Сетевой журнал: procurement guide
главная страница weekly monthly галерея IT: проекты галерея IT: стратегии психология управления

Надёжное питание: покупаем ИБП


    Введение

  Статистика продаж

  Мнения пользователей и экспертов

  Оценка стоимости владения

    Выводы и оценки

    Как мы выбирали ИБП



Статистика сбоев компьютерных систем во всём мире (по данным IDC, 1993 год)
Виды сбоев в электропитании, их возможные причины и последствия

Частота сбоев электропитания в США (по данным Bell Labs)

Удельное соотношение ненормативных режимов в системе электроснабжения стран ЕС по данным разных источников

Сравнительные характеристики различных средств защиты от возможных проблем, связанных с электропитанием
  Что оказывает наибольшее влияние на потерю данных? Авторитетная аналитическая группа IDС провела исследование факторов, которые могут являться причинами потери данных. Наиболее значимыми оказались проблемы, связанные с электропитанием. На долю подобного рода инцидентов пришлось 46% случаев потери информации. Хотя исследование проведено в 1993 году, никаких принципиальных изменений с тех пор не произошло. Можно лишь предположить, что несколько выросла доля ущерба в результате программных и аппаратных сбоев, что связано с усложнением информационных систем компании.

Грозящие катастрофы и как с ними бороться
По данным исследования IDС, наиболее значимая причина потери данных - проблемы, связанные с электропитанием (см. рис. 1). По итогам 2001 года в США в среднем за месяц на один компьютер приходится 120 случаев сбоя в электропитании. Для России подобной статистики нет, но можно предположить, что у нас доля сбоев электропитания будет еще выше за счет более низкого удельного веса стихийных бедствий. Ураганы и землетрясения у нас случаются намного реже, чем в США. А в момент проведения данного исследования именно там находилось 2/3 всего мирового парка компьютерной техники. Кроме того, в США до половины всех компьютеров сосредоточено в сейсмоопасных зонах (Калифорния) или в местностях, где регулярно имеют место ураганы (Техас).

Иными словами, обеспечение надежного питания позволит почти вдвое сократить риск потери информации. Добавьте к этому, что стоимость информации уже через три месяца начинает превышать стоимость рабочей станции, на которой она хранится. Для сервера этот временной отрезок еще меньше - как правило, он не превышает месяца. Таким образом, надежное питание - вещь, которую трудно переоценить.

Виды сбоев электропитания, их возможные причины и последствия
Обеспечение надежного электроснабжения - проблема многоуровневая. Далеко не все сбои вызваны плохой работой энергетических компаний (см. табл. 1). На счет непосредственных поставщиков в полном объеме можно отнести лишь выбег частоты, который в России наблюдается крайне редко из-за довольно жесткого ГОСТа. Все остальные нарушения электроснабжения обычно вызваны совсем другими причинами. Однако их последствия одинаково, мягко говоря, малоприятны, а некоторые просто фатальны. Статистика частоты наиболее распространенных сбоев электропитания, относящаяся к США и Евросоюзу, показана на рис. 2 и 3. Скорее всего, данные по России не будут иметь принципиальных отличий. Надо лишь иметь в виду, что провалы напряжения у нас могут длиться часами, особенно в населенных пунктах или регионах, где имеет место энергетический кризис. Это прежде всего Дальний Восток, особенно Камчатка, Приморье, Магаданская область. Да и полные исчезновения напряжения у нас встречаются чаще и продолжаются дольше.

Устранить влияние данных сбоев можно несколькими способами (см. табл. 2). С последствиями большинства вполне справятся "продвинутые" стабилизаторы, выполненные по феррорезонансной технологии. Но они не в состоянии предотвратить последствия пропадания напряжения. Источники бесперебойного питания разных типов (ИБП или UPS - эта английская аббревиатура часто используется в нашей литературе) могут помочь справиться и с этой проблемой. Есть и более радикальный, но при этом и более дорогостоящий вариант - приобрести автономный дизель-генератор. Но все же оптимальным по соотношению цены и качества является приобретение партии ИБП.

Какие бывают ИБП
В общем случае источник бесперебойного питания состоит из стабилизатора, выпрямителя, аккумуляторной батареи, инвертора, преобразующего постоянный ток в переменный, и переключателя. Когда напряжение в сети находится в пределах нормы, ИБП работает в качестве стабилизатора, при этом происходит зарядка батарей. Когда напряжение в сети выходит за рамки нормы или пропадает совсем, происходит переключение на питание от батарей. И того времени, которое компьютер сможет проработать, должно хватить для корректного завершения работы операционной системы и прикладных программ. Тем более что программное обеспечение практически всех современных ИБП само, без участия пользователей, завершает работу программ и выключают нагрузку.

Источники бесперебойного питания делятся на три категории:  
1) резервные (stand-by, off-line);  
2) линейно-интерактивные (line-interactive);  
3) on-line, иногда их еще называют ИБП с двойным преобразованием или линейными.

Возможности различных типов ИБП по защите оборудования приведены в табл. 2

Кроме того, существует ориентировочное и достаточно условное деление по ИБП мощности:
  малые - до 1000 VA;
  средние - от 1000 до 5000 VA (иногда малые и средние ИБП объединяют в одну группу);
  большие - 5000 VA и выше.

