Alimentation Électrique et Fonctionnement d'une Baie Informatique

Aujourd'hui, l'outil informatique est indispensable pour les entreprises. La mise en réseau des informations par les technologies Internet impose une disponibilité sans faille. Tout internaute souhaite avoir la page sélectionnée qui s'affiche. Dans ce contexte, la baie informatique joue un rôle crucial.

Baie informatique typique.

Qu'est-ce qu'une baie informatique ?

La baie informatique, également appelée baie de brassage, est un équipement qui permet de regrouper de façon sécurisée tous vos équipements réseaux dans un seul et même endroit. C'est une armoire qui contient les équipements permettant de connecter les ports des matériels de réseau et de téléphonie aux arrivées des câbles réseau.

La baie de brassage permet de faciliter l’organisation et l’utilisation du câblage et de les rendre plus performantes en harmonisant le branchement des différents réseaux. C’est donc un équipement très avantageux pour les entreprises puisque, en plus de permettre une économie de place en évitant que les câbles traînent, elle fournit une meilleure protection des matériels, notamment en diminuant les risques électrostatiques.

Baie ou coffret ?

Il est important de distinguer la baie du coffret :

  • Baie: Se pose au sol. Les dimensions varient de son utilisation. Au minimum une baie peut faire 12 U.
  • Coffret: Se fixe au mur. Les dimensions sont en général de 4 U minimum, au maximum 19 U. Les coffrets sont utilisés pour les particuliers ou petite société avec très peu de câblage réseau.

Choisir une baie informatique

La première question à se poser : Combien d’équipement informatique vais-je bien pouvoir mettre dans cette baie ?

Pour ce faire, tout équipement “rackable” (qui peut être mis dans une baie) adopte une hauteur réglementaire, le U :
U = Unité de rack
1U = 4,445 cm

Dans la majorité des cas, les switchs et routeurs CISCO font 1U (de hauteur).

Il faut regarder trois paramètres avant d’acheter une baie réseau :

  • La hauteur (en U)
  • La profondeur
  • La largeur (une baie réseau fera toujours 75,5cm de largeur, c’est normalisé)

Hauteur

Il existe toutes les tailles ! Cela va du sac de ville 1U, en passant par la 6U murale jusqu’au 42U traditionnel.

Profondeur

Lorsque vous achetez une baie, prenez bien en compte la profondeur de cette dernière ! Les serveurs rackables sont généralement plus longs que des équipements réseau ! Avant d’acheter une baie, prenez les dimensions de votre équipement le plus long et vérifiez si ce dernier entre dedans.

Accessoires et Composants Essentiels

Afin de mettre nos équipements réseau dans notre baie, il faut des vis ! Ces vis sont composées de 3 éléments :

  • La vis
  • L’écrou
  • La rondelle

Vous pouvez voir que l’écrou est carré. Pourquoi ? C’est simple : car les trous de la baie sont carrés !

Dans notre baie, nous allons avoir plusieurs serveurs. KVM = Keyboard Video Mouse (Traduction : Clavier / Écran / Souris !)

Il existe beaucoup d’équipements qui ne sont malheureusement pas rackables. Mais où doit-on les poser ? Sur les serveurs ? S’il vous reste de la place dans votre baie, comblez-la par un petit tiroir rackable !

Il existe plein d’accessoires !!! Il vous semble que j’ai oublié des accessoires importants ?

Exemple de câblage dans une baie informatique.

Câblage et Organisation

Il est important de bien référencer les prises réseaux dans les locaux du client à l’identique des prises réseaux dans la baie. Les câbles d’alimentation des éléments actifs d’une baie de brassage sont à disposer à l’arrière, sur un côté. De plus, il est essentiel de choisir une différenciation des prises électriques ondulées des prises non ondulées et de bien dimensionner l’onduleur et de le manager.

Pour un câblage structuré et efficace, considérez les codes couleurs suivants :

  • Violet: Internet & téléphonique si mélangé via VLAN et POE jusqu’au téléphone fixe de l’utilisateur.
  • Noir: Connexion entre les serveurs en cluster ou les routeurs en cluster et entre les serveurs et le SAN ou iScsi ou Vsan.

Pour maintenir un câblage propre et ordonné, munissez-vous de serre-câbles, des chemins de câbles et de guides-câbles. Grâce à une bonne gestion des câbles, vous aurez un environnement de travail informatique organisé, efficace et sécurisé.

