Как выбрать ИБП

Для работы компьютерной техники необходима электроэнергия, которую мы получаем по сетям электропитания. В случае, когда в них происходят сбои, работу ПК обеспечивают источники бесперебойного питания (ИБП).

Сегодня, благодаря новейшим технологиям, которые применяются при создании источников бесперебойного питания, мы имеем огромный выбор ИБП для защиты наших компьютерных сетей и оборудования. Кроме традиционных технологий типа офф-лайн и он-лайн, разработаны линейно-технические системы, которые предлагают смешанный вариант решения поставленной задачи.

Для того чтобы выбрать оптимальный тип ИБП, который обеспечит надлежащий уровень защиты системы, необходимо рассмотреть ряд очень важных вопросов:

- соотношение между величиной нагрузки и временем работы батареи;

- критичность системы;

- топология, коммуникация и конфигурация ИБП.

Каждый IT менеджер, прежде чем выбрать ИБП, должен выяснить какие будут последствия для предприятия в случае сбоев в сетевом питании, которые могут обрушить работу компьютерной сети. Все зависит от типа защищаемой компьютерной системы и оборудования, которое задействовано в ее работе. Если потеря одних приложений может вызвать только мелкие неудобства, то потеря других парализует всю деловую активность предприятия. Наилучшим выбором для «критического» оборудования является ИБП с реализацией технологии он-лайн.

Но защита одного сервера, не является полным решением проблемы. Персональные компьютеры, периферия, маршрутизаторы и концентраторы также нуждаются в защите. Ведь их неожиданные неполадки могут стать причиной выхода из строя всей компьютерной сети. Применение линейно-интерактивных систем для защиты узлов сети часто является экономически выгодной альтернативой, которая обеспечивает внешнюю защиту и повышает устойчивость к «просадкам» питания.

ИБП Кроме того, необходимо помнить, что различные природные явления (ураганы, ветер, молнии) могут стать причиной неполадок в работе линий электропередач и, учитывая постоянный рост потребления электроэнергии, гарантировать стабильную работу системы электропитания при этом, нельзя. Существенное влияние на качество питания, кроме нормальной работы основной сети, оказывают и внутренние факторы, например, разводка кабелей в вашем здании или офисное и производственное оборудование. Даже лифт, который поднимается или опускается по этажам, может стать причиной перебоев напряжения. Чем сложнее и больше компьютерная сеть (количество модемов, соединений, многоканальных линий передачи данных, концентраторов и т.д.), тем выше риск негативного влияния перечисленных внутренних помех.

Для построения эффективной системы ИБП, кроме суммирования мощности защищаемого оборудования, необходимы знания многих других параметров. Источник бесперебойного питания, который идеально подходит для защиты нескольких персональных компьютеров, не всегда пригоден для промышленного применения. Аналогично, защита, которая применяется для ограниченных систем управления, не подойдет для разветвленной сети с сотней узлов. Кроме того, при планировании использования определенного ИБП, необходимо учитывать, что в перспективе структура и размер компьютерной сети может существенно измениться, что повлечет, в свою очередь, увеличение нагрузки на нее. Рекомендуемая мощность ИБП должна в полтора раза превышать сумму мощностей всего используемого оборудования, что обеспечит возможность стабильной работы при любых дополнительных нагрузках.

Чтобы корректно завершить работу в компьютерной сети, вам вполне хватит пяти минут времени резервирования батареи. Но для гарантированной непрерывной работы системы необходимо дополнительное время резервирования, возможно с применением генераторов. Необходимо учитывать тот факт, что на срок эксплуатации батареи очень сильно влияет температура окружающей среды. Поэтому рекомендуется выбирать источник бесперебойного питания с функцией регулярного самотестирования батареи. Недостаточный ее заряд для резервирования, в случае пропадания электропитания в основной сети может привести к плачевным результатам. В стратегии планирования компьютерной сети установка ИБП играет очень важную роль. Кроме того, существенным фактором является возможность менеджера сети контролировать и управлять ИБП. В этом плане применяются разные варианты: как программное обеспечение, выключающее компьютерную сеть обычным путем, так и полный диалог по протоколу SNMP. Этот протокол делает ИБП интеллектуальной частью системы, что позволяет IT менеджеру или администратору контролировать все потенциально опасные области и состояние питания в сети. Основные требования к данному программному обеспечению – простота в установке и использовании, возможность интеграции с действующей операционной системой компьютерной сети.