Устройства малой мощности, которые применяются для защиты рабочих станций, относятся к резервному или линейно-интерактивному типу. Средние ИБП, применяемые для подключения небольших групп рабочих станций или малых серверов, являются, как правило, линейно-интерактивными, реже - on-line. Причем чем мощнее устройство, тем больше вероятность того, что оно относится к типу on-line. Среди больших ИБП, используемых для защиты мощных серверов или больших групп рабочих станций, встречаются самые разные технологии (например, line-interactive (APC) или delta-преобразование(APC-Silcon). Аппараты средней и большой мощности (от 3000 VA) часто выпускаются в стоечном (rack mount) исполнении.

Резервные ИБП. Наиболее доступны по цене - стоимость такого рода аппарата не превышает $120, нередко цена опускается до $30. Они выпускаются и как внутренние устройства, которые необходимо устанавливать в слот расширения на системной плате. Резервные ИБП защищают далеко не от всех помех в электросети. В некоторых моделях, особенно дешевых, может отсутствовать даже стабилизатор. В результате переключение на питание от батарей производится при любом отклонении напряжения от заданной нормы, что самым пагубным образом сказывается на сроке службы как самого ИБП, так и аккумуляторов. При питании от батарей напряжение не синусоидальное. Время переключения на питание от батарей занимает более 3 мс, и целый ряд блоков питания, особенно стандарта AT, все равно воспринимает данный момент как исчезновение напряжения. Вследствие этого устройства данного класса оказываются существенно дороже в эксплуатации, чем линейно-интерактивные или линейные. Внутренние ИБП очень сильно нагреваются в процессе работы, что предъявляет повышенные требования к охлаждению. Эти устройства также имеют малую мощность, не более 600 VA. В результате спрос на данные модели со стороны корпоративных покупателей практически сошел на нет.

Линейно-интерактивные ИБП. Отличаются от резервных наличием активного фильтра, который подавляет все помехи, кроме высокочастотного шума. Современные устройства научились бороться даже с выбегом частоты. Плюс ко всему трансформатор в ИБП данного класса более "умный". В результате прибор реже переводит нагрузку на питание от батарей. В наиболее развитых моделях возможна замена батарей в "горячем" режиме. Ряд мощных моделей выпускается в стоечном (rack-mount) исполнении. ИБП этого типа пользуются в настоящее время наибольшим спросом среди корпоративных покупателей.

On-line ИБП. Такой ИБП функционирует по несколько иному принципу. Входное напряжение поступает на выпрямитель, от него - на инвертор, одновременно подзаряжая батарею, и преобразуется в переменное. В случае пропадания или выхода напряжения за установленные нормы инвертор начинает подавать питание от батареи без всяких переключений. Как опция, а у наиболее дорогих моделей и в штатной поставке возможно также наличие резервного фильтра (bypass), через который ток подается при перегрузке или выходе из строя ИБП. Устройства данного типа самые дорогие и имеют низкий КПД за счет двойного преобразования. Зато нагрузка получает практически полную защиту. Кроме того, все современные ИБП этого типа имеют возможность замены элементов, причем не только батарей, в "горячем" режиме. Значительная часть аппаратов данного типа выпускается в стоечном исполнении. On-line ИБП самые мощные. Аппараты данного типа производятся мощностью не менее 1500 VA.

Как сообщила помощник главы представительства Liebert-Hiross в России Анна Кулашова, "несколько лет назад появился принципиально новый тип оборудования - модульные ИБП (или ИБП с резервированием). В настоящий момент такие ИБП есть только у трех производителей - APC (Symmetra Power Array), Invensys (Axxium Pro - 9170) и Liebert (Nfinity). По поводу Nfinity: этот ИБП отличается от моделей конкурентов тем, что у него есть возможность стопроцентного резервирования модуля управления и интеллектуальных батарей (это означает, что, если в каком-либо из батарейных модулей возникают неполадки, он автоматически отключается от общей шины, тем самым не повреждая другие батарейные модули). Батарейные модули могут располагаться в любой ячейке шкафа, и ИБП поставляется полностью оттестированным на выходном контроле завода (что, кстати, является обязательным требованием в системе сертификации Минсвязи)".

Основные технические характеристики ИБП
 
1. Мощность. Выражается в вольт-амперах (VA). Перевести вольт-амперы в более привычные ватты можно делением мощности, выраженной в вольт-амперах, на 1.41 ((2). Полученное число должно быть больше или равно потребляемой мощности нагрузки. И чем больше запас мощности, тем дольше нагрузка сможет работать при питании от батарей.  
2. Диапазон входного напряжения. Задается минимальным и максимальным допустимыми значениями напряжений в сети, при которых ИБП способен поддерживать номинальное напряжение на выходе, не переключаясь на питание от батарей. Чем шире этот диапазон, тем дольше прослужат аккумуляторы.  
3. Время автономной работы. Зависит как от емкости батарей, так и от суммарной величины нагрузки.  
4. Срок службы аккумуляторов. Этот параметр существенно зависит от условий эксплуатации: частоты переключения в автономный режим, условий зарядки, окружающей среды, а также от типа самих батарей. Щелочные аккумуляторы менее чувствительны к условиям окружающей среды и соответственно "живут" дольше. Обычно срок службы аккумуляторов при правильных условиях эксплуатации составляет 2-6 лет.  
5. Время переключения ИБП на батарею и обратно. Чем оно меньше, тем лучше.  
6. Наличие средств фильтрации питания, подавляющих импульсные броски напряжения.

сетевой форум
поиск
подписка на журнал
о сетевом