Как выбрать ибп для сервера

Обновлено: 24.01.2025

В современном мире львиная доля информации хранится на серверах или в облачных хранилищах. Для пользования этими данными сервер должен функционировать постоянно вне зависимости от внешних факторов. Безопасное функционирование при сбоях в электропитании обеспечивает ИБП для сервера в стойку.

Надежное питание серверов

От скачков электрического напряжения рекомендуется защищать все бытовые электроприборы, персональные компьютеры и любые устройства, питающиеся от сети. Никто не захочет потерять данные на ПК даже, если играет в компьютерную игру, а не работает. К тому же резкое отключение электроэнергии способно испортить электроприборы, включенные в сеть.
Также обстоятельно необходимо подойти к защите серверов, которые соединены с огромным количеством подключенных пользователей. Корпоративная база данных компании или облачное хранилище должно функционировать непрерывно. Скачки или отключение электричества могут привести к сбою работы, потере несохраненных данных и способны физически повредить оборудование. Защиту от таких казусов обеспечит ИБП.
Итак, ИБП (источник бесперебойного питания) – ресурс резервного энергоснабжения для IT-устройств, способный на некоторое время обеспечить работу сервера в отсутствии электропитания.

Критерии ИБП для сервера

Мощность – основной показатель для подбора ИБП. Чем мощнее блок питания, тем к нему больше можно подключить нагрузок. При недостаточной мощности ИБП может произойти перегрузка, которая приведет к отключению IT-оборудования с потерей всех несохраненных данных. Перед покупкой потребуется оценить мощность для конкретного сервисного и сетевого оборудования. (Как это сделать см. ниже)
Длительность автономной работы. Длительность функционирования в автономном режиме прямо пропорциональна емкости батареи. Минимальное время самостоятельной работы блока питания должно составлять 5-10 минут. Такого промежутка хватает для корректного завершения работы и сохранения данных. Существуют модели с высокой мощностью, способные обеспечить работу IT-оборудования до 12-ти часов.
Имеющиеся разъемы. Выбор ИБП осуществляется для конкретного оборудования. Для удобства подключения рекомендуем заранее подсчитать, какое количество и какие конкретно разъемы вам потребуются. Также нужно посмотреть на внешний сетевой источник питания ИБП и сравнить его с выходным разъемом блока питания. Отдельные модели ИБП для сервера могут быть оснащены дополнительными разъемами для телефонных и сетевых линий.
Индикация. Бюджетные модели передают состояние батареи светодиодными индикаторами. Приборы более дорогих серий имеют ЖК-дисплей для демонстрации необходимой информации.
Бренд. Этот критерий многие могут счесть не имеющим значение. Однако покупка устройства у надежного производителя не следование моде, а гарантия качества приборов. Поэтому, рекомендуем выбирать устройства от проверенных производителей.

Параметры и типы ИБП

Различают следующие типы ИБП по способу действия:

Резервные (off-line). Работают от сети и при перепадах напряжения имеют задержку в переключениях на автономной питание от аккумулятора. Такое переключение создает скачок напряжения и может спровоцировать сбой приборов, подключенных к устройству.

Приборы с двойным преобразователем (on-line). Обеспечивают самую надежную защиту, обладают самой высокой мощностью, т.к. аккумуляторы работают постоянно вне зависимости от постоянного питания. Такие устройства защитят серверное оборудование от сбоев, т.к. при переключении способны подавать постоянное напряжение благодаря питанию автономной батареи. Такие устройства не реагируют на перепады напряжения и защищают функционирование даже самой чувствительной техники.

Линейно-интерактивные. Имеют не значительную задержку в переключение на автономное питание от батареи в случае отсутствия напряжения, однако, дополнительно оснащены стабилизатором. При небольших скачках электропитания этот стабилизатор способен регулировать выходное напряжения без переключения на автономное питание. К тому же, само переключение происходит быстрее, чем у ИБП резервного типа, но скачок при переключении все равно возможен. Таким образом, 100% гарантии независимости от входящих помех у серверного оборудование не будет.

