Расчет мощности ибп для серверной. Что такое ИБП для сервера? Основные критерии при выборе

Выбор бесперебойника зависит от того, для какого именно типа серверного оборудования планируется его использовать. В случае, если необходимо обеспечить бесперебойное питание одиночного сервера, то стоит выбирать модели мощностью от 0,5 до 1 кВА . Для серверных групп, телекоммуникационных стоек с сетевым и переферийным оборудованием понадобятся более мощные модели от 1 до 5 кВА . ИБП мощностью от 6 до 10 кВА подойдут для нескольких серверных групп средней мощности, небольших компьютерных и серверных комнат, сетевых хранилищ. Модели от 10 кВА и выше стоит рассматривать в случаях, если речь идет о питании серверных групп большой мощности, серверных комнат и мини ЦОД.

Подходящий вариант источника бесперебойного питания в стойку 19 дюймов вы сможете найти в ассортименте производителей ИМПУЛЬС и Makelsan

Какие существуют опции настройки ИБП?

Рассмотрим некоторые опции для настройки ИБП.

Стратегия использования заряда

Опция, позволяющая пользователю, выбирать приемлемый для него сценарий работы ИБП в случае отключения электроэнергии. Данная опция позволяет выбрать один из трех вариантов поведения:

выключение компьютера сразу же после пропадания питания в сети, с целью экономии заряда батарей.
переключение компьютера на работу от ИБП-аккумулятора и продолжение работы в течение максимально долгого времени.
переключение сервера на питание от ИБП, с отключением через заданное время.

Автоматическое сохранение

Опция, позволяющая корректно завершить работу всех запущенных программ и ОС при отключении электроснабжения. Отметим, что настройки ИБП по умолчанию имеют оптимальные значения, однако в некоторых случаях может понадобиться дополнительная подстройка опций под конкретные сервера, так как функция гибернации хорошо выполняется не на всех серверах и не на всех ОС. Обычно данная опция предлагает выбрать один из двух вариантов:

завершить программы и выключить компьютер.
завершить программы и перевести компьютер в режим гибернации.

Энергосбережение

Данная опция позволяет распознать момент перехода сервера в «спящий» режим и уменьшить подаваемую мощность питания, а также прекращать электроснабжение неиспользуемых периферийных устройств.

Звуковое оповещение

Данная опция включена практически во все модели оборудования и предназначена для оповещения о переходах оборудования в другой режим работы. В одних моделях предусмотрена возможность выключения оповещений с помощью кнопок на корпусе или через фирменное программное обеспечение, в других – нет.

Пороги срабатывания и чувствительность

Данная опция позволяет изменить порог срабатывания источника питания с целью уменьшения количества срабатываний и переключений на режим питания от аккумулятора, в случае, если встроенный блок питания сервера и так хорошо справляется с перепадами напряжения в сети.

Источник бесперебойного питания - это важный компонент любого серьезной компьютерной системы, будь то домашний ПК или серверное оборудование. Данные устройства различаются по типу, мощности и надежности, что отражается на их конечной стоимости. Разумеется, отличается от домашнего в сторону производительности, а еще - цены, так как от бесперебойной работы сервера зависят не только устройства в здании, но еще и тысячи сайтов и прочих сервисов, к которым сейчас обращаются миллионы пользователей. Именно поэтому подбору данного оборудования нужно уделить куда больше времени, чем выбору ИБП для домашней сети.

Чем отличаются ИБП для серверных от простых источников

На самом деле различий у этих приборов много, однако перечислим самые важные из них:

Дополнительные задачи. Кроме своего основного предназначения - питания сервера во время выключения электроэнергии, ИБП данного типа должны обладать несколькими возможностями. В их число входят автоматическая диагностика аккумулятора и тестирование самого устройства, модуль управления прибором через локальную сеть и т.п.
Блочное устройство. Нужно понимать, что ПК запрашивает куда меньше мощности ИБП, чем серверное оборудование, поэтому само устройство состоит из нескольких отдельных модулей (блоков), объединенных в один ряд. При этом каждый модуль заменяем, причем менять их можно прямо во время работы остальных. То есть один разряженный модуль извлекается из связки, на его место устанавливается заряженный, и все это осуществляется без отключения оборудования. Таким же образом можно производить ремонт сломавшегося блока.

На данный момент ИБП для серверов различаются на два типа:

резервный тип (офлайн);
устройство с двойным преобразованием (онлайн).

