Серверы используются для вычислений и хранения данных в самых разных сферах жизни и бизнеса. Для того чтобы пользователи имели постоянный доступ к данным, сервер должен функционировать вне зависимости от внешних факторов. Обеспечить постоянное и бесперебойное энергоснабжение при сбоях электропитания позволяют ИБП (источники бесперебойного питания) которые зачастую монтируются в телекоммуникационную стойку для экономии пространства и удобства расположения.
Надежное питание серверов
Во время отключений и скачков электрического напряжения рекомендуется защищать все бытовые электроприборы, персональные компьютеры и любые устройства которые питаются от электросети.
К защите серверного оборудования стоит подойти основательно, ведь от их работоспособности зависит большое количество подключенных клиентов, постоянно осуществляющих запросы к базам данных или облачному хранилищу. Скачки или отключения электроэнергии могут привести к сбоям в работе, потере данных или даже выходу из строя аппаратных частей оборудования.
Итак, ИБП (источник бесперебойного питания) – устройство резервного энергоснабжения для IT-устройств, способный на некоторое время обеспечить работу сервера в отсутствии электропитания.
Ниже приведены определения общих проблем энергопитания:
Высокочастотный импульс – краткий, но интенсивный всплеск электричества, обычно вызываемый молнией. Волны могут повредить и разрушить электронику, а интенсивный «скачок напряжения» или скачок напряжения и тока наносит вред платам и компонентам.
Отключение электроэнергии – перебои в подаче электроэнергии продолжительностью от нескольких секунд до нескольких дней. Чаще всего это вызвано суровой погодой, нехваткой электроэнергии, авариями и отказами электросети.
Выключение – преднамеренное или непреднамеренное падение напряжения в течение длительного периода времени. В аварийных условиях энергетические компании могут снизить напряжение вашего электричества, чтобы уменьшить нагрузку на ресурсы и избежать полного отключения электроэнергии.
Снижение напряжения – провал также является типом пониженного напряжения, но, в отличие от провала, он является внезапным и кратким.
Перенапряжение – Происходит, когда входное напряжение выше нормального и длится дольше, чем помпаж, но недостаточно высоко, чтобы его можно было классифицировать как скачок или всплеск.
Частотный шум – также известный как линейный шум, частотный шум может нарушать или ухудшать рабочие характеристики цепи, вводя в систему ненормальные параметры.
Изменение частоты – не является распространенной проблемой, когда источники питания стабильны, но это может произойти при использовании генераторов, и частота колебаний колеблется больше, чем требуется.
Гармоническое искажение – отклонение от идеального электрического сигнала на данном источнике питания.
Составьте список ваших наиболее распространенных проблем с питанием из приведенных выше определений и используйте приведенную ниже таблицу, чтобы выбрать, какая топология решает ваши проблемы.
Оффлайн ИБП (off-line, Standby, back ups или резервные) – это тип источника бесперебойного питания, принцип действия которого заключается в переключении оборудования на резервный аккумулятор (является составной частью ИБП) при возникновении сбоев в питании.
| ПЛЮСЫ: | МИНУСЫ: |
| простота экономичность компактность |
отсутствие стабилизации входного напряжения при работе от электросети более высокий износ аккумулятора (в сравнении с другими типами) |
ПРИМЕНЕНИЕ:
для защиты на короткий период домашних ПК, офисного компьютерного оборудования.
Схема ИБП с технологией оффлайн
Линейно-интерактивные (line interactive) – это тип ИБП, который способен регулировать выходное напряжение при понижении или повышении напряжения на входе в широком диапазоне – без переключения работу от аккумуляторов. ИБП данного типа подразделяются на устройства с аппроксимированной синусоидой и полностью синусоидальным выходным напряжением.
| ПЛЮСЫ: | МИНУСЫ: |
| компактность экономичность стабилизация входного напряжения невысокая стоимость |
отсутствие корректировки формы выходного напряжения в режиме работы от электросети ступенчатое изменение выходного напряжения наличие времени переключения на питание от аккумуляторов |
ПРИМЕНЕНИЕ:
для защиты групп компьютеров, сетевого и другого ответственного вычислительного и телекоммуникационного оборудования.
Схема линейно-интерактивного ИБП
Двойного преобразования (онлайн, online) – это тип ИБП, в котором электроэнергия преобразуется дважды – входное напряжение низкого качество в постоянное напряжение внутренней шины, и из него формируется выходное напряжение с эталонными характеристиками. Время переключения на работу от аккумуляторов в онлайн ИБП равно нулю.
| ПЛЮСЫ: | МИНУСЫ: |
| постоянная стабилизация напряжения и частоты полная фильтрация импульсов и высокочастотных помех основной электросети отсутствие влияние подключенного оборудования на основную электросеть мгновенное переключение на аккумуляторы в случае сбоев |
сложность конструкции и более высокая стоимость в режиме двойного преобразования дополнительные затраты электроэнергии |
ПРИМЕНЕНИЕ:
Файловые серверы, рабочие станции, центры обработки данных и прочее ответственное вычислительное и телекоммуникационное оборудование, которое предъявляет повышенные требования по качеству электропитания.
