SISTEM LISTRIK di PUSAT DATA
MODUL PERKULIAHAN
TeknologiPusat Data
SISTEM
LISTRIK di
PUSAT
DATA
Modul Standar untuk
digunakan dalam
Perkuliahan di
UniversitasMercu Buana
Fakultas Ilmu
Komputer
Program
Studi Teknik
Informatika
TatapMuk
a
06
Kode MK
DisusunOleh
MK
Dr. Ir. Eliyani
Abstrak
Kompetensi
Kuliahinimembahasmengenai
Perencanaan Sistem Listrik di
Pusat Data, menentukan
Mahasiswa mampu menjelaskan
tentang Perencanaan Sistem Listrik
di Pusat Data, menentukan
kebutuhan listrik dan distribusinya,
kebutuhan perangkat listrik dan
implementasi serta
pemeliharannya, sistem cadangan
listrik, sistem keamanan listrik,
pengisian daftar kebutuhan listrik,
dan efisien penggunaan listrik.
kebutuhan listrik dan distribusinya,
kebutuhan perangkat listrik dan
implementasi serta
pemeliharannya, sistem cadangan
listrik, sistem keamanan listrik,
pengisian daftar kebutuhan listrik,
dan efisien penggunaan listrik.
Perencanaan Sistem Listrik di Pusat
Data
Karena komputer bekerja secara elektronik, maka listrik merupakan sumber energi utama
bagi sebuah Pusat Data baik untuk operasional maupun untuk cadangan. Kebutuhan listrik
di Pusat Data dapat berubah sesuai dengan perubahan skala penggunaan Pusat Data. Oleh
karena itu, perencanaan listrik di Pusat Data harus bisa mengantisipasi perkembangan
kebutuhan maupun gangguan yang sewaktu-waktu dapat terjadi.
Perencanaan kebutuhan listrik pada Pusat Data merupakan suatu siklus seperti dijelaskan
secara skematis pada Gambar 1. Dimulai dari pendefinisian kebutuhan listrik dan
bagaimana sistem distribusinya, menentukan perangkat listrik yang dibutuhkan,
implementasi perangkat listrik, dan Pemeliharaan. Selanjutnya, jika ada perubahaan
kebutuhan, maka siklus akan kembali ke tahap awal.
2012
2
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 1. Perencanaan kebutuhan listrik di Pusat Data (sumber: Yulianti & Nanda, 2008).
1. Perencanaan Kebutuhan Listrik dan Pendistribusiannya
Kebutuhan energi listrik dihitung per ruangan karena setiap ruangan memiliki fungsi
yang berbeda. Misalnya untuk ruang server, ruang pendingin, dan seterusnya. Pada
ruangan server, misalnya, kebutuhan listrik mencakup kebutuhan untuk: server,
perangkat jaringan, air handler, overhead light, badge access reader, dan perangkat
lain yang membutuhkan energi listrik. Dalam perhitungan, perlu juga untuk
menghitung kemungkinan penambahan server atau peralataan lainnya atau untuk
mengatasi gangguan-gangguan listrik.
Kebutuhan listrik pada Pusat Data secara garis besar terbagi untuk:
o
CRITICAL LOADS (untuk Infrastruktur IT)
o
UPS LOADS (untuk cadangan)
o
MECHANICAL LOADS ( untuk pendinginan dan peralatan pendukung
lainnya)
o
OTHER LOADS (untuk pencahayaan dan lain-lain)
Kebutuhan tersebut disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Kebutuhan listrik Pusat Data (sumber : tugas kelompok LINUX Benny
Adriawan dkk., 2013) .
2012
3
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Di dalam ruang Pusat data, energi listrik didistribusikan melalui dua cara (Yulianti &
Nanda, 2008):
a. Distribusi secara langsung yaitu dari PDU (Power Distribution Unit) ke
setiap lokasi cabinet, seperti disajikan pada Gambar 2. Cara ini dipandang lebih
fleksibel karena melalui saluran kabel yang tersedia dan tidak melalui perantara
apapun. Namun untuk data center yang berkapasitas besar hal ini tidak mungkin
dilakukan karena akan tidak efisien dari segi pengkabelan.