Конструктивные типы ИБП:

Настольные – как правило, небольшие модели, устанавливающиеся на столе. Работают от обычной розетки.

Напольные – отличаются большой мощностью, более объемные, устанавливаются на пол;

Стоечные – блок питания вертикальной ориентации, устанавливается в специализированных серверных комнатах. Такая модель очень удобна для подключения дополнительных аккумуляторов;

Модульные – состоят из нескольких модулей, соединенных между собой.

Типы ИБП от подключения к электропитанию:

Однофазные ИБП. Данные приборы могут подключаться к сети только с одной фазой не более 10кВА мощности. Такие приборы используются для подсоединения отдельного сервера, группы серверов или отдельной серверной стойки, а также приборов телекоммуникации с небольшой мощностью.

Трехфазные ИБП. Такие модели функционируют от трехфазной сети с напряжением более 10кВА, обладают высокой мощностью и используются для обеспечения функционирования крупных специализированных серверных помещений.

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.

ИБП какого класса стоит предпочесть для серверного оборудования?

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%.

Как рассчитать требуемую мощность ИБП для серверного оборудования?

Для определения нужной мощности необходимо сложить показатели каждого устройства сети, которое будет подключено к источнику и добавить запас на случай допустимых перегрузок. Рекомендуется заложить 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.

Вспомогательные функции ИБП

Автоматическое тестирование батареи – способность устройства контролировать температуру, заряд и прочие показатели аккумуляторов;

Тестирование самого устройства;

Автоматическая остановка запитанного оборудования – способность корректно выключить операционную систему и закрыть работающие приложения, если батарея сильно разряжена;

Байпас – функция проведения техобслуживания, не выключая устройство (существуют модели с встроенным автоматическим байпасом, который активизируется при неполадках с работой системы);

«Холодный» старт – функция запуска контролируемого IT-оборудования без внешнего электропитания;

Горячая замена батареи – функция позволяет заменить аккумулятор в работающем приборе;

Дистанционное управление – функция контроля за системой, подключается к любому гаджету, позволяет дистанционно произвести аварийное выключение;

Поддержка параллельной работы – функция объединения нескольких блоков питания для надежности системы, в случае выхода из строя одного блока питания, остальные берут всю подключаемую нагрузку на себя. (производители ограничивают количество объединяемых ИБП).

Сколь бы надежен не был ваш поставщик электропитания, броски напряжения иногда случаются на любых линиях. Каждый пользователь ПК хоть раз, да сталкивался с внезапной перезагрузкой или отключением компьютера из-за неполадок на питающей линии. И компьютеры – не единственный вид техники, требующий бесперебойного электропитания.

Продолжительное отключение электропитания может привести к заморозке системы отопления частного дома. ИБП с подключаемыми аккумуляторами способен «продержать на плаву» циркуляционный насос и электронику котла в течение нескольких часов, и стоить такой ИБП будет намного дешевле, чем генератор с автозапуском.

Роутер, подключенный к ИБП, позволит оставаться «онлайн» и при отсутствии электропитания. Потребляет роутер совсем немного и емкости аккумулятора даже недорогого «бесперебойника» хватит на пару-тройку часов его работы.

Серверам и внешним дисковым накопителям бесперебойное питание совершенно необходимо – внезапное отключение электричества может привести к потере данных.

И вообще, наличия ИБП требует любая автоматика, сбой в работе которой может привести к серьезным последствиям – медицинское и технологическое оборудование, системы пожарной и охранной сигнализации и т.д. Но параметры электропитания у разных видов техники разные, поэтому и ИБП для них потребуется с различными характеристиками.

Характеристики источников бесперебойного питания.

Вид устройства.

Резервный ИБП имеет наиболее простую конструкцию. Электроника источника следит за уровнем входного напряжения, и, при его выходе за установленные рамки (обычно +10% от номинала), переключается на питание от аккумулятора.

