"은 해당 기능이 일부 모델에 존재하지만 해당 계층에서는 표준이 아니라는 의미입니다.
PDU 유형 랙 수준 측정 콘센트 수준 측정 원격 스위칭 전형적인 핏
기본 아니요 아니요 아니요 고정식, 저위험 부하; 소규모 사무실; 벽걸이 캐비닛
측정됨 예 아니요 아니요 용량 계획, 랙당 차지백, 핫스팟 감지
모니터링됨 예 예 아니요 혼합 랙, DCIM 기반 사이트, 세분화된 비용 할당
전환됨 선택사항 선택사항 예 원격 재부팅, 단계적 전원 켜기, 사용하지 않는 콘센트 비활성화
지능형(전환 콘센트 측정) 예 예 예 코로케이션 청구, 고밀도 및 AI 행, 자동 장애 조치
힘 랙 수준 콘센트 수준 원격 계량 계량 스위칭 기본 측정됨 모니터링됨 전환됨 지능형

그림 1: 해당 계층에는 솔리드 세그먼트가 포함되어 있습니다. 창백한 부분은 선택 사항이거나 없습니다.

기본 PDU는 강철 튜브의 배전판입니다. 계량 장치는 일반적으로 위상별로 입력에서 전류 감지를 추가합니다. 모니터링되는 장치는 이를 모든 콘센트로 확장하므로 어느 서버가 400W를 소비하고 어느 서버가 유휴 상태인지 확인할 수 있습니다. 스위치 장치는 콘센트당 릴레이를 추가하고 지능형 계층은 위의 모든 사항을 콘센트당 에너지 카운터 및 SNMP v3 또는 Modbus TCP와 같은 네트워크 인터페이스와 결합합니다.

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폼 팩터: 수직 0U, 수평 1U 및 바닥 장착 장치

수직 PDU는 후면 측면 레일이나 캐비닛 프레임에 장착되며 랙 장치를 소모하지 않습니다. 24~36개의 콘센트로 구성된 0U 스트립이 랙의 전체 높이를 차지하고 코드를 짧게 유지하여 서버 뒤의 엉킴을 줄여주기 때문에 42U 및 47U 캐비닛에 적합합니다. 수평 1U PDU는 전체 높이 스트립이 도어나 케이블 입구를 더럽힐 수 있는 얕은 또는 벽 장착형 인클로저에서 실용적인 선택입니다.

각 폼 팩터에 드는 비용

  • 수직 0U: 랙 장치 손실 없음, 더 많은 콘센트, 후면의 공기 흐름 개선 약 1000mm 이상의 캐비닛 깊이가 필요합니다.
  • 수평 1U: 유연한 배치와 교체가 용이하지만 랙 장치를 소비하고 밀도가 높은 랙에서 열기 통로 배기를 방해할 수 있습니다.
  • 바닥 장착형 또는 행 레벨: 하나의 패널에서 많은 랙을 공급합니다. 분기 회로 계획과 명확한 서비스 통로가 필요합니다.

프로젝트를 중단시키는 단계, 커넥터 및 차단기 세부 정보

호환성 오류는 계량 전자 장치에서 거의 발생하지 않습니다. 벽면의 플러그와 상류의 차단기에서 나옵니다. 세 개의 숫자가 대부분을 결정합니다.

  • 단상 230V, 16A 또는 32A: 피드당 약 3.7kW 또는 7.4kW — 네트워크 랙이나 가벼운 컴퓨팅 캐비닛에 충분합니다.
  • 3상 400/415V, 16A 또는 32A: 피드당 약 11kW 또는 22kW이며 이는 밀도가 높은 컴퓨팅 및 GPU 행의 일반적인 시작점입니다.
  • 커넥터 제품군: IEC 60320 C13 콘센트의 정격은 10A이고 C19 콘센트의 정격은 16A입니다. 입력 측은 일반적으로 지역에 따라 C20, C14 또는 잠금 IEC 또는 NEMA 플러그를 사용합니다.