  • Les serre-câbles sont des colliers de serrage permettant de regrouper plusieurs câbles ensemble et les fixer aux montants de la baie de brassage.
  • Les chemins de câbles sont des structures qui supportent les câbles hors du sol et évitent que les câbles ne traînent et ne s'emmêlent.
  • Les guides-câbles sont des dispositifs de gestion des câbles qui se fixent aux montants de la baie de brassage pour guider les câbles de manière organisée.

Pour faciliter l'identification des câbles, utilisez des étiquettes. L'étiquetage des câbles aide à les identifier et à indiquer leur emplacement, leur fonction et leur destination. Cela permettra de gagner du temps lors d’une maintenance ou d’un dépannage.

Un autre moyen pour ce faire est l’utilisation de codes de couleur (câbles ethernet bleus, câbles d'alimentation noirs, etc).

Idéalement, tenez un registre de la gestion des câbles (plan de câblage, étiquetage, longueur, destination, mais aussi liste d'inventaire des équipements hors câbles).

Installation d'une baie informatique 42U - Partie 1

Alimentation Électrique et Protection

Le responsable informatique doit faire face également à l’augmentation de la demande en puissance de calcul ou du stockage des informations. Il est difficile de prévoir à l’avance le besoin d’évolution. Il faut pour cela partir de principes incontournables : savoir que la meilleure redondance est celle qui s’obtient par la mise en parallèle des sources le plus proche possible de l’application protégée.

Alimentation redondante avec diodes de couplage.

On distingue parfaitement que les alimentations sont mises en parallèle entre elles par l’intermédiaire des diodes de couplage. Une seule alimentation suffit à fournir l’énergie nécessaire pour alimenter les puces. En cas de panne d’une alimentation, l’autre prend le relais instantanément et sans aucune coupure.

Composants Clés pour l'Alimentation

  • Tableau de distribution informatique: En général, il est situé dans la salle informatique. Il permet de recevoir tous les disjoncteurs de départ pour alimenter les équipements informatiques.
  • ATS (Automatic Transfer Switch): Dispositif avec 2 entrées et une sortie permettant de transférer automatiquement la sortie d’une entrée vers l’autre quand celle qui est sélectionnée est défaillante.
  • Onduleur: Batterie d’urgence qui permet lors d’une panne d’électricité, de continuer à faire fonctionner des équipements que l’on a préalablement choisi grâce à la puissance que l’on souhaite maintenir. Cela permet de faire des sauvegardes de dernière minutes et en urgence.
  • PDU (Power Distribution Units): Ils servent à répartir de manière cohérente une alimentation électrique fiable (d’un onduleur ou d’un système de sous distribution de l’énergie) vers les équipements hébergés dans les baies serveur et réseau.

Configurations d'Alimentation Redondante

Dans une configuration typique, le réseau brut alimente l’onduleur 1 qui délivre une tension de haute qualité et exempte de perturbations aux équipements informatiques à travers le tableau de distribution informatique. Si l’onduleur est défaillant, ce dernier commute sur le by-pass à condition que la tension du réseau by-pass soit correcte. En cas de défaillance du réseau brut, l’onduleur passe sur batterie et tous les équipements continuent à fonctionner pendant le temps d’autonomie délivré par la batterie. Si l’onduleur tombe en panne, il passe dans le meilleur des cas sur by-pass ou s’arrête.

Les alimentations du serveur double alimentation qui sont branchées sur l’onduleur s’arrêtent. Cependant, il est possible d'effectuer une maintenance en mettant l’onduleur sur le by-pass manuel. En mettant un tableau de distribution informatique avec des borniers multi-clip, il est aisé de pouvoir raccorder à chaud des disjoncteurs de départ pour alimenter d’autres équipements.

Dans une autre configuration, le réseau brut est alimenté par l’onduleur 1 qui délivre une tension de haute qualité et exempte de perturbations aux équipements informatiques à travers le tableau de distribution informatique. Les équipements mono alimentation sont alimentés par un ATS qui transmet le courant provenant de l’onduleur ou du réseau. Quand la tension de l’onduleur est correcte, l’ATS la transmet directement à l’équipement. En cas de défaillance du réseau brut, l’onduleur passe sur batterie et tous les équipements continuent à fonctionner pendant le temps d’autonomie délivré par la batterie. Si l’onduleur tombe en panne, il passe dans le meilleur des cas sur by-pass ou s’arrête. L’alimentation du serveur double alimentation qui est branchée sur l’onduleur s’arrête, mais la deuxième qui est en direct sur le réseau continue à fonctionner. La continuité de service est donc assurée.