Конструкция проста и надежна, но в некоторых ситуациях от такого ИБП будет больше вреда, чем пользы. Например, если он имеет минимальное входное напряжение 180 В и используется для защиты компьютера с блоком питания, работающим от 110 до 240 В. Без ИБП компьютер бы спокойно работал, а ИБП при падении напряжения ниже входного (180 В) перейдет на аккумулятор и после его разряда выключит питание компьютера. Поэтому для этого вида ИБП следует обеспечить соответствие минимального и максимального напряжений «бесперебойника» и потребителя – лучше всего, если диапазон напряжений ИБП будет незначительно (5-10В) уже диапазона напряжений электроприбора. Например, для диапазона рабочих напряжений потребителя 180-240 В, диапазон ИБП должен быть примерно 190-230 - это позволит перейти на питание от аккумулятора до того, как напряжение станет неприемлемым для защищаемого прибора.

Кроме того, переключение на аккумулятор занимает некоторое время, что может быть критичным для некоторых видов техники. Например, для импульсных блоков питания с активным корректором мощности (APFC), которым оснащено большинство таких БП мощностью более 400 Вт. При подборе ИБП для компьютеров, специальной аппаратуры, аудио- и видеотехники с подобными блоками питания следует оставлять большой запас по мощности, либо выбирать ИБП другого вида.

Линейно-интерактивный ИБП, фактически, состоит из резервного ИБП и стабилизатора. При наличии в сети пониженного или повышенного напряжения, автоматический регулятор напряжения (AVR) стабилизирует его, а на аккумулятор ИБП переключается только при настолько большом отклонении напряжения от нормального, что стабилизировать его уже невозможно.

Линейно-интерактивные ИБП немного дороже резервных, но для бытового применения именно этот вид является оптимальным. Единственный случай, когда ему следует предпочесть резервный – когда в вашей сети стабильно пониженное напряжение, подходящее, однако, для защищаемого электроприбора. Резервный ИБП просто пропустит это напряжение в компьютер, а линейно-интерактивный будет его повышать до нормального. Но продолжительная работа в таком режиме может сильно сократить ресурс AVR (особенно на недорогих «бесперебойниках»).

Недостаток, связанный с кратковременным отсутствием питания во время переключения на аккумулятор у линейно-интерактивных ИБП также присутствует.

Такие ИБП стоят заметно дороже остальных видов, зато выдают стабильную частоту, напряжение и форму синусоиды при любых помехах на входной линии питания.

Выходная мощность (ВА) стабилизатора определяет максимальную суммарную полную мощность подключенных к нему электроприборов. Однако следует иметь в виду, что приведенное в паспорте на электроприбор значение в Ваттах – это его активная мощность, т.е., выделяющаяся в виде тепла или света.

Многие подключаемые к ИБП электроприборы создают вдобавок к активной еще и реактивную нагрузку, и полная выходная мощность ИБП должна подбираться с её учётом. Для определения полной мощности электроприбора следует активную мощность поделить на коэффициент мощности (cos(φ)), обычно указанный в паспорте. Если найти это значение не удается, можно воспользоваться таблицей:

Поскольку чаще всего ИБП используется для защиты ПК, часто возникает вопрос: какую мощность имеет компьютер? Самый точный способ определения мощности – расчет на основе замера потребляемого им тока. Проще и безопаснее всего это сделать с помощью токовых клещей и самодельного удлинителя с раздельными проводниками.

Измерение тока с помощью мультиметра связано с опасностью поражения электрическим током и делать это, не обладая соответствующими навыками, небезопасно.

Измерение следует производить, дав на процессор и видеокарту максимальную нагрузку – это можно сделать с помощью требовательной к ресурсам игры или с помощью специальных программ (например, OCCT в режиме power supply). Измеренное значение умножается на величину напряжения в сети – это и будет искомая полная мощность (ВА) компьютера.

Простой, но грубый способ – взять максимальную мощность блока питания (в Ваттах), обычно приведенную на корпусе БП и поделить на коэффициент мощности. Реальная мощность компьютера, скорее всего, будет ниже, но уж точно не выше.