그런 다음 연속 로드 규칙을 적용합니다. NEC 관행에 따라 3시간 이상 IT 장비에 전원을 공급하는 분기 회로는 정격의 80% 이하로 로드되어야 하므로 32A 단상 피드는 현실적으로 25A 작업 부하입니다. 모든 팬을 동시에 회전시키는 펌웨어 업데이트 중에 랙이 차단기를 작동시키는 가장 일반적인 이유 중 하나는 이러한 정격 감소를 건너뛰는 것입니다.

실제로 어떤 측정 세분성이 당신을 구매합니까?

랙 수준 측정은 한 가지 질문에 대한 답을 잘 제공합니다. 이 캐비닛이 한계에 가까워졌습니까? 이는 용량을 계획하고 조용히 두 배로 늘어난 랙을 찾는 데 충분합니다. 콘센트 수준 측정은 다른 질문에 답합니다. 누가 이를 사용하고 있습니까? 공동 배치 또는 공유 연구실에서는 콘센트당 킬로와트시 카운터가 청구를 인수 대신 산술 계산으로 전환합니다. 기업 홀에서는 동일한 데이터를 사용하여 플러그를 뽑지 않고 여전히 300W를 소비하는 폐기된 서버를 추적할 수 있습니다.

실질적인 세부 사항은 프로토콜 지원입니다. 공급업체 포털을 통해서만 보고하는 PDU는 사일로를 생성합니다. SNMP 또는 Modbus TCP 레지스터를 노출하는 것은 이미 실행 중인 DCIM 또는 모니터링 스택에 의해 폴링될 수 있습니다. 또한 많은 장치는 RJ45 체인의 환경 센서를 수용하므로 동일한 대시보드에서 입구 온도와 부하의 상관 관계를 파악할 수 있습니다.

이중화: A/B 피드, 이중 코드 로드 및 전송 스위치

대부분의 기업 서버에는 두 개의 전원 공급 장치가 있는 데에는 이유가 있습니다. 각 전원 공급 장치는 서로 다른 PDU로 연결되고, 각 PDU는 서로 다른 UPS로 연결되며, 각 UPS는 서로 다른 유틸리티 피드로 연결됩니다. 현장에서 중요한 규칙은 두 PDU가 업스트림 보호를 공유해서는 안 된다는 것입니다. 동일한 패널에 연결된 두 개의 스트립은 중복된 것처럼 보이지만 아무런 이점도 제공하지 않습니다.

단일 코드를 사용하는 장비의 경우 자동 전환 스위치 PDU는 두 개의 입력을 가져와서 하나를 선택합니다. 이는 스위치 및 소형 가전 제품에 대한 합리적인 절충안이지만 단일 실패 지점이므로 이중 코드여야 하는 설계를 지원하는 데 사용해서는 안 됩니다.

A B 수직 0U 랙 PDU, A 및 B 피드 레일 간 1U IT 부하 랙 상단형 스위치

그림 2: 별도의 피드에 후면에 수직 PDU가 장착된 일반적인 고밀도 캐비닛.

PDU를 PDU가 있는 캐비닛과 일치시키기

물리적으로 맞지 않는 PDU는 반품 배송입니다. 주문하기 전에 후면 장착 레일 뒤의 사용 가능한 깊이를 측정하십시오. 양면에 콘센트가 있는 수직 스트립에는 일반적으로 50~70mm의 여유 공간이 필요합니다. 도구가 필요 없는 버튼 장착과 브래킷 장착은 캐비닛 브랜드에 따라 호환되지 않으므로 장치가 어떻게 부착되는지 확인하십시오. 그리고 도어 스윙을 확인하십시오. 스트립이 후면 프레임에 너무 가깝게 장착되면 깊이 1000mm 인클로저의 유리 도어가 오염될 수 있습니다.