Gambar 3. Distribusi langsung dari PDU ke lokasi Cabinet.
b. Distribusi sedaca tidak langsung. Distribusi melalui cara ini, listrik dialirkan dari
PDU menuju panel circuit , kemudian dari panel circuit, listrik didistribusikan ke
masing-masing lokasi kabinet. Distribusi melalui cara ini lebih efisien dari segi
pengkabelan. Walaupun jarak cabinet server jauh dari PDU, namun hanya
dibutuhkan satu kabel yang panjang yang menghubungkan PDU dan panel
circuit. Baru kemudian dari panel circuit, listrik disalurkan ke masing-masing
kabinet server dengan kabel yang lebih pendek. Distribusi dengan cara ini
disajikan pada Gambar 2.
2012
4
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 4. Distribusi Kebutuhan Listrik dari PDU melalui circuit panel.
Untuk mencapai tingkat reliabilitas yang tinggi maka saluran listrik ke lokasi kabinet
server dijalankan dari sumber yang berbeda sehingga perubahan terhadap
komponen-komponen listrik, pengkabelan, dan alternatif terminasi didasarkan pada
kebutuhan energi secara lokal.
2. Pendefinisian Perangkat Listrik yang Dibutuhkan
Setelah melakukan pendefinisian kebutuhan listrik maka langkah selanjutnya adalah
menentukan perangkat listrik apa saja yang akan dipakai juga perangkat keamanan
untuk sistem listrik baik fisik maupun non-fisik, seperti sistem EPO (Emergency
Power Off).
3. Implementasi Perangkat Listrik pada Data Center
Implementasi sebaiknya dilakukan secara paralel, karena sistem listrik telah
dirancang secara moduler, sehingga akan lebih cepat dan mudah. Implementasi
akan meliputi seluruh perangkat listrik dan pengkabelan yang digunakan termasuk
juga implementasi perangkat keamanan listrik, pelabelan dan dokumentasi, serta
redundansi dari sistem listrik.
4. Pemeliharaan
Pemeliharaan sistem listrik merupakan suatu keharusan. Beberapa hal yang perlu
diperhatikan dalam kegiatan pemeliharaan, yaitu:
1. Pemeriksaan tanda pengenal dan papan peringatan pada instalasi listrik,
dipasang terutama pada perangkat dan lokasi yang potensial untuk terjadinya
bahaya listrik.
2. Komponen listrik yang dipasang. Setiap perangkat elektronik memiliki life
time, dan lama-kelamaan kabel listrik juga lama-kelamaan akan mengalami
aus. Komponen listrik lain yang juga harus diperiksa antara lain relay,
kontaktor, fuse, circuit breaker, dan lain-lain.
3. Cara memasang peralatan listrik.
4. Polaritas
5. Pembumian ( Grounding )
6. Resistansi dan isolasi
7. Kesinambungan sirkuit. Pemeliharaan ini termasuk pemeriksaan apakah
seluruh jaringan listrik tetap terhubung dan apakah distribusi besaran daya le
masing-masing cabinet sesuai dengan kebutuhan.
2012
5
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
8. Fungsi pengamanan sistem instalasi listrik. Apakah sistem ini efektif dalam
TIER
KEHANDALAN
TIER 1
Basic Data Center – raised floor +
Power Supply + UPS + Backup
Power (Diesel Engine system)
TIER 2
Redundant Component – raised
floot + 2 x ( Power Supply + UPS +
Backup Power) equal to N+1
TIER 3
Simultaneous maintenance and
operation – maintenance are
planned and rolled as regular
basis, no interuption up to N+1
TIER 4
Fault Tolerant – Almost no
downtime
melaksanakan fungsinya, apakah stabil, dan bagaimana pengembangannya.
Pusat Data diklasifikasikan menjadi empat Tier, seperti telah dijelaskan pada Modul 1.
Kehandalan sistem listrik pada keempat Tier tersebut disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Kehandalan Listrik pada Masing-Masing Tier
Sumber:: PLANNING AND DESIGN FOR A DATA CENTRE ELECTRICAL POWER INFRASTRUCTURE: DISTRIBUTION,
UPS, SAFETY AND SAVINGS by ANGELO BAGGINI, Lecturer at the Faculty of Engineering, UNIVERSITY OF BERGAMO.