К примеру, для защиты компьютера с блоком питания без PFC мощностью 300 Вт и монитором мощностью 50 Вт потребуется ИБП с входной мощностью (ВА) 300/0,65+50/0,8 = 524 ВА. Поскольку реальная мощность системного блока, скорее всего, ниже 300 Вт, ИБП на 500 ВА могло бы и хватить для этого компьютера. Однако с учетом того, что пусковые токи (неизбежные при переключении на аккумулятор) могут превышать номинальные вдвое, выбор ИБП на 750 или 1000 ВА представляется более оправданным.

Следует также отметить, что недорогие ИБП часто характеризуются слабой перегрузочной способностью и не могут выдерживать высокие токи даже очень непродолжительное время (менее 100 мс). Поэтому при покупке недорогого ИБП необходимо следить, чтобы пиковая мощность нагрузки не превышала выходную мощность «бесперебойника».

Если определение полной выходной мощности (ВА) представляется слишком сложным, можно подобрать ИБП по активной выходной мощности (Вт) – обычно этот параметр тоже приводится в паспорте ИБП.

Однако большинство производителей при указании активной выходной мощности ориентируются на cos(φ) = 0,6-0,7, подходящий только при использовании ИБП для защиты компьютеров с блоками питания без PFC.

Коэффициент мощности многой другой техники выше, и, подбирая ИБП по активной мощности в ваттах, вы рискуете переплатить, выбрав ИБП более мощный, чем вам действительно необходимо.

Тип формы напряжения может быть важен для некоторых видов техники. В электродвигателях, трансформаторах, катушках индуктивности «ступенчатая» форма питающего тока приводит к дополнительным нагрузкам – это может проявляться изменением звука работы, увеличенным нагревом обмоток и ускоренным износом. Проблемы могут возникнуть с некоторыми моделями аудио- и видеотехники, измерительными приборами и медицинской техникой.

Импульсные блоки питания к форме напряжения невосприимчивы – ступенчатая аппроксимация синусоиды подходит для любых компьютеров. Проблемы, возникающие на современных блоках питания с активным корректором мощности (APFC) чаще всего связаны не с формой сигнала, а с недостатком запаса по мощности и низкой перегрузочной способностью ИБП. При переключении на аккумулятор и падении входного напряжения, APFC резко увеличивает потребляемый ток, при этом нарастание потребления происходит так быстро, что ИБП часто отключается защитным автоматом (токовым реле), при том, что контроллер даже не успевает «заметить» перегрузку.

Однако, некоторые блоки питания с APFC плохо работают при ступенчатой синусоиде – корректор успевает среагировать на горизонтальную «ступеньку» как на пониженное напряжение, увеличивает ток потребления и перегружает ИБП, приводя к срабатыванию его защиты и отключению. И, хотя многие БП с APFC прекрасно «уживаются» со ступенчатой синусоидой, чтобы не оказаться в ситуации, когда ПК откажется работать с «бесперебойником», следует либо убедиться в их совместимости перед покупкой, либо выбирать ИБП подороже: с «чистой» синусоидой и запасом по мощности, либо ориентироваться на устройство с двойным преобразованием. В последнем случае чрезмерный запас по мощности не нужен, а синусоида у таких устройств и так «чистая».

Тип выходных разъемов питания на современных ИБП может быть различным. Старые ИБП все имели выходные разъемы стандарта IEC 320 C13 («компьютерные») для подключения питающих кабелей системного блока и монитора.

Но роутеры, внешние жесткие диски и многие современные мониторы для подключения к сети используют обычную «евро» вилку. Поэтому сегодня уместнее выбирать ИБП с выходными разъемами типа CEE 7/* - «евророзетками». Обратите внимание, чтобы количество розеток соответствовало количеству потребителей.

Некоторые специализированные ИБП, предназначенные для создания линий бесперебойного электропитания, оснащаются клеммами для удобства прямого подключения линейных проводов.