공기 흐름은 핏의 나머지 절반입니다. 후면 장착 PDU는 서버의 뜨거운 배기 경로 외부에 위치해야 하며 해당 코드는 배기 표면을 가로지르는 것이 아니라 수직 케이블 관리자로 연결되어야 합니다. 일관성 있는 랙 구축이 도움이 되는 곳입니다. PDU를 올바른 것과 일치시키는 것입니다. 랙 케이블 관리 액세서리 블랭킹 패널은 팬을 추가하는 것보다 입구 온도에 더 많은 영향을 미칩니다.

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고밀도 배포에서는 캐비닛 자체가 PDU 선택을 제한합니다. 무거운 하중을 위해 설계된 42U 프레임은 장착 레일을 구부리지 않고 32A 3상 스트립에 맞는 정격 하중, 깊이 및 후면 여유 공간을 제공합니다.

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짧은 선택 체크리스트

Uptime Institute의 연례 글로벌 데이터 센터 조사와 같은 업계 조사에서는 대부분의 랙이 여전히 한 자릿수 킬로와트 범위에 있으며 작지만 점유율이 20kW를 훨씬 넘는 것으로 계속 보고되고 있습니다. 이러한 확산이 바로 하나의 PDU 유형이 전체 시설에 서비스를 제공할 수 없는 이유입니다. 모델을 커밋하기 전에 다음 사항을 검토하세요.

  1. 랙당 커넥터 유형(C13 대 C19)별로 코드를 계산한 다음 확장을 위해 20% 여유 공간을 추가합니다.
  2. 측정 계층을 결정합니다. 즉, 랙 수준의 용량, 콘센트 수준의 청구 또는 오류 격리를 결정합니다.
  3. 피드 토폴로지(단상 또는 3상, 별도 패널의 A 및 B, 업스트림 차단기 크기)를 확인합니다.
  4. 80% 연속 부하 감소를 적용하고 PDU의 입력 정격이 여전히 랙을 포괄하는지 확인합니다.
  5. 레일 뒤의 깊이, 장착 방법, 도어 간격 등 물리적인 적합성을 확인합니다.
  6. 모니터링 경로(SNMP, Modbus TCP 또는 DCIM이 이미 폴링한 API)를 확인하세요.
  7. 스위치 PDU는 수명 주기가 있는 네트워크 장치이므로 예비 부품 및 펌웨어 업데이트에 대해 문의하세요.

데이터 센터 PDU에 대해 자주 묻는 질문(FAQ)

데이터 센터에 사용되는 PDU의 네 가지 주요 유형은 무엇입니까?

기본, metered, monitored and switched. A fifth tier, usually called intelligent or outlet-metered switched, combines per-outlet energy metering with remote switching and network management.

PDU와 UPS의 차이점은 무엇입니까?

UPS는 정전 중에 에너지를 저장하고 장비를 계속 작동시킵니다. PDU는 차단기, 콘센트, 계량 및 원격 제어를 추가하여 UPS 또는 유틸리티가 이미 제공하는 전력만 분배합니다.

서버 랙에는 몇 개의 PDU가 있어야 합니까?

이중 코드 장비가 있는 모든 랙에 대해 별도의 피드에 2개. 중복성은 A 및 B 스트립이 업스트림 보호를 공유하지 않는 경우에만 작동합니다.

스위치 PDU는 어떤 용도로 사용되나요?

원격 power cycling of individual outlets, staged power-up after an outage, and disabling unused ports so nobody plugs an unauthorised device into the rack.

단상 또는 3상 랙 PDU - 어느 것입니까?

단상은 네트워크 랙에 적합하며 피드당 최대 약 7kW의 가벼운 컴퓨팅을 제공합니다. 그 이상으로 3상이 실용적인 선택이 되며, 32A 피드에서 약 22kW를 제공합니다.

서버 랙에 일반 멀티탭을 사용할 수 있나요?

아니요. 랙 PDU는 차단기, IEC 콘센트 및 국내 스트립이 라이브 데이터 홀 내부에서 제공할 수 없는 부하 등급을 갖춘 캐비닛 사용에 맞게 등급 및 장착됩니다.