Pemilihan Power
Distribusi power pada data center untuk perangkat IT pada data center atau ruang jaringan
dapat menggunakan power AC atau DC. Namun pada implementasinya, penggunaan
2012
6
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
distribusi power didominasi oleh AC. Power AC didistribusikan pada tegangan lokal 120V,
208V, atau 230V sedangkan untuk power DC didistribusikan pada standar tegangan
telekomunikasi sebesar 480V. Pertimbangan pemilihan antara AC dan DC mencakup
ditampilkan pada Tabel 1 (Yulianti & Nanda, 2008)..
Tabel 2. Perbandingan AC dan DC.
2012
7
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
3.6.3
Standby Power
Sistem listrik yang berperan sebagai standby power merupakan sumber tenaga back-up
ketika sistem listrik utama mengalami kegagalan. Standby power yang dibuat
mempertimbangkan 3 aspek yaitu redundansi, kesederhanaan, dan biaya. Berbagai
perangkat terkait dengan standby power pada Pusat Data antara lain adalah:
1. Baterai
2. Generator
3. Lampu penanda (monitoring lights)
4. UPS
Seberapa lama infrastruktur standby power dapat menyokong beban listrik suatu data
center dinamakan run time. Asumsi untuk menentukan run time adalah bahwa keseluruhan
ruangan akan berada dalam keadaan maksimum.
EPO
EPO adalah mekanisme keamanan yang bertujuan untuk menurunkan power sekumpulan
perangkat listrik atau keseluruhan ruangan pada keadaan darurat untuk melindungi personel
dan fasilitas lainnya. Situasi yang memungkinkan terjadinya aktivasi EPO adalah kebakaran
atau banjir. Operasi EPO adalah penyebab utama terjadinya shutdown secara
keseluruhan, oleh karenanya desain untuk sistem EPO harus mencegah segala
kemungkinan terjadinya tindakan yang tidak disengaja. Contoh sistem EPO yang umum
dipasang antara lain diberikan pada Gambar 3 (Yulianti & Nanda, 2008).
2012
8
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 3. (a) EPO standar, (b) EPO kedalaman 2”.
PELABELAN DAN DOKUMENTASI
Sistem listrik jika tanpa pelabelan dan dokumentasi yang baik akan dapat
membahayakan user karena kabel-kabel bisa bertegangan sangat tinggi.
Kriteria yang harus dipenuhi untuk pelabelan dan dokumentasi adalah jelas,
konsisten, tidak ada yang ambigu dan up-to-date.
INSTALASI dan GROUNDING
Instalasi adalah tata cara pemasangan jaringan kelistrikan dengan memenuhi standar baku
PLN seperti diameter kabel, jenis kabel, dan lain-lain. Instalasi kabel ke tiap catuan daya
harus terdiri dari 3 (tiga) kabel, yaitu:
1. Phasa (tegangan AC)
2. Netral (ground dari PLN)
3. Ground (kabel yang ada di lokasi meteran PLN)
Instalasi listrik yang baik dapat menghindarkan kemungkinan fatal yang mungkin terjadi
terhadap rusaknya peralatan atau bahkan jiwa manusia apabila terjadi hubungan singkat
pada salah satu peralatan.
Yang dimaksud dengan grounding adalah sistem pengamanan terhadap perangkatperangkat yang mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga dari lonjakan listrik, petir,
atau arus listrik yang tidak diinginkan yang dapat membahayakan perangkat server, jaringan
dan perangkat lainnya. Standar grounding untuk data center tercantum dalam beberapa
dokumen antara lain: TIA-942, J-STD-607-A-2002 dan IEEE Std 1100 (IEEE Emerald
Book), IEEE Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic
Equipment (Yulianti & Tia, 2008).
Tujuan utama dari adanya grounding adalah menciptakan jalur yang low-impedance
terhadap permukaan bumi untuk gelombang listrik dan transient voltage, di mana
gelombang listrik dan transient voltage tersebut akan dialirkan ke tanah untuk meredamnya.
Penerangan, arus listrik, circuit switching dan electrostatic discharge adalah penyebab
umum dari adanya sentakan listrik atau transient voltage. Sistem grounding yang efektif
2012
9
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
akan meminimalkan efek tersebut. Karakteristik sistem grounding yang efektif disajikan pada
Tabel 2 (Yulianti & Nanda, 2008). Gambaran grounding pada suatu data center disajikan
pada Gambar 4 (Yulianti & Nanda, 2008).