Удобно, если ИБП имеет какой-нибудь интерфейс, по которому он может «сообщить» работающему на ПК приложению о пропадании напряжения. Это позволит сохранить все открытые документы, записать на диск данные из буфера и корректно завершить работу компьютера в автоматическом режиме, даже если оператора поблизости нет. Особенно это важно для серверов: сбой сервера – вещь неприятная, но она может стать еще неприятнее, если «испортятся» хранящиеся на нём данные из-за некорректного завершения работы. ИБП с интерфейсом USB или RS-232 подключается интерфейсным кабелем непосредственно к защищаемому компьютеру, на котором должно быть запущено соответствующее ПО.

Функция «холодного старта» позволяет осуществить запуск подключенных к ИБП электроприборов при отсутствии питающего напряжения. Холодный старт позволяет использовать ИБП как автономный источник питания для маломощной нагрузки.

Время автономной работы зависит от емкости установленных аккумуляторов и суммарной мощности подключенных потребителей. Производителем обычно указывается продолжительность автономной работы при определенной мощности нагрузки. Но зачастую мощность нагрузки сильно отличается от приведенной производителем. В этом случае следует иметь в виду, что емкость аккумулятора сильно зависит от тока разряда. При быстрой разрядке (5-10 минут) аккумулятор выдает всего 20-30% от номинальной емкости.

Так, если производителем приводится время автономной нагрузки в 5 минут при нагрузке 200 Вт, то при вдесятеро меньшей нагрузке (20 Вт) время автономной работы будет не 50 минут, а около двух часов, потому что емкость при разряде такой продолжительности будет примерно вдвое больше. Максимальная (100%) емкость аккумуляторной батареи достигается при продолжительности разряда в 20 часов и более, это следует учитывать, если предполагается длительная работа оборудования от ИБП.

«Бесперебойники», рассчитанные на продолжительную автономную работу, часто имеют возможность подключения дополнительных батарей. Это позволяет набрать емкость, необходимую для поддержания работы потребителей в течение необходимого времени.

Имейте в виду, что аккумуляторная батарея имеет ограниченный ресурс и через некоторое время (0,5-5 лет в зависимости от качества батареи и частоты циклов заряда/разряда) она потребует замены. В этом случае возможность замены батарей будет совсем нелишней. Оборудование, которое должно работать непрерывно, следует защищать с помощью ИБП с возможностью горячей замены батарей - т.е., без отключения ИБП от сети.

Варианты выбора источников бесперебойного питания.

Для защиты от кратковременных падений напряжения маломощных потребителей (роутеров, модемов, точек доступа) предназначены ИБП с «евророзетками» мощностью до 400 ВА.

ИБП мощностью 500-1000 ВА сможет «поддержать на плаву» простой офисный компьютер в течение времени, достаточного для сохранения всех открытых документов.

ИБП с «холодным стартом» способен обеспечить автономное питание электроприборов в условиях полного отсутствия питающей сети.

Если вам важно стабильное электропитание на выходе «бесперебойника» по минимальной цене, выбирайте среди линейно-интерактивных ИБП.

ИБП с двойным преобразованием гарантируют высокое качество питающего напряжения и обеспечивают полное отсутствие переходных процессов при пропадании внешнего питания.

При выборе ИБП для серверов необходимо учесть ряд важных аспектов, обусловленных спецификой сферы применения. В данный статье мы их подробно рассмотрим.

Сразу отметим, что общие рекомендации по подбору модели источника бесперебойного питания можно прочитать в статье Как выбрать ИБП?, которую мы ранее опубликовали в нашем блоге.

Содержание

При эксплуатации любого серверного и телекоммуникационного оборудования целесообразно применять комплекс мер по защите от различных негативных воздействий: как сетевых (вирусы, хакерские атаки), так и физических (перегрев, механическое повреждение, влажность). Полноценная физическая безопасность IT-аппаратуры также невозможна без системы резервного электроснабжения, наиболее часто организуемой на основе источников бесперебойного питания (ИБП).

ИБП какого типа рекомендован для серверного оборудования?

По принципу действия и топологии (схеме построения) выделяют три основных типа источников бесперебойного питания:

резервные (off-line/standby ИБП);
линейно-интерактивные (line-interactive ИБП);
ИБП с двойным преобразованием (on-line ИБП).

