PSU Cold Redundancy bei Strom aus Freileitungen ohne USV deaktivieren

Server mit redundanten Netzteilen können die Netzteile active/active oder teilweise auch active/standby (Cold Redundancy) betreiben. Da Netzteile in der Regel bei höherer Auslastung einen höheren Wirkungsgrad haben, kann der Active/standby-Betrieb den Energiebedarf des Servers reduzieren. Bei der direkten Nutzung von Netzstrom aus Freileitungen (ohne USV) sollte jedoch auf den Active/standby-Betrieb verzichtet werden, da die Umschaltung auf das Cold-Standby-Netzteil durch die automatische Wiedereinschaltung des Netzbetreibers scheitern kann.

Betriebsmodus redundanter Servernetzteile

Redundante Netzteile können entweder active/active oder active/standby betrieben werden. Die 80 PLUS Initiative schreibt für bestimmte Zertifikate Mindestwirkungsgrade vor. Der Mindestwirkungsgrad von redundanten Netzteilen mit 80 PLUS Platinium Zertifizierung beträgt beispielsweise:

• 90 % Mindestwirkungsgrad bei 20 % Last
• 94 % Mindestwirkungsgrad bei 50 % Last

Active/Active

Werden nun zwei 1.000 Watt Netzteile active/active für den Bedarf einer 500 Watt Leistung genutzt, ergibt sich vereinfacht betrachtet:

• Netzteil 1: 250 Watt Bedarf -> ca. 278 Watt abgerufene Leistung bei 90% Wirkungsgrad
• Netzteil 2: 250 Watt Bedarf -> ca. 278 Watt abgerufene Leistung bei 90% Wirkungsgrad

Konsumierte Gesamtleistung: 556 Watt

Active/Standby - Cold Redundancy

Im active/standby Betrieb verringert sich die konsumierte Gesamtleistung, weil das aktive Netzteil zu 50% ausgelastet wird und damit einen höheren Wirkungsgrad erzielt:

• Netzteil 1: 500 Watt Bedarf -> ca. 532 Watt abgerufene Leistung bei 94% Wirkungsgrad

Probleme mit Cold Redundancy bei automatischer Wiedereinschaltung

Beim active/standby (Cold Redundancy) Betrieb funktionieren Ausfalltests, bei denen die Stromversorgung des aktiven Netzteils einfach entfernt wird, in der Regel zuverlässig.

Wird jedoch ein solches Netzteil direkt (ohne USV) am Stromnetz betrieben, kann es z.B. während Gewittern, zu Problemen bei der Umschaltung auf das Cold Standby Netzteil kommen. Verursacht werden diese Umschaltprobleme durch die Versuche zur automatischen Wiedereinschaltung des Netzbetreibers. Konkret haben wir folgenden Fall beobachtet:

• Netzteil 1 (active) wurde direkt am Stromnetz betrieben. Während eines Gewitters kam es hier zu einem Stromausfall. Dabei gab es nach dem ersten Ausfall eine kurzzeitige erneute Stromspitze im Zuge einer versuchten automatischen Wiedereinschaltung. In der Folge erfolgte keine korrekte Umschaltung auf das Netzteil 2.
• Netzteil 2 (Cold Standby) wurde hinter eine Photovoltaikanlage mit integriertem Batteriespeicher betrieben. Obwohl es hier zu keiner Beeinträchtigung der Stromversorgung kam, fiel der Server aus.

Lösung

In Umgebungen, in denen ein Netzteil direkt ohne USV betrieben wird, empfehlen wir zum zuverlässigen Betrieb auch in Fällen von automatischen Wiedereinschaltungen des Netzbetreibers auf die Cold Redundancy Funktion zu verzichten. Ist die Funktion dennoch gewünscht, empfehlen wir beide Netzteile mit unterschiedlichen USVs (die an unterschiedlichen Stromkreisen hängen) abzusichern.

Beispielkonfiguration ASUS RS700A-E11-RS12U Server

Das folgende Beispiel veranschaulicht die Deaktivierung der PSU Cold Standby Funktion am Beispiel eines ASUS RS700A-E11-RS12U Servers.

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  Dashboard Ansicht der Serververwaltung (PSU Cold Redundancy aktiviert). Klicken Sie dort auf Settings.

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  Klicken Sie in der Konfigurationsansicht auf PSU Redundancy.

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  Die Funktion ist derzeit aktiviert.

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  Klicken Sie auf das Dropdown Menü, wählen Sie Disable und klicken Sie auf Save.

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  Durch Klicken auf das ? Symbol erscheint der hier angeführte Hilfetext.

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  Nach der Deaktiviert zeigt auch die Anzeige im Dashboard Cold Redundancy inactive. Die Netzteile werden dadurch active/active betrieben.

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  Klicken Sie nun in der linken Spalte auf Sensor und scrollen Sie nach unten.

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  Sowohl PSU1 Power In als auch PSU2 Power In sollen nun eine Leistungsaufnahme ähnlich wie im Beispiel hier zeigen.

Überprüfen Sie abschließend, ob bei beiden Netzteilen an der Rückseite des Servers die LEDs grün leuchten.

Einzelnachweise

Autor: Werner Fischer Werner Fischer arbeitet im Product Management Team von Thomas-Krenn. Er evaluiert dabei neueste Technologien und teilt sein Wissen in Fachartikeln, bei Konferenzen und im Thomas-Krenn Wiki. Bereits 2005 - ein Jahr nach seinem Abschluss des Studiums zu Computer- und Mediensicherheit an der FH Hagenberg - heuerte er beim bayerischen Server-Hersteller an. Als Öffi-Fan nutzt er gerne Bus & Bahn und genießt seinen morgendlichen Spaziergang ins Büro.