2012
10
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 4. Contoh Grounding pada Data Center.
TESTING dan VERIFIKASI
Testing dilakukan untuk setiap komponen secara individu dan kolaborasi seluruh komponen
yang ada (sistem standby generator, sistem UPS, dan automatic transfer switch). Tes
minimum yang harusdilakukan adalah tes dengan skenario kegagalan utilitas
perangkat, apakah mampu dilakukan restorasi ke power normal. Khusus untuk pengetesan
komponen individual harus dilakukan pada sistem yang redundan, untuk menghindari
hilangnya/rusaknya beberapa informasi penting ketika terjadi downtime. Sistem ditest
dengan menggunakan beban tertentu yang biasanya disimpan dalam tempat yang disebut
load banks.
PROBLEM SISTEM LISTRIK
Beberapa masalah sistem listrik yang dijumpai pada Pusat Data antara lain adalah:
1. Pemasangan Sistem Listrik yang salah.
2. Tidak ada pelabelan dan dokumentasi.
3. Sistem pengawasan tidak berjalan dengan baik.
4. Pemasangan infrastruktur listrik tidak tepat.
2012
11
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
5. Sistem listrik Pusat Data menimbulkan masalah lingkungan antara lain emisi CO2.
Upaya untuk mengatasinya yaitu: menggunakan program Corporate
Average Data
Efficiency (CADE) yang merupakan efisiensi penggunaan data center
khususnya untuk perusahaan-perusahaan besar (Yulianti & Nanda, 2008). Proses
efisiensi ini sangat beragam, mulai dari penggunaan software virtualisasi hingga
perangkat pengendali proses pendinginan yang terintegrasi. Selain itu
penggunaan sumber energi alternatif juga mulai dipertimbangkan untuk menuju
Green Data Center, misalnya menggunakan tenaga matahari (solar energy).
PERHITUNGAN KEBUTUHAN LISTRIK
Kebutuhan listrik pada sebuah Pusat Data dapat secara langsung dihitung
menggunakan Tabel 4. Tabel ini diambil dari Calculating Total Power Requirements
for Data Centers by Richard L. Sawyer is a Sr. Systems Application Engineer for APC.
Tabel 4. Tabel Perhitungan Kebutuhan Listrik Pusat Data (Calculating Total Power
Requirements for Data Centers by Richard L. Sawyer)
2012
12
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Untuk kebutuhan generator disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Kebutuhan Listrik untuk Generator.
Contoh perhitungan kebutuhan listrik yang dikerjakan oleh Kelompok LINUX (2013).
2012
13
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
KEBUTUHAN
CRITICAL LOADS
SERVER
ROUTER
SWITCH
MODEM
FIREWALL
FUTURE LOADS
SERVER
SWITCH
PEAK POWER
UPS INEFFICIENCY
LIGHTING
kW /
UNIT
DEVICE
kW
SubTotal kW
2,3
3
1
3
2
1
450
100
100
50
450
1,35
0,1
0,3
0,1
0,45
1,45
3
1
450
100
20 m x 20 m 400
1,35
0,1
105%
32%
2,15%
3,94
1,2
8,6
TOTAL POWER TO
SUPPORT
13,74
COOLING
Chiller
AC
70%
100%
9,62
13,74
TOTAL POWER
REQUIREMENT
37,09
Requirement NEC
125%
46,36
DaftarPustaka
Yulianti, D.E. & Nanda, H.B. 2008. Best Practice Perancangan Fasilitas Data Center.
Available at: http://ariyabayu.files.wordpress.com/2008/09/best-practiceperancangan-fasilitas-datacenter-makalah-sep2008.pdf.
PLANNING AND DESIGN FOR A DATA CENTRE ELECTRICAL POWER
INFRASTRUCTURE: DISTRIBUTION, UPS, SAFETY AND SAVINGS by ANGELO
BAGGINI, Lecturer at the Faculty of Engineering, UNIVERSITY OF BERGAMO.
Calculating Total Power Requirements for Data Centers by Richard L. Sawyer is a Sr.
Systems Application Engineer for APC.
Thanks for Kelompok LINUX Benny A. dkk.