В устройствах первого типа нагрузка в нормальном режиме работы подключена к внешней сети. При выходе сетевых параметров за установленные пределы электрическая цепь переключается на инвертор, питаемый от аккумуляторных батарей (АБ).

Резервные ИБП относительно недороги, однако имеют ряд серьезных минусов:

задержку при переходе на батареи – от 5 мс;
несинусоидальную форму выходного напряжения в автономном режиме;
слабую фильтрацию и отсутствие коррекции сетевого сигнала;
скачкообразные изменения напряжения и частоты при коммутации резервного питания.

Указанные недостатки вызывают крайне нежелательные для микропроцессорного оборудования последствия (вплоть до выхода из строя). Следовательно, резервные ИБП – не оптимальное решение для защиты современной серверной техники

Линейно-интерактивные ИБП имеют схожую с предыдущим вариантом схему, дополненную стабилизатором напряжения. Они реализованы на базе автотрансформатора с переключаемыми обмотками и позволяют, при небольших скачках напряжения в сети, регулировать выходное напряжение без участия АБ.

Благодаря синхронизации инвертора с входным сигналом, переход в автономный режим у линейно-интерактивных ИБП происходит быстрее, чем у off-line аппаратов, но тем не менее время переключения остаётся ненулевым. Кроме того, линейно-интерактивная топология не позволяет полностью фильтровать электрический сигнал от различных помех и не обеспечивает стопроцентную независимость выходных параметров ИБП от входных. Таким образом, эти устройства не могут гарантировать полную энергобезопасность восприимчивого к любым электромагнитным колебаниям IT-оборудования!

ИБП с двойным преобразованием – наиболее совершенный класс источников бесперебойного питания. В их схеме аккумуляторные батареи включены в работу независимо от сетевого режима, что обеспечивает нулевое время перехода на резервное электроснабжение и, как следствие, беспрерывное питание нагрузки напряжением идеальной синусоидальной формы! Онлайн ИБП устойчивы ко всем отклонениям качества электроэнергии и обеспечивают стабильное функционирование чувствительной техники в независимости от параметров внешней электросети.

Обратите внимание!
Только онлайн ИБП с двойным преобразованием отвечают всем требованиям к надёжности и качеству электроснабжения и рекомендованы для работы с любым серверным, сетевым и телекоммуникационным оборудованием.

Однофазный или трехфазный ИБП?

Ответ на этот вопрос зависит от электрической сети на месте инсталляции устройства и планируемой нагрузки:

однофазные ИБП работают в сетях с напряжением 220 В, их мощность обычно не превышает 10 кВА. Они применяются для подключения отдельного сервера, группы серверов, одной или нескольких серверных стоек, а также прочего телекоммуникационного оборудования с лежащей в указанных приделах мощностью;
трехфазные ИБП питаются от сети с напряжением 380 В, отличаются высокой мощностью и обеспечивают защиту серверных помещений, больших IT-комплексов и ЦОДов.

Внимание!
При подключении однофазных потребителей (практически все IT-оборудование) к трехфазному ИБП любую из питающих фаз допустимо нагружать не более чем на 1/3 от номинальной мощности устройства. Например, трехфазный ИБП на 15 кВА способен запитать 5 кВА по каждой фазе, но нагрузка в 7 кВА на одну фазу, даже при нулевой нагрузке на остальные, вызовет аварийное отключение устройства!

От подобных проблем избавлены устройства с конфигурацией 3:1, позволяющие равномерно загрузить три питающие фазы, за счёт однофазного выхода (220 В) при трёхфазном входе (380 В).

Данная статья посвящена однофазным источникам бесперебойного питания – их применение наиболее распространено с серверным оборудованием и небольшими IT-системами. Особенности схем электроснабжения ЦОДов, реализуемых на базе трехфазных ИБП, рассмотрены в отдельной статье – ИБП для ЦОД: особенности выбора.

Как определить необходимую мощность ИБП для серверного оборудования?

