В данной статье под мониторингом физической инфраструктуры ЦОД понимаются три вещи:
1) В каком юните стойки в реальности стоит оборудование.
2) В какую конкретно розетку PDU подключен шнур питания конкретного оборудования.
3) В какую розетку СКС подключен коммутационный шнур от сетевого порта конкретного оборудования.
Никаких мегатехнологий технологий описано не будет. Представленные технические решения несложные, но, пожалуй, в самом деле новые.
Чтобы каждый раз об этом не упоминать. Эти технические решения обеспечивают достоверную информацию для ПО типа DCIM/AIM, например, открытого Netbox, которые включают в себя составления заявок со списком работ. Поэтому каждая из предлагаемых технологий содержит индикацию юнита, розетки или порта, например, красный/зеленый LED над портом патч-панели, чтобы подсветить текущее место приложения усилий.
1. В каком юните стойки в реальности стоит оборудование?
Пойдем от сложного к простому.
а) Есть дорогие системы на базе RFID, которые в реальном времени позволяют отслеживать расположение оборудования с стойках. Они серийно производятся западными и китайскими вендорами. К ним я не имею отношения. Информация о них есть в интернете.
б) Система с подсветкой кода Datamatix, размещенного на оборудовании.
Вдоль крепежной рейки стойки напротив каждого полу-юнита размещен RGB светодиод, с помощью экрана со щелью подсвечивающий метку Datamatix оборудования протяженной полоской света. Излучение модулируется по амплитуде, передавая идентификатор полу-юнита стойки.
Зачем вот это всё?
Во-первых, это красиво. Во-вторых, при считывании кода Datamatix с помощью смартфона можно сразу считать и код полу-юнита, получая местоположение оборудования. В-третьих, код полу-юнита можно формировать случайным образом для каждого момента считывания, уменьшая вероятность подлога в процессе инвентаризации.
Если нужен быстрый считыватель Datamatix, то можно сделать своё устройство считывания из готовых модулей сканера и фотокамеры. Или вообще вместо фотокамеры использовать фотодиод в металлической трубке (для направленного приема) и чипы ИК приемников типа SOP38338.
Дополнительно при желании стойку можно еще оснастить датчиками занятого полу-юнита, например, как на картинке.
Между «ушами» квадратной гайки вставлена плоская пластина с отражателями, вырезанными из листа нержавейки лазерным станком с наклонным резом. ИК диод через первый отражатель направляет излучение вдоль поверхности крепежной рейки стойки, а второй отражатель направляет излучение в фототранзистор. Установленное в полу-юнит оборудование гарантировано пресечет поступление ИК излучения к фототранзистору. Дополнительно упомянутые излучатели из нержавейки можно закрепить в тонкой 0.4 мм печатной плате (чтобы влезла между поверхностью рейки стойки и «ухом» оборудования), которая будет служить еще и емкостным датчиком, реагирующим на металл установленного в полу-юнит оборудования.
в) Еще проще можно сделать с использованием только меток Datamatrix.
В одной Datamatrix закодировано ID оборудования, в другой ID юнита (полу-юнита). Если две метки сразу в кадр не умещаются, то сначала сканируем одну, затем другую, и отслеживать перемещения смартфона по высоте (чтобы не перескочить на другой юнит стойки), анализируя изображения с камеры смартфона.
2. В какую конкретно розетку PDU подключен шнур питания конкретного оборудования?
Идея основана на том, чтобы с помощью датчика тока на каждой розетке отслеживать корреляции с событиями оборудования. Например, если оборудование включилось, ток в розетке PDU изменился, а на оборудовании поднялся сетевой интерфейс или возникла запись в логе.
Нужны недорогие блоки розеток с датчиками тока. Пожалуй, благодаря китайской революции цен в электронике, настала пора перейти от безобразных проводов внутри PDU, на которые без слез не взглянешь, к печатным платам, как у всех нормальных электронных устройств.
Массово выпускаются розетки с ножевыми штекерами типа FASTON, и такие розетки нужно втыкать в двухрублевые китайские гнезда типа FASTON, припаянные к печатной плате.
Такой PDU будет не стыдно показать изнутри (кстати, неплохой критерий качества для существующих PDU), меньше ошибок при сборке, проще контролировать ИК-камерой температурный режим при тестировании (и гордо демонстрировать покупателям PDU видео тестирования).
Если вокруг гнезда FASTON разместить датчик тока, припаянный к отдельной печатной плате датчиков, то можно технологично измерять ток для каждой розетки.