2012
14
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
2012
15
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
TeknologiPusat Data
SISTEM
LISTRIK di
PUSAT
DATA
Modul Standar untuk
digunakan dalam
Perkuliahan di
UniversitasMercu Buana
Fakultas Ilmu
Komputer
Program
Studi Teknik
Informatika
TatapMuk
a
06
Kode MK
DisusunOleh
MK
Dr. Ir. Eliyani
Abstrak
Kompetensi
Kuliahinimembahasmengenai
Perencanaan Sistem Listrik di
Pusat Data, menentukan
Mahasiswa mampu menjelaskan
tentang Perencanaan Sistem Listrik
di Pusat Data, menentukan
kebutuhan listrik dan distribusinya,
kebutuhan perangkat listrik dan
implementasi serta
pemeliharannya, sistem cadangan
listrik, sistem keamanan listrik,
pengisian daftar kebutuhan listrik,
dan efisien penggunaan listrik.
kebutuhan listrik dan distribusinya,
kebutuhan perangkat listrik dan
implementasi serta
pemeliharannya, sistem cadangan
listrik, sistem keamanan listrik,
pengisian daftar kebutuhan listrik,
dan efisien penggunaan listrik.
Perencanaan Sistem Listrik di Pusat
Data
Karena komputer bekerja secara elektronik, maka listrik merupakan sumber energi utama
bagi sebuah Pusat Data baik untuk operasional maupun untuk cadangan. Kebutuhan listrik
di Pusat Data dapat berubah sesuai dengan perubahan skala penggunaan Pusat Data. Oleh
karena itu, perencanaan listrik di Pusat Data harus bisa mengantisipasi perkembangan
kebutuhan maupun gangguan yang sewaktu-waktu dapat terjadi.
Perencanaan kebutuhan listrik pada Pusat Data merupakan suatu siklus seperti dijelaskan
secara skematis pada Gambar 1. Dimulai dari pendefinisian kebutuhan listrik dan
bagaimana sistem distribusinya, menentukan perangkat listrik yang dibutuhkan,
implementasi perangkat listrik, dan Pemeliharaan. Selanjutnya, jika ada perubahaan
kebutuhan, maka siklus akan kembali ke tahap awal.
2012
2
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 1. Perencanaan kebutuhan listrik di Pusat Data (sumber: Yulianti & Nanda, 2008).
1. Perencanaan Kebutuhan Listrik dan Pendistribusiannya
Kebutuhan energi listrik dihitung per ruangan karena setiap ruangan memiliki fungsi
yang berbeda. Misalnya untuk ruang server, ruang pendingin, dan seterusnya. Pada
ruangan server, misalnya, kebutuhan listrik mencakup kebutuhan untuk: server,
perangkat jaringan, air handler, overhead light, badge access reader, dan perangkat
lain yang membutuhkan energi listrik. Dalam perhitungan, perlu juga untuk
menghitung kemungkinan penambahan server atau peralataan lainnya atau untuk
mengatasi gangguan-gangguan listrik.
Kebutuhan listrik pada Pusat Data secara garis besar terbagi untuk:
o
CRITICAL LOADS (untuk Infrastruktur IT)
o
UPS LOADS (untuk cadangan)
o
MECHANICAL LOADS ( untuk pendinginan dan peralatan pendukung
lainnya)
o
OTHER LOADS (untuk pencahayaan dan lain-lain)
Kebutuhan tersebut disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Kebutuhan listrik Pusat Data (sumber : tugas kelompok LINUX Benny
Adriawan dkk., 2013) .
2012
3
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Di dalam ruang Pusat data, energi listrik didistribusikan melalui dua cara (Yulianti &
Nanda, 2008):
a. Distribusi secara langsung yaitu dari PDU (Power Distribution Unit) ke
setiap lokasi cabinet, seperti disajikan pada Gambar 2. Cara ini dipandang lebih
fleksibel karena melalui saluran kabel yang tersedia dan tidak melalui perantara
apapun. Namun untuk data center yang berkapasitas besar hal ini tidak mungkin
dilakukan karena akan tidak efisien dari segi pengkabelan.