Ce schéma permet également d’effectuer tout type de maintenance sur tous les points numérotés 1 2 3 4 5 6 et sur tout le circuit B sans couper les équipements. Le seul endroit où il y aura coupure des équipements est sur le point 7. NB: La maintenance ne peut pas être faite en même temps sur les circuits A et B.

Important: dès lors que l’onduleur 1 est à l’arrêt, tous les équipements informatiques ne sont plus protégés contre les aléas du réseau.

Optimisation des Coûts

Afin d’optimiser les coûts, dimensionner l’onduleur 2 uniquement pour les équipements double alimentations ou ceux considérés comme stratégiques.

PDU : Unités de Distribution d'Énergie

Les PDU (Unités de Distribution d’Energie) sont des éléments essentiels dans une salle informatique. Ils servent à répartir de manière cohérente une alimentation électrique fiable vers les équipements hébergés dans les baies serveur et réseau.

Il existe plusieurs niveaux ou types de PDU, classiques ou sur IP (avec intelligence). Quel que soit votre choix, les PDU doivent être adaptés à vos besoins applicatifs. Vos besoins en énergie augmentent avec la croissance de votre entreprise et de vos usages applicatifs. Cela induit plus d’équipements sensibles à alimenter, donc plus de prises. Plus de consommation aussi. Le premier d’entre eux est la bonne connaissance de votre consommation car vous ne pouvez pas maîtriser ce que vous ne pouvez pas mesurer.

Critères de Sélection d'un PDU

Un grand nombre de critères doivent être pris en compte lors de la sélection d’un PDU. Dans le domaine du calcul haute performance (HPC) la puissance exploitée dans les baies dépasse les 50kW. Pour des systèmes plus simples avec un faible nombre d’équipements, 3 KW suffisent. Un PDU triphasé avec 63 ampères par phase peut distribuer plus de 43 kW au total. Dans le cas d’une distribution redondante avec 2 PDU et chaînes d’alimentation différentes, près de 90 kW peuvent être distribués par baie.

En tant qu’exploitant vous devez pouvoir connaitre l’état de la baie instantanément. Au-delà de la surveillance de l’énergie, des capteurs de températures, d’humidité et de contrôle d’accès peuvent être ajoutés aux PDU pour surveiller l’environnement ambiant de la baie. Un PDU avec écran vous permet d’avoir cette information en un coup d’œil.

Types de PDU

  • PDU “Switched”: Permettent une mesure de puissance par phase et commutation à la prise.
  • Distribution passive, mesure de puissance par phase ou à la prise, avec commutation: A chaque application son modèle de PDU.

Installation et Configuration d'une Baie Informatique

Vous avez en votre possession votre baie de brassage ou votre coffret 12U (idéal pour la maison) et vous vous apprêtez à l’installer. Voici les étapes clés :