Онлайн-бесперебойник является высшей степенью защиты устройств от перепадов напряжения и выключения электроэнергии. Только этот тип устройств может выполнять роль устойчивого ИБП с высокой мощностью, так как они работают от постоянного напряжения заряженного выпрямителя (либо батареи). Недостаток офлайн ИБП в том, что он требует переключения напряжения на генератор, когда само устройство работает от сети. Во время этой операции некоторые (а то и все) приборы, подключенные к ИБП, могут выключаться или сбоить, так как переходный процесс, вызываемый переключением, создает всплеск напряжения. В онлайн-устройствах сбоев не будет, так как выпрямитель во время переключения переведет переменное напряжение в постоянное (220 В на 12 В). В итоге при отключении питания оборудование продолжит функционирование, так как питать инвертор станет батарея.

Как компоновать ИБП?

Время работы и источник питания бесперебойника сильно зависит от его мощности. Если брать устройство мощностью в 1000ВА или ниже, то в комплекте с ним будут идти батареи, которые обеспечат прибор энергией на 20 минут максимум. Если мощность ИБП выше 1000ВА, то придется использовать блоковые батареи. Чем больше батарей и выше их заряд, тем дольше будет работать устройство.

Чаще всего для питания используют дизельные генераторы высокой мощности. Мощность при этом подбирается пропорционально «силе» ИБП, а соответственно вычисляется время работы. Наиболее часто подбирают генератор для того, чтобы безопасно завершить работу систем, на что потребуется десять-пятнадцать минут (среднестатистический вариант).

Иногда ИБП дополнительно оснащается системой работы без аккумуляторов во время повышения/понижения напряжения в сети. Системы называются SmartBoost (при понижении) и SmartTrim (при повышении). Настраивается пороговое значение, при котором система будет продолжать работать, если наблюдается переход за лимиты - система выключается или переходит на второй тип питания.

Чаще всего бесперебойники обладают функцией автовыключения и включения, которое происходит по заданному заранее графику. В качестве управляющих процессом модулей выступает либо сетевая плата SNMP/Web типа, либо сам сервер, действующий через порт COM. Как правило, подобных функций хватает для правильной работы устройства. Если настроить через Bios материнской платы параметр Power On, то при подаче 220 В в сеть выключенный сервер заработает. А настроенная функция выключения самостоятельно отключит устройство через десять минут после пропажи питания, ведь именно такой промежуток времени нужен для правильного завершения работы сервера. При этом даже не нужно программировать работу или копаться с режимом работы, процесс будет запускаться при включении/выключении света.

Автоматика работы ИБП действует через плату Ethernet или SNMP-агент Smart-UPS. Бывают и исключения - в адаптерах ИБП фирмы APС, которые называются «PowerNet SNMP», функции этих устройств объединены. Сигналы к устройствам, подконтрольным ИБП, подаются через единственный разъем LAN 10Mb, все принимающие команду приборы настроены на сегмент локальной сети Base 100. В результате при выключении света, сигнал от контроллера бесперебойника отправляется всем устройствам, которые останавливают рабочие процессы, а потом отключаются. При этом программирование PowerNet SNMP заключается в вводе двух команд - When power returns и When power falls. Первый курирует действия устройств при появлении питания, второй - при его пропаже. Последний параметр можно настроить самостоятельно, выбрав нужный промежуток времени, необходимый для завершения работы всех систем (как правило, хватает семи минут). Если выбрать «immediate», то работа прекратится практически мгновенно.

На устройствах типа PowerNet SNMP имеется возможность настраивать ИБП посредством кнопок на панели изделия. Там достаточно отрегулировать порог, при достижении которого устройство отключится, путем нажатия на кнопку «On». Также на панели имеется специальный светодиоидный индикатор, который покажет возможные неисправности изделия сменой цвета:

если случился аппаратный сбой устройства - загорится красный;
если порвется управляющий кабель LAN - красный будет моргать;
если настройки выключения/включения не введены - зеленый будет моргать;
если все работает без сбоев - загорится зеленый.

Как настраивать ИБП через программу

Кроме аналоговой настройки, PowerNet SNMP можно настраивать «софтовым» методом. Для этого необходимо зайти на сетевой интерфейс PowerChute Network Shutdown, для чего нужно проделать следующие манипуляции:

Переходим в Configuration Wizard, вбивая необходимую комбинацию символов в браузере.
Вводим пароль/логин, в разделе «Security», после чего перемещаемся на страницу Electrical Configuration.
Теперь выбираем тип резервного источника питания из следующего списка:

массив UPS с «запараллеленным» выходом;
Redundant - любой вариант с более чем одним ИБП;
Single UPS - один питающий источник.