Gambar 3. Distribusi langsung dari PDU ke lokasi Cabinet.
b. Distribusi sedaca tidak langsung. Distribusi melalui cara ini, listrik dialirkan dari
PDU menuju panel circuit , kemudian dari panel circuit, listrik didistribusikan ke
masing-masing lokasi kabinet. Distribusi melalui cara ini lebih efisien dari segi
pengkabelan. Walaupun jarak cabinet server jauh dari PDU, namun hanya
dibutuhkan satu kabel yang panjang yang menghubungkan PDU dan panel
circuit. Baru kemudian dari panel circuit, listrik disalurkan ke masing-masing
kabinet server dengan kabel yang lebih pendek. Distribusi dengan cara ini
disajikan pada Gambar 2.
2012
4
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 4. Distribusi Kebutuhan Listrik dari PDU melalui circuit panel.
Untuk mencapai tingkat reliabilitas yang tinggi maka saluran listrik ke lokasi kabinet
server dijalankan dari sumber yang berbeda sehingga perubahan terhadap
komponen-komponen listrik, pengkabelan, dan alternatif terminasi didasarkan pada
kebutuhan energi secara lokal.
2. Pendefinisian Perangkat Listrik yang Dibutuhkan
Setelah melakukan pendefinisian kebutuhan listrik maka langkah selanjutnya adalah
menentukan perangkat listrik apa saja yang akan dipakai juga perangkat keamanan
untuk sistem listrik baik fisik maupun non-fisik, seperti sistem EPO (Emergency
Power Off).
3. Implementasi Perangkat Listrik pada Data Center
Implementasi sebaiknya dilakukan secara paralel, karena sistem listrik telah
dirancang secara moduler, sehingga akan lebih cepat dan mudah. Implementasi
akan meliputi seluruh perangkat listrik dan pengkabelan yang digunakan termasuk
juga implementasi perangkat keamanan listrik, pelabelan dan dokumentasi, serta
redundansi dari sistem listrik.
4. Pemeliharaan
Pemeliharaan sistem listrik merupakan suatu keharusan. Beberapa hal yang perlu
diperhatikan dalam kegiatan pemeliharaan, yaitu:
1. Pemeriksaan tanda pengenal dan papan peringatan pada instalasi listrik,
dipasang terutama pada perangkat dan lokasi yang potensial untuk terjadinya
bahaya listrik.
2. Komponen listrik yang dipasang. Setiap perangkat elektronik memiliki life
time, dan lama-kelamaan kabel listrik juga lama-kelamaan akan mengalami
aus. Komponen listrik lain yang juga harus diperiksa antara lain relay,
kontaktor, fuse, circuit breaker, dan lain-lain.
3. Cara memasang peralatan listrik.
4. Polaritas
5. Pembumian ( Grounding )
6. Resistansi dan isolasi
7. Kesinambungan sirkuit. Pemeliharaan ini termasuk pemeriksaan apakah
seluruh jaringan listrik tetap terhubung dan apakah distribusi besaran daya le
masing-masing cabinet sesuai dengan kebutuhan.
2012
5
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
8. Fungsi pengamanan sistem instalasi listrik. Apakah sistem ini efektif dalam
TIER
KEHANDALAN
TIER 1
Basic Data Center – raised floor +
Power Supply + UPS + Backup
Power (Diesel Engine system)
TIER 2
Redundant Component – raised
floot + 2 x ( Power Supply + UPS +
Backup Power) equal to N+1
TIER 3
Simultaneous maintenance and
operation – maintenance are
planned and rolled as regular
basis, no interuption up to N+1
TIER 4
Fault Tolerant – Almost no
downtime
melaksanakan fungsinya, apakah stabil, dan bagaimana pengembangannya.
Pusat Data diklasifikasikan menjadi empat Tier, seperti telah dijelaskan pada Modul 1.
Kehandalan sistem listrik pada keempat Tier tersebut disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Kehandalan Listrik pada Masing-Masing Tier
Sumber:: PLANNING AND DESIGN FOR A DATA CENTRE ELECTRICAL POWER INFRASTRUCTURE: DISTRIBUTION,
UPS, SAFETY AND SAVINGS by ANGELO BAGGINI, Lecturer at the Faculty of Engineering, UNIVERSITY OF BERGAMO.