Мощность источника бесперебойного питания для IT-оборудования определяется по тому же принципу, что и для любой другой техники. Необходимо просуммировать мощности всех подключаемых к устройству потребителей и сверх этого заложить запас, компенсирующий возможные эксплуатационные перегрузки (актуальное значение – 30%). Подбор подходящего ИБП производится по полученному в результате вышеуказанных действий значению (с округлением в большую сторону).

В технической документации и на заводских этикетках IT-оборудования часто указывается максимальная мощность блока питания, а не действительное энергопотребление устройства. Рекомендуется уточнить реальную мощность, потребляемую нагрузкой, данные можно запросить у производителя, либо произвести самостоятельные замеры с помощью электроизмерительной аппаратуры (мультиметры, ваттметры).

Номенклатура (мощностные линейки) большинства производителей ИБП строится на основе полной мощности измеряемой в вольт-амперах – ВА. Если мощность электрической нагрузки представлена только в ваттах – Вт (активная мощность), то перевод в вольт-амперы осуществляется делением на коэффициент мощности – Р (может обозначаться как cosφ или PF), равный для простейшего IT-оборудования 0,6-0,8.

Современное серверное и сетевое оборудование может быть оснащено блоком питания с коррекцией коэффициента мощности (PFC), приближающей его значение к единице – 0,99. Если уверенности в наличии данной функции нет, то применяется типовое значение из указанного интервала.

Обратите внимание – в характеристиках источника бесперебойного питания указываются входной и выходной коэффициенты мощности, зависящие от электронной схемы самого устройства:

входной – отражает влияние ИБП на внешнюю сеть и не имеет прямого отношения к подключаемой нагрузке.
выходной – необходим при определении максимальной нагрузки в ваттах, которую устройство способно запитать, для этого умножаем полную мощность ИБП на выходной коэффициент мощности.

Расчёт полной мощности защищаемой техники следует проводить, используя соответствующий ей коэффициент мощности, а не значения входного и выходного коэффициентов ИБП (на практике cosφ прописывается в руководстве по эксплуатации большинства потребителей электрической энергии)!

Полная (ВА) и активная мощность (Вт) правильно выбранного ИБП должна быть не меньше соответствующих мощностей подключенных электроприемников, а для гарантированно надёжной работы – превышать их. Рассмотрим вычисление мощности ИБП на конкретных примерах:

Необходимо подобрать источник бесперебойного питания для сервера с реальной потребляемой мощностью – 600 Вт и блоком питания с PFC:

(600 Вт/0,99) + 30% (необходимый запас) ≈ 773 ВА.

По стандартной линейке мощностей подбираем ИБП номиналом 1000 ВА с выходным коэффициентом мощности не менее 0,8, так как 1000 ВА х 0,8 = 800 Вт.

Необходимо подобрать источник бесперебойного питания для подключения серверного шкафа, в составе которого входит серверное оборудование с мощностью 2400 Вт (блоки питания с PFC) и вентиляторный блок с мощностью 1000 Вт (согласно эксплуатационной документации cosφ = 0,7):

((2400 Вт/0,99) + (1000 Вт/0,7)) +30% = 5008,6 ВА.

Округляем в большую сторону и выбираем ИБП номиналом 6 кВА.

В таблице ниже приведены типовые значения мощностей однофазных источников бесперебойного питания и их сферы применения в контексте оборудования для сбора, хранения и обработки данных.

Мощность ИБП, кВА	Сфера применения
От 0,5 до 1	Одиночные серверы, сопутствующее сетевое оборудование
От 1 до 5	Серверные группы, телекоммуникационные стойки с сетевым и периферийным оборудованием
От 6 до 10	Несколько серверных групп средней мощности, небольшие компьютерные и серверные комнаты, сетевые хранилища
От 10 и выше	Серверные группы большой мощности, серверные комнаты, мини ЦОДы

Внимание!
Приведённые примеры использования условны, при реальном выборе ориентируйтесь на конкретную мощность вашего оборудования!