После нажимаем «Next» до тех пор, пока не попадем на страницу настройки времени отключения. Там можно выставить порог разрядки батареи, после достижения которого начнется процесс выключения системы.

Важная информация: несмотря на то, что выше был рассмотрен интерфейс настройки PowerNet SNMP, в остальных устройствах данный перечень действий будет различаться незначительно.

Также стоит знать следующие особенности настройки и использования ИБП, прежде чем начинать экспериментировать с их эксплуатацией:

Параллельное соединение бесперебойников. Общую надежность ИБП можно повысить, если использовать параллельное соединение устройств между собой. Применять это можно только на одноранговых приборах. Подключить их просто - нужно соединить входы/выходы нескольких устройств. Однако для эффективной работы (да и работы вообще) нужно синхронизировать выходное напряжение по фазе. Эффективно методики очень высока - если один из источников сломается, то нагрузка распределится между оставшимися приборами, при этом мощность будет распределяться равномерно между всеми звеньями. Стоит заметить, что далеко не каждый источник поддерживает параллельное соединение, а у тех, которые могут выдержать подключение, имеется ограничение по количеству подсоединяемых приборов.
Расчет мощности. Чтобы не ошибиться с расчетом мощности ИБП, нужной для корректной работы серверов, стоит посетить сайт производителя, где имеются соответствующие формулы. Если же не сделать этого, то придется столкнуться с нехваткой мощностей, что может привести к следующим проблемам:

переход ИБП в режим защиты;
выключение компьютеров с полной или частичной потерей данных.

Вычисление интервала времени. Чтобы вычислить необходимый интервал времени, который нужен для корректного выключения серверов, можно просто смоделировать их загрузку искусственно, при этом засекая время. Затем добавляйте к этому параметру 15-25%, после чего отправляйтесь выбирать сервер с нужными показателями.

В настоящий момент имеется несколько фирм-производителей источников, продукция которых отличается повышенным качеством и надежностью.

APC. Компания начинала работу с тремя сотрудниками - бывшими студентами, которые приняли решение создать совершенно новый ИБП. Их изделием стал ИБП 450AT+, которое появилось на свет в 1984 году. Качество источника оказалось настолько высоким, что уже через четыре года бюджет компании вырос впятеро. На сегодняшний день APC производит самые разнообразные изделия технического плана, однако главным направлением все равно остались ИБП от 1000VA мощности.
Powercom. Тайваньский производитель, который совмещает в своей продукции новые технологии и низкие цены. Представительства компании имеются практически по всему земному шару, «Powercom» является одним из главных поставщиков технических новинок, работающих на солнечной энергии. Производство ИБП является важным элементом компании, фирма также специализируется на источниках для серверов высокой мощности.
HP Enterprise. Известная каждому компьютерщику компания HP Enterprise также засветилась в производстве ИБП, создавая дорогостоящие, но очень надежные источники. Сетевое оборудование - одно из главных направлений работы компании. По надежности оно стоит следом за APC, по функционалу обгоняет своего конкурента.
Ippon. Данная разноплановая компания специализируется и на производстве домашних источников бесперебойного питания, а с недавнего времени перешла на промышленный рынок. Их новинкой в этой области стал промышленный ИБП Innova RT, который отличается надежностью работы - имеет сертификаты качества (международного уровня), а также 2 года гарантии от производителя.
Eaton. Огромная корпорация, имеющая представительства и сборочные сети в 175 странах мира. Производит самое разнообразное оборудование, в том числе и системы бесперебойного питания. Техника фирмы имеет уникальные технологии, как Advanced Battery Management - специальная программа, которая позволяет экономить половину заряда батареи при интенсивной работе. А технология HotSync помогает объединять несколько ИБП в одну сеть, как это было описано выше.

Что такое ИБП, наверное, знает каждый профессионал в сфере компьютерных технологий, да и не только профессионал. Но мало кто знает, насколько отличается ИБП для сервера от аналогичного устройства для персонального компьютера.

Ведь условия, которые предъявляются серверным видам, намного превышают по степени требований условия, предъявляемые компьютерным. Это объясняется тем, что ИБП для сервера «держит на своих плечах», помимо самого главного устройства, еще много периферии, которая располагается как рядом, так и удаленно.