Pemilihan Power
Distribusi power pada data center untuk perangkat IT pada data center atau ruang jaringan
dapat menggunakan power AC atau DC. Namun pada implementasinya, penggunaan
2012
6
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
distribusi power didominasi oleh AC. Power AC didistribusikan pada tegangan lokal 120V,
208V, atau 230V sedangkan untuk power DC didistribusikan pada standar tegangan
telekomunikasi sebesar 480V. Pertimbangan pemilihan antara AC dan DC mencakup
ditampilkan pada Tabel 1 (Yulianti & Nanda, 2008)..
Tabel 2. Perbandingan AC dan DC.
2012
7
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
3.6.3
Standby Power
Sistem listrik yang berperan sebagai standby power merupakan sumber tenaga back-up
ketika sistem listrik utama mengalami kegagalan. Standby power yang dibuat
mempertimbangkan 3 aspek yaitu redundansi, kesederhanaan, dan biaya. Berbagai
perangkat terkait dengan standby power pada Pusat Data antara lain adalah:
1. Baterai
2. Generator
3. Lampu penanda (monitoring lights)
4. UPS
Seberapa lama infrastruktur standby power dapat menyokong beban listrik suatu data
center dinamakan run time. Asumsi untuk menentukan run time adalah bahwa keseluruhan
ruangan akan berada dalam keadaan maksimum.
EPO
EPO adalah mekanisme keamanan yang bertujuan untuk menurunkan power sekumpulan
perangkat listrik atau keseluruhan ruangan pada keadaan darurat untuk melindungi personel
dan fasilitas lainnya. Situasi yang memungkinkan terjadinya aktivasi EPO adalah kebakaran
atau banjir. Operasi EPO adalah penyebab utama terjadinya shutdown secara
keseluruhan, oleh karenanya desain untuk sistem EPO harus mencegah segala
kemungkinan terjadinya tindakan yang tidak disengaja. Contoh sistem EPO yang umum
dipasang antara lain diberikan pada Gambar 3 (Yulianti & Nanda, 2008).
2012
8
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 3. (a) EPO standar, (b) EPO kedalaman 2”.
PELABELAN DAN DOKUMENTASI
Sistem listrik jika tanpa pelabelan dan dokumentasi yang baik akan dapat
membahayakan user karena kabel-kabel bisa bertegangan sangat tinggi.
Kriteria yang harus dipenuhi untuk pelabelan dan dokumentasi adalah jelas,
konsisten, tidak ada yang ambigu dan up-to-date.
INSTALASI dan GROUNDING
Instalasi adalah tata cara pemasangan jaringan kelistrikan dengan memenuhi standar baku
PLN seperti diameter kabel, jenis kabel, dan lain-lain. Instalasi kabel ke tiap catuan daya
harus terdiri dari 3 (tiga) kabel, yaitu:
1. Phasa (tegangan AC)
2. Netral (ground dari PLN)
3. Ground (kabel yang ada di lokasi meteran PLN)
Instalasi listrik yang baik dapat menghindarkan kemungkinan fatal yang mungkin terjadi
terhadap rusaknya peralatan atau bahkan jiwa manusia apabila terjadi hubungan singkat
pada salah satu peralatan.
Yang dimaksud dengan grounding adalah sistem pengamanan terhadap perangkatperangkat yang mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga dari lonjakan listrik, petir,
atau arus listrik yang tidak diinginkan yang dapat membahayakan perangkat server, jaringan
dan perangkat lainnya. Standar grounding untuk data center tercantum dalam beberapa
dokumen antara lain: TIA-942, J-STD-607-A-2002 dan IEEE Std 1100 (IEEE Emerald
Book), IEEE Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic
Equipment (Yulianti & Tia, 2008).
Tujuan utama dari adanya grounding adalah menciptakan jalur yang low-impedance
terhadap permukaan bumi untuk gelombang listrik dan transient voltage, di mana
gelombang listrik dan transient voltage tersebut akan dialirkan ke tanah untuk meredamnya.
Penerangan, arus listrik, circuit switching dan electrostatic discharge adalah penyebab
umum dari adanya sentakan listrik atau transient voltage. Sistem grounding yang efektif
2012
9
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
akan meminimalkan efek tersebut. Karakteristik sistem grounding yang efektif disajikan pada
Tabel 2 (Yulianti & Nanda, 2008). Gambaran grounding pada suatu data center disajikan
pada Gambar 4 (Yulianti & Nanda, 2008).
2012
10
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Gambar 4. Contoh Grounding pada Data Center.