Для удовлетворения запросов по защите большинства сетей предлагается четыре класса решения проблемы бесперебойного питания: кластерная защита, защита один-на-один, интегрированная и полномасштабная защита устройств.

Первый тип (кластерная защита) обеспечивает защиту всех элементов сети в одном помещении при помощи одного очень мощного ИБП.

При защите один-на-один каждый узел в сети оснащен своим собственным источником бесперебойного питания, а для защиты сервера используется более мощный ИБП, чем для периферии и рабочих станций (принцип один-на-один при этом соблюдается).

При интегрированной системе защите целый ряд функций объединяются в одну систему контроля и управления, распределения кабелей, кондиционирования воздуха и датчиков противопожарной безопасности. Данная система интегрирует защиту питания внутри шкафа.

И последняя система защиты устройств – полномасштабная. Когда каждый работник предприятия или организации использует свой персональный компьютер, а узлы и серверы рассредоточены по офису, лучше использовать мощный ИБП, способный обеспечить безопасную работу этажа или здания. Установку такого источника необходимо планировать на этапе строительства или реконструкции здания.

Чтобы гарантировать необходимый уровень защиты оборудования и компьютерных сетей ИБП (другое устройство, обеспечивающее безопасность) должен обладать необходимым запасом мощности. Путем сложения мощностей отдельных устройств можно получить необходимый показатель, который измеряется в ВА (вольт-амперы). В случае если характеристики оборудования представлены в амперах, зная показатели напряжения, можно легко перевести их в ВА.

Следует отметить, что простое сложение мощности оборудования в вольт-амперах не всегда соответствует полной потребляемой мощности системы, особенно это заметно при несбалансированной нагрузке. Чтобы получить более точное значение этого показателя для защиты системы питания, необходимо сбалансировать оборудование по фазам и рассчитать требуемое значение по каждой фазе при максимальной нагрузке. Выбирая систему защиты питания, рекомендуется прибавить к полученному результату от 20 до 50% мощности в ВА, что позволит обеспечить защиту от перегрузок и обеспечит вас дополнительным запасом мощности. Это избавит от необходимости покупать новый источник бесперебойного питания при дальнейшем расширении сети.

Современные ИБП представлены тремя конструктивными решениями: офф-лайн, он-лайн и линейно-интерактивными. Рассмотрим особенности каждого из них.

В большинстве современных компьютерах используют коммутированные источники питания, которые позволяют выдерживать короткие перепады напряжения посредством накопления относительно небольшого запаса энергии во встроенных конденсаторах. Этот фактор дает возможность использовать ИБП типа офф-лайн, так как незначительная задержка во времени при переходе от основного источника электропитания на батарею ИБП не является жизненно важной вещью. Представленные модели простые, экономичные и относятся к маломощным источникам бесперебойного питания. Принцип их работы заключается в следующем: когда входное напряжение падает ниже установленного уровня, встроенный в ИБП переключатель соединяет батарею с инвертором, а он, в свою очередь, преобразует постоянный ток батареи в переменный, подаваемый на ваш компьютер.

ИБП Для переключения с основной сети на батарею необходим определенный промежуток времени (не больше 2-3 миллисекунд), которое может оказывать влияние на чувствительную нагрузку. Но большинство ПК безболезненно воспринимают период времени, необходимый инвертору для выработки переменного напряжения. ИБП этого типа являются оптимальным решением для защиты «некритического» сетевого оборудования с небольшой мощностью.