Начать подбор ИБП стоит с понимания тех функций, которые на него будут возложены. Ведь кроме поддержания постоянного питания, ИБП для серверов выполняют ряд других специфических функций. Так, например, некоторые модели имеют возможности дистанционного управления через локальную сеть, автоматического тестирования устройства при обеспечении автоматической диагностической проверки аккумуляторов.

Следует помнить, что ИБП для сервера должен выдавать очень высокую мощность, ведь он поддерживает работоспособность и отказоустойчивость очень большой системы. Как правило, для обеспечения достаточных характеристик применяют установку устройств в стойку, и они работают в стековом режиме. Такое использование ИБП позволяет также проводить «горячий ремонт», то есть, находить и устранять неполадки, не останавливая работу всей системы обеспечения. Это очень важное свойство при работе в сетях, которые нельзя выключать даже на короткий промежуток времени.

Существует два основных вида ИБП для сервера: онлайн и оффлайн. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками. Так, класс онлайн (применяется двойное преобразование) позволяет обеспечить самую высокую степень защиты всех электроприборов, которые к нему присоединены.

В то же время, для оффлайн ИБП характерна необходимость постоянного переключения нагрузки питания с сетевой на генераторную, которая питается от батареи. А так как

время переключения по умолчанию не может быть нулевым, то и получаются различные нежелательные всплески при работе оборудования. Это тянет за собой временное отключения питания на всей сети.

При двойном преобразовании указанная проблема отсутствует. Нагрузка от генератора присоединена на постоянной основе. Кстати, ИБП для сервера высоких мощностей могут быть только с двойным преобразованием. Как правило, такие устройства используют не для отдельного компьютера или сервера, а для поддержания отказоустойчивости в серверной комнате, здании или офисе целиком.

Делая свой выбор, учтите, что ИБП для сервера мощностью более десяти киловатт требуют подключения непосредственно к трехфазной сети. Также обращайте внимание на емкость поставляемых в комплекте батарей. От них непосредственно зависит время работы блоков питания без электричества из сети. Поэтому вам просто необходимо знать, сколько времени будет у вас для того, чтобы ликвидировать сбои в системе питания. А от этого непосредственно зависит качество предоставляемых вашей сетью услуг.

Пассивные (stand-by, так же может использоваться название «резервные», официальное название типа - VFD, Voltage and Frequency Dependent) - самый доступный тип ИБП, назван так, потому что батарея и инвертор (схема, преобразующая постоянное напряжение в переменное) в нормальном состоянии при работе от сети полностью отключены от нагрузки на выходе, а переключение на них происходит только в случае пропадания питания на входе (либо выхода его напряжения за допустимые пределы), время переключения с работы от сети на работу от батареи составляет обычно десятые доли секунды, а выходной сигнал имеет форму меандра или простейшего приближения синусоиды.

ИБП данного типа, как правило, не защищают подключённую аппаратуру от помех при работе от сети, также к ним категорически запрещено подключать устройства, имеющие значительный компонент индуктивной нагрузки, а именно: трансформаторные БП (кроме БП небольшой мощности для модемов и т.п.) и электродвигатели переменного тока, поскольку подача несинусоидального сигнала на такие устройства чревата их выходом из строя, т.е. корректно они работают только с импульсными БП, которыми оснащены все современные ПК, мониторы и существенная часть периферии и бытовой аппаратуре.

Тем не менее, даже в случае с импульсными БП подача меандра или трапеции вместо синуса приводит к повышенному количеству помех на внутренних выходах блоков питания устройств, работающих от таких ИБП. Поэтому к данным ИБП не рекомендуется подключать аудио-видео аппаратуру, а также дорогостоящие или выполняющие ответственную работу ПК, их основное применение - домашние и офисные ПК.

Среди продукции APC к данному типу относятся оптимальные по критерию «возможности/цена» ИБП следующих серий:

В начале 2010 года компания APC выпустила обновленную модель серии RS - Back-UPS RS 550 () Данное устройство обладает новой интересной функцией энергосбережения. Она реализована в виде "зависимых" выходных розеток UPS, которые обесточиваюся, если вы выключаете компьютер, подключенный к "основным" розеткам устройства. Таким образом можно экономить энергию, автоматически отключая оборудование типа хабов, модемов, роутеров и прочей периферии, обычно ненужной при неработающем компьютере. Еще одним важным новшеством, делающим использование UPS более удобным, является наличие жидкокристаллического дисплея, отображающего развернутую информацию о состоянии ИБП и электросети.