TESTING dan VERIFIKASI
Testing dilakukan untuk setiap komponen secara individu dan kolaborasi seluruh komponen
yang ada (sistem standby generator, sistem UPS, dan automatic transfer switch). Tes
minimum yang harusdilakukan adalah tes dengan skenario kegagalan utilitas
perangkat, apakah mampu dilakukan restorasi ke power normal. Khusus untuk pengetesan
komponen individual harus dilakukan pada sistem yang redundan, untuk menghindari
hilangnya/rusaknya beberapa informasi penting ketika terjadi downtime. Sistem ditest
dengan menggunakan beban tertentu yang biasanya disimpan dalam tempat yang disebut
load banks.
PROBLEM SISTEM LISTRIK
Beberapa masalah sistem listrik yang dijumpai pada Pusat Data antara lain adalah:
1. Pemasangan Sistem Listrik yang salah.
2. Tidak ada pelabelan dan dokumentasi.
3. Sistem pengawasan tidak berjalan dengan baik.
4. Pemasangan infrastruktur listrik tidak tepat.
2012
11
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
5. Sistem listrik Pusat Data menimbulkan masalah lingkungan antara lain emisi CO2.
Upaya untuk mengatasinya yaitu: menggunakan program Corporate
Average Data
Efficiency (CADE) yang merupakan efisiensi penggunaan data center
khususnya untuk perusahaan-perusahaan besar (Yulianti & Nanda, 2008). Proses
efisiensi ini sangat beragam, mulai dari penggunaan software virtualisasi hingga
perangkat pengendali proses pendinginan yang terintegrasi. Selain itu
penggunaan sumber energi alternatif juga mulai dipertimbangkan untuk menuju
Green Data Center, misalnya menggunakan tenaga matahari (solar energy).
PERHITUNGAN KEBUTUHAN LISTRIK
Kebutuhan listrik pada sebuah Pusat Data dapat secara langsung dihitung
menggunakan Tabel 4. Tabel ini diambil dari Calculating Total Power Requirements
for Data Centers by Richard L. Sawyer is a Sr. Systems Application Engineer for APC.
Tabel 4. Tabel Perhitungan Kebutuhan Listrik Pusat Data (Calculating Total Power
Requirements for Data Centers by Richard L. Sawyer)
2012
12
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
Untuk kebutuhan generator disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Kebutuhan Listrik untuk Generator.
Contoh perhitungan kebutuhan listrik yang dikerjakan oleh Kelompok LINUX (2013).
2012
13
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
KEBUTUHAN
CRITICAL LOADS
SERVER
ROUTER
SWITCH
MODEM
FIREWALL
FUTURE LOADS
SERVER
SWITCH
PEAK POWER
UPS INEFFICIENCY
LIGHTING
kW /
UNIT
DEVICE
kW
SubTotal kW
2,3
3
1
3
2
1
450
100
100
50
450
1,35
0,1
0,3
0,1
0,45
1,45
3
1
450
100
20 m x 20 m 400
1,35
0,1
105%
32%
2,15%
3,94
1,2
8,6
TOTAL POWER TO
SUPPORT
13,74
COOLING
Chiller
AC
70%
100%
9,62
13,74
TOTAL POWER
REQUIREMENT
37,09
Requirement NEC
125%
46,36
DaftarPustaka
Yulianti, D.E. & Nanda, H.B. 2008. Best Practice Perancangan Fasilitas Data Center.
Available at: http://ariyabayu.files.wordpress.com/2008/09/best-practiceperancangan-fasilitas-datacenter-makalah-sep2008.pdf.
PLANNING AND DESIGN FOR A DATA CENTRE ELECTRICAL POWER
INFRASTRUCTURE: DISTRIBUTION, UPS, SAFETY AND SAVINGS by ANGELO
BAGGINI, Lecturer at the Faculty of Engineering, UNIVERSITY OF BERGAMO.
Calculating Total Power Requirements for Data Centers by Richard L. Sawyer is a Sr.
Systems Application Engineer for APC.
Thanks for Kelompok LINUX Benny A. dkk.
2012
14
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id
2012
15
Nama Mata KuliahdariModul
DosenPenyusun
PusatBahan Ajar dan eLearning
http://www.mercubuana.ac.id