К сожалению серийных трансформаторов тока, годных по габаритам к размещению между гнездами FASTON, китайская промышленность пока не выпускает. Поэтому можно обойтись собственным.
Серийная SMD катушка индуктивности, например, на 33 мГн вместе с печатной платой вставлена в зазор феррита-магнитопровода. Еще на феррите-магнитопроводе нужно вырезать выступ (на картинке не показан), для размещения внутри сквозного паза печатной платы, расположенного под катушкой индуктивности, чтобы обе поверхности феррита-магнитопровода соприкасались с поверхностью феррита катушки индуктивности. Так все работает, проверено.
Феррит при больших объемах заказа можно испечь нужной формы, а пока можно резать серийные ферриты гидроабразивной резкой. Есть вероятность, что заработает с вырезанным лазером магнитопроводом из дешевой электротехнической стали.
Понятно, что можно оснастить каждую розетку PDU датчиком наличия подключенной вилки в розетке, где вилка пресекает излучение ИК диод - фототранзистор. Но можно еще сделать и так.
В PDU достаточно часто применяют розетки с замком, в которых вынуть вилку можно только, нажав на кнопку. Над кнопкой можно разместить пару ИК диод - фототранзистор, которая срабатывает при приближения пальца к кнопке, но до момента соприкосновения с кнопкой. Если вилку пытаются вынуть несанкционированно (нет такого задания в DCIM), то подается высокое напряжение включается звуковой оповещатель типа сирена.
3) В какую розетку СКС подключен коммутационный шнур от сетевого порта конкретного оборудования?
Я сторонник того, чтобы в СКС использовать стандартные патч-корды со стандартными разъемами. Поэтому просто в меру сил улучшил ИК-датчики наличия вилки патч-корда в оптической телекоммуникационной розетке (порту).
В отличие от четвертьвековой давности американской идеи такой датчик работает со стандартными розетками (адаптерами) LC. В подавляющем большинстве розеток LC есть два технологических отверстия (не знаю, зачем). В одно отверстие светим миниатюрным SMD ИК-диодом, свет отражается от внутренних поверхностей розетки и частично выходит из другого отверстия наружу, где стоит фототранзистор. Между диодом и фототранзистором непрозрачная перегородка.
Если в розетке есть вилка LC, то её защелка перекрывает отверстие под ИК-диодом, и свет почти не попадает внутрь розетки и не доходит до фототранзистора. Датчик сработал. Его достаточно удобно будет размещать над кассетами оптических панелей высокой плотности в ЦОД.
Для RJ45 предлагаю такую конструкцию.
Перед портом (розеткой) патч-панели установлена печатная плата с ИК датчиком: ИК- диод и фототранзистор, вокруг которых расположен вырезанный лазером или вырубкой из пластины ограничитель направления ИК излучения. Угол падения луча ИК диода на поликарбонатовую или металлическую поверхность вилки RJ45 лучше сделать большим (больше угла Брюстера). Так свет будет отражаться даже от прозрачного поликарбоната. Если вилка в розетке, то ИК излучение попадет на фототранзистор. Вилки нет, то нет.
Такой датчик работает с вилками любого цвета, даже черного. И не реагирует, если близко к розетке палец или оболочка кабеля патч-корда. Для улучшения помехоустойчивости ИК диод светит близко к верхнему ребру вилки RJ45. От пальца и так хуже отражается, чем от гладкого поликарбоната. Но палец и кабель еще и круглого сечения, в угол прямогугольного отверстия порта не подлезут.
В ЦОД лучше датчики устанавливать на патч-панели высотой полюнита. А чтобы они оставались ремонтопригодным, нужно такие панели делать выдвижными. И соединять такие панели между собой в цепочку с помощью 100Base-T, так как микросхемы коммутаторов Ethernet нынче дешевы.
Для перфекционистов можно порты панелей оснастить датчиком сигнала Ethernet, воспринимающим побочное электромагнитное излучение от пакетов Ethernet.
Две миниатюрные wire wound SMD катушки индуктивности около двух проводников зеленой пары, разделанных в модуле Keystone, и быстрый дифференциальный усилитель. Тогда можно сопоставлять срабатывание датчика Ethernet и время поднятия порта оборудования, понимая, как соединены порты патч-панели и активного оборудования.
P.S. Я осознаю, что многие обходятся без всего этого. И не утверждаю, что это жизненно необходимо. Но иметь выбор лучше, чем не иметь выбора.