С двойным преобразованием (double conversion, также называются "онлайн-ИБП", официальное название типа - VFI, Voltage and Frequency Independent) - ИБП, в котором батарея постоянно заряжается от сети и отдаёт ток инвертору, благодаря чему подключаемая к нему нагрузка полностью гальванически развязана с электрической сетью общего пользования и постоянно питается от чистой синусоиды.

Данные ИБП не имеют каких-либо ограничений по типам подключаемой аппаратуры, если её максимальная потребляемая мощность не превышает возможности ИБП. Их основное применение - контрольно-измерительная аппаратура, ответственное коммуникационное оборудование, серверы повышенной надёжности и прочие применения, где требуется максимально качественное и надёжное электропитание. APC предлагает следующую серию ИБП данного типа:

(Иногда упоминается как Smart Online) - серия ИБП для самых ответственных применений, дающая наиболее стабильное выходное напряжение в любых условиях.

Вы защитили свои сервера и данные от сбоев в электросети?

Выбор ИБП для сервера

Вы купили мощный сервер, выполнили виртуализацию и повысили эффективность своей IT-инфраструктуры. У вас все “летает”, защищено от вирусов и несанкционированных проникновений в вашу сеть.

А подумали вы о защите ваших серверов от сбоев электроснабжения и действий посторонних лиц? Всплеск напряжений, перегрузка линий, отключение электропитания, повышение или понижение напряжения могут привести не только к неисправности вашего оборудования, но и повреждению или полной потере данных.

Исследование Electrical Power Research Institute показало, что предприятия теряют из-за перебоев энергоснабжения от $104 до $164 млрд в год, и еще от $15 до $24 млрд в год — из-за иных неисправностей электросетей.

А согласно исследованиям американской консалтинговой компании Contingency Planning, причиной потери данных в 45% случаях является некачественное электропитание.

От всех неисправностей энергоснабжения можно защититься с помощью Источников Бесперебойного Питания (ИБП).

ИБП применяются для защиты вычислительного и коммутационного оборудования от сбоев в электросети. Они обеспечивают работу вычислительных систем при отключении электропитания в течение некоторого времени.

Основная задача ИБП - это обеспечение нормального, корректного завершения работы при неожиданном сбое или отключении электроэнергии.

Исполнение ИБП

По конструктивному исполнению ИБП можно разделить на 4 группы:

Типы ИБП

По своему принципу действия ИБП делятся на 3 основных типа:

Резервные ИБП (off-line) Другие названия: stand-by, backup, in-line.

Недорогие маломощные источники, самый простой вариант среди современных ИБП. Такой источник бесперебойного питания при нормальном напряжении используется для питания нагрузки от сети, а в случае проблем с напряжением он начинает работать от аккумуляторов (батарей). При переходе на автономное питание у пользователя будет от 6 до 20 минут для того, чтобы сохранить информацию и корректно завершить работу.

Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive)

По принципу работы линейно-интерактивные ИБП схожи с резервными ИБП: они также служат для резервирования основного источника электроснабжения, «туша» небольшие всплески напряжения и сглаживая помехи.

На входе присутствует ступенчатый стабилизатор напряжения , позволяя получить регулируемое выходное напряжение. Т.е. при скачках напряжения происходит его корректировка, чтобы напряжение на выходе ИБП оставалось стабильным. Линейно-интерактивные ИБП при переходе на автономное питание также позволят пользователю завершить работу в течение 6-20 минут.

Постоянно включенные ИБП или ИБП с двойным преобразованием (on-line, double-conversion) - обеспечивают нагрузку электропитанием без потери фазы. Достоинства ИБП с двойным преобразованием - постоянная стабилизация напряжения и частоты.

Принцип работы ИБП заключается в следующем: входное переменное напряжение преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем инвертором - обратно в переменное. Даже при больших отклонениях входного напряжения ИБП продолжает питать нагрузку чистым синусоидальным стабилизированным напряжением.

ИБП данного класса обеспечивают самую надежную защиту подключенного оборудования от неполадок в электросети, что компенсирует затраты на его приобретение и установку.

Выбор ИБП

При подборе ИБП кроме исполнения и типа ИБП нужно учитывать мощность сервера, компьютера или системы, к которой подбирается ИБП.