Источник бесперебойного питания, работающий по принципу он-лайн, обеспечивает работу без перерыва в электропитании даже при полном его отсутствии в основной сети. Это обеспечивается технологией двойного преобразования питания (с переменного в постоянный ток, и обратно), что гарантирует моментальное переключение в случае возникновения проблем с питанием от основной сети на батарею. Кроме того, данная технология обеспечивает компенсацию перепадов напряжения – проблема, с которой не справляется система офф-лайн. Как показывает практика, электропитание в сети пропадает не сразу, а за несколько периодов. И это падение напряжения компенсирует батарея ИБП системы он-лайн. Инвертор нормально работает даже когда происходит смешение постоянного тока от батареи и переменного напряжения от основной сети. Когда основное питание полностью прекращается, вся работа выполняется за счет батареи, а компьютер в это время не чувствует никаких изменений в подаче напряжения.

Чтобы избежать «просадок» напряжения, во многих разработках типа офф-лайн используется специальный стабилизатор напряжения, который поддерживает переменный ток на заданном уровне даже при значительных перепадах входного напряжения. Но и эти модели не могут обеспечить режим, который полностью исключает переключение на работу от батареи.

В ИБП типа он-лайн используют постоянно подключенную батарею к шине постоянного тока через различные электронные устройства (например, диод), что обеспечивает двойное преобразование электричества. Но многие производители игнорируют данный фактор и для связи батареи с блоком постоянного тока применяют реле или переключатель, что может стать причиной значительных перепадов выходного напряжения, так как затрачивается определенное время при переключении батареи на инвертор.

Другая очень важная задача, которую должен выполнять ИБП – нормальное взаимодействие с генератором. В момент запуска генераторной установки ее питание имеет широкие диапазоны колебаний напряжения. ИБП системы он-лайн позволяет корректировать этот показатель перед подачей питания на компьютер, что очень сложно реализовать в источниках бесперебойного питания типа офф-лайн.

Источники бесперебойного питания, которые изготовлены с применением действительной технологии он-лайн и преобразуют переменный ток в постоянный, позволяют защитить ваш компьютер от практически любых электронных помех:

- перепадов, вызванных грозами;

- выбросов от генераторов;

- воздействий от включенного в основную сеть оборудования.

В схемах с применением технологий офф-лайн для этих целей используются специальные фильтры, которые обычно сглаживают вспышки напряжения, но не исключают их полностью. Также применяются более «продвинутые» схемы офф-лайн, которые могут подавлять выбросы, но многие из них не способны решить эту проблему, что в результате становится причиной передачи высокого напряжения напрямую в нагрузку.

Следующий тип технологий (линейно-интерактивные ИБП) являются гибридом двух выше описанных систем. Они осуществляют «кондиционирование» электропитания (происходит защита по питанию плюс), которое подавляет перепады напряжения и решает проблемы искажения формы сигнала. Когда основная сеть функционирует нормально, батарея заряжается от инвертора. Если пропадает входное напряжение – происходит замыкание цепи питания от батареи на выход ИБП. Инвертор, постоянно замкнутый на выход, производит дополнительную фильтрацию, что позволяет избежать переключений при перепадах напряжения. Эту функцию не могут осуществлять ИБП типа офф-лайн. Кроме того, представленная модель экономически более выгодна, чем ИБП типа он-лайн, в случае, когда «кондиционирование» электропитания не является очень существенным.

Подбивая итоги нашего анализа, можно сделать вывод, что выбор ИБП процесс очень ответственный и требующий внимательного подхода. Поэтому нельзя покупать устройство, руководствуясь только ценовыми критериями, не изучив его пригодность для данной компьютерной системы.

Покупая ИБП, учитывайте следующие факторы:

- система офф-лайн экономически выгодная и подойдет для «некритических» компьютерных систем;

- для бесперебойной защиты «критической» компьютерной системы лучшим вариантом будет технология он-лайн, которая соответствует размерам и конфигурации вашей сети.

Date: 29 Мая 2012