Схема ИБП с технологией онлайн
Расчёт мощности ИБП
Для того, чтобы ваш ИБП работал правильно, он должен быть достаточно мощным, чтобы поддерживать все подключенное к нему оборудование. Вам нужно будет рассчитать емкость ИБП. Мощность – это емкость, которую может обеспечить система ИБП (измеряется в ваттах). Чем выше емкость, тем больше электронного оборудования и устройств оно может поддерживать. Чтобы найти емкость ИБП, вам необходимо рассчитать нагрузку. Нагрузка представляет собой совокупную мощность, которую использует каждое из устройств.
Чтобы определить нагрузку, составьте список оборудования, включая общее количество ватт, которое требуется каждому элементу оборудования для правильной работы. Включите все устройства, которые ИБП должен будет поддерживать. Если часть оборудования имеет резервный источник питания, считайте только мощность одного источника питания.
Если вы не уверены, сколько ватт требуется вашему оборудованию, обратитесь к спецификации производителя или источника питания в руководстве пользователя.
Пример потребления электроэнергии различным компьютерным оборудованием:
Список оборудования для проверки нагрузки ИБП
Как только вы рассчитали свою нагрузку, посчитайте количество сетевых шнуров, которые вы хотите подключить к ИБП. Ваша система ИБП должна иметь достаточно розеток для покрытия количества шнуров питания.
Сколько времени необходимо для безопасного отключения питания?
Вы уже определились с топологией вашего ИБП и с тем, какой он должен быть. Теперь вам нужно подумать о том, что вы хотели бы делать с питанием от батареи при возникновении проблемы с питанием.
Теперь вы должны определить необходимое время для безопасного отключения электропитания. Время работы — это количество минут, в течение которых система ИБП может поддерживать подключенные устройства с помощью аккумуляторов во время отключения электроэнергии. Минимальное время работы — это время, необходимое для полного отключения оборудования. Имейте в виду, что количество поддерживаемых ватт влияет на время работы: чем меньше подключенная мощность, тем дольше будут работать батареи. Чем больше мощность, тем короче время работы.
Чтобы определить время выполнения, необходимо понять какой диапазон времени требуется для окончания работы и сохранности всех данных. Начните с количества минут, которые потребуются для полного выключения устройства, а затем установите приемлемый диапазон времени работы. Чем шире диапазон, тем больше вариантов выбора ИБП.
Конструктивные типы ИБП:
Типы ИБП от подключения к электропитанию:
Допустимо подключить однофазный электроприбор к трехфазному ИБП, если напряжение скоординировать на одну фазу с нагрузкой менее трети от обозначенной мощности прибора. Если напряжение одной фазы, при не работающих остальных двух будет превышено, устройство отключится.
Существуют модели с конфигурацией 3:1, которые способны обеспечить питание на три фазы с выходом в 220в, потребляя напряжение электросети 380в.
Вспомогательные функции ИБП
Мы рассмотрели основные типы и разновидности ИБП. На чем же стоит остановить свой выбор для обеспечения защиты сервера? Модели резервного типа являются самыми бюджетными, однако, и самыми устаревшими. Мы рекомендуем остановить свой выбор на приборах с двойным преобразователем, которые способны защитить серверное оборудование, хранящиеся данные и железо на все 100%.
Для определения нужной мощности необходимо сложить показатели каждого устройства сети, которое будет подключено к источнику и добавить запас на случай допустимых перегрузок. Рекомендуется заложить запас 30%. Если вышло неровное число, округлить его стоит к большему показателю.
На ярлыках и сопроводительных документах к ИБП обычно указывают максимальную мощность блока питания. Рекомендуем уточнить реальное электропотребление устройства, проведя самостоятельные дополнительные замеры электроизмерителями, либо уточнить у производителя. Большая часть изготовителей ИБП указывает мощность в вольт-амперах (ВА). Линейку, указанную только в ваттах (Вт), можно пересчитать самостоятельно, разделив ватты на коэффициент мощности (P/cosφ/PF). Показатели для простого серверного оборудования 0,6-0,8. Однако на данный момент существуют высокотехнологичные образцы высокой мощности с показателями 0,9-1. Данные также уточнять в сопроводительной документации от производителя.
Важно помнить, что для определения возможной нагрузки ИБП нужен коэффициент исходящей мощности устройства, показывающий сколько ватт, сможет предоставить источник питания. Входной коэффициент показывает воздействие на внешнюю сеть и не влияет на обеспечение функционирования сетевого оборудования.