  1. L’alimentation électrique: La baie de brassage doit être installée près d’une source d’alimentation électrique afin de pouvoir alimenter les différents équipements. Le branchement nécessitant des prises RJ45, prévoyez-en l’arrivée électrique.
  2. Choix de l’alimentation électrique: Vous pouvez partir sur une barre multiprise de 1 unité de rack (1U), idéalement dotée d’un interrupteur ON/OFF.
  3. Installation du patch panel: Aussi appelé “panneau de brassage”, ce matériel comprend des ports et des connecteurs femelles RJ45 sur lesquels vous brancherez les câbles ethernet mâles. Il permet de rassembler les câbles réseau afin d’en faciliter l'organisation et la distribution. Placez-le sur la partie supérieure de la baie de brassage, sur les montants prévus à cet effet, puis connectez les câbles réseau aux ports du patch panel.
  4. Mise en place d’un switch réseau: Un switch est un composant utilisé dans les baies de brassage pour centraliser et distribuer la connectivité réseau. Pour installer votre switch réseau, placez-le dans la baie, aligné avec les rails de fixation, puis connectez les câbles réseau aux ports du switch.
  5. Installation du plateau pour la box internet: Insérez le plateau pour la box dans la baie de brassage en vous assurant qu'il soit correctement aligné avec les rails de fixation de la baie.
  6. Installation de l’onduleur: L’onduleur prévient les surtensions des équipements électriques et les empêche de s’arrêter en cas de coupure de courant. Par sécurité, il est conseillé d’en installer un dans une baie de brassage.
  7. Installation du NAS: Le NAS, ou “Network-Attached Storage”, est un dispositif de stockage de données. Fixez-le dans votre baie à l'aide de supports de montage compatibles puis connectez-le à votre réseau en utilisant un câble ethernet. Branchez une extrémité du câble dans le port réseau du NAS et l'autre extrémité dans un commutateur ou un routeur disponible dans la baie de brassage. Branchez ensuite le câble d'alimentation du NAS.
  8. Mise en place du boîtier domotique: C’est un autre élément facultatif de la baie de brassage. Si vous utilisez beaucoup de domotique dans votre entreprise, alors prévoyez un boîtier domotique qui centralisera le système domotique du bâtiment. Fixez le boîtier domotique à l’intérieur puis connectez-le au réseau en utilisant un câble ethernet. Branchez ensuite une extrémité du câble dans le port réseau du boîtier domotique et l'autre extrémité dans un commutateur ou un routeur.
  9. Installation de serveurs supplémentaires: Profitez, le cas échéant, de disposer d’une baie de brassage de grande taille pour installer des serveurs en plus.

Sécurité et Maintenance

Garantir la sécurité : la baie de brassage peut se verrouiller afin de prévenir l’accès aux équipements réseau et aux câbles et donc leur manipulation, voire leur éventuel sabotage. En plus du verrouillage, l’étiquetage et l’organisation des composants permettent de repérer les modifications apportées au réseau.

Surveiller régulièrement son installation informatique permet de détecter rapidement tout problème potentiel. Pour ce faire, mettez en place un système de surveillance pour suivre en temps réel la température, l'humidité et l'état de l'alimentation électrique dans la salle des serveurs.

Former le personnel : il peut être intéressant de former un membre ou plusieurs personnes de votre entreprise en lui/leur inculquant quelques bases.

Gérer l’alimentation : dans des soucis d’économie d’énergie, profitez de l'interrupteur sur la barre multiprises pour éteindre les équipements qui ne sont pas utilisés ou en veille.

Mettre en place un système de gestion à distance : pouvoir gérer à distance sa baie de brassage permet de simplifier les tâches de maintenance et de dépannage, de diagnostiquer et résoudre des problèmes sans avoir à se rendre physiquement sur site, de planifier et d’exécuter des tâches de maintenance préventive, de superviser et de gérer l'ensemble de l'infrastructure réseau depuis un emplacement central, etc.

Gérer la sécurité informatique : pensez à bien intégrer la baie de brassage dans votre stratégie globale de sécurité informatique. Pour protéger celle-ci, les équipements de sécurité (pare-feu, systèmes de détection d'intrusion), doivent régulièrement être mis à jour avec les dernières signatures de menaces et les correctifs de sécurité.

Glossaire des Termes Courants

Voici quelques termes courants associés aux baies informatiques :

  • Switch: Permet de distribuer les accès réseaux Ethernet (en interne) et internet à tout un bâtiment, immeuble, étage, bureau. Il existe différents types de switch (classique, manageable, rackable) qui doivent être adaptés à son utilisation.
  • Panneau de brassage: Support qui permet de ranger les arrivées de câble et de raccorder les liens entre eux. Il permet d’identifier les câbles arrivant et de les trier afin de les connecter au switch.
  • Routeur: Gestionnaire des arrivées WAN et LAN. Il est l'élément vous permettant d'obtenir un accès à internet.
  • Cordon de brassage: Câble utilisé pour connecter les équipements entre eux dans la baie.

Tableau Récapitulatif des Catégories de Câbles Cuivre

Catégorie Classe Fréquence Débit
Cat 3 - 16 MHz 10 Mbit/s
Cat 5 - 100 MHz 100 Mbit/s
Cat 5e - 100 MHz 1 Gbit/s
Cat 6 E 250 MHz 1 Gbit/s
Cat 6a Ea 500 MHz 10 Gbit/s
Cat 7 F 600 MHz 10 Gbit/s
Cat 7a Fa 1000 MHz 10 Gbit/s
Cat 8 - 2000 MHz 40 Gbit/s

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