Электроснабжение особо ответственных элементов IT-системы организуется по схеме с двумя параллельными линиями, на каждой из которых устанавливается по отдельному источнику бесперебойного питания. В нормальном режиме мощность делится между питающими линиями поровну, несмотря на это, что каждый ИБП должен резервировать общую нагрузку системы!

Какое время резервирования требуется для серверного оборудования?

Методика расчета времени автономной работы для источника бесперебойного питания приводилась в статье Как выбрать ИБП?. Она не имеет принципиальных отличий и для устройств, применяемых в IT-сфере.

Основное правило, которого следует придерживаться – время завершения всех информационных процессов не должно превышать период разряда аккумуляторных батарей.

ИБП со встроенными аккумуляторами при 80% нагрузке поддерживают электропитание на протяжение 5-10 минут (среднее значение, зависит от конкретной модели). Этого интервала обычно достаточно для корректного завершения работы и сохранения необходимых данных.

Внимание!
С увеличением нагрузки время резервирования снижается.

Для резервирования мощных IT-систем и особо важного оборудования, отключение которого может повлечь критические последствия, предназначены источники бесперебойного питания с внешними батарейными модулями. Увеличивая число и емкость подключаемых аккумуляторных блоков, время автономной работы возможно продлить до необходимого для устранения неполадок в сети либо для включения цепи резервного электроснабжения, например, от дизель-генераторной установки (ДГУ).

Некоторые ИБП при работе в автономном режиме имеют возможность поэтапного автоматического отключения нагрузки за счет обесточивания менее важных потребителей, в результате чего продлевается резервирование более ответственного оборудования.

Выбор внешних аккумуляторных батарей рекомендуется проводить после консультации со специалистом, так как в каждом отдельном случае необходимо учесть большое количество факторов: мощность нагрузки, качество внешней электросети, тип зарядного устройства.

Какими дополнительными функциями должен обладать серверный ИБП?

Современные источники бесперебойного питания имеют широкий функционал и оснащаются большим количеством опций, некоторые из них необходимы ИБП, работающему с чувствительным серверным и телекоммуникационным оборудованием, а именно:

автоматическое отключение защищаемого оборудования – позволяет при глубоком разряде батарей с помощью специального управляющего сигнала завершить работу операционной системы и своевременно закрыть все активные приложения. Сигнал формируется при достижении уровня заряда АКБ заданного значения.
байпас – служит для коммутации сетевого напряжения в обход ИБП и позволяет проводить техническое обслуживание устройства, не прерывая электроснабжения нагрузки. Встречаются автоматический и механический байпас. Первый обычно встраивается в устройство и срабатывает при перегрузках и поломках, второй реализуется в виде внешнего модуля и рассчитан на ручное переключение;
«холодной» старт – ИБП при отсутствии внешнего напряжения запускается от батарей. Опция даёт возможность включения защищаемого оборудования во время длительного отсутствия электроэнергии;
«горячая» замена АБ – замена аккумуляторных блоков происходит без остановки рабочих процессов;
поддержка параллельной работы – позволяет, соединением нескольких ИБП одного типа, повышать общую надёжность и мощность системы. У производителей имеются ограничения по количеству объединяемых в параллель устройств;
автоматическая диагностика батарей – устройство мониторит техническое состояние, температуру и прочие характеристики аккумуляторов, при необходимости формируются аварийные сигналы.

Кроме вышеуказанного, при выборе ИБП следует обратить внимание на предельный диапазон входного напряжения. Чем шире пороговые значения, тем с большим количеством сетевых перепадов устройство справляется без перехода в автономный режим. Большой диапазон входного напряжения уменьшает количество циклов зарядов – разрядов аккумуляторных батарей и сохраняет их ресурс!

Какое ПО необходимо для серверного ИБП?

Программное обеспечение серверного ИБП должно отвечать определённым требованиям, главное из которых – наличие средств информационной коммутации с защищаемым IT-оборудованием. Например, стандартный SNMP-протокол, позволяющий интегрировать ИБП в локальную сеть.

Существуют две функции, наличие которых в ПО источника бесперебойного питания повышает качество защиты IT-оборудования:

Внимание!
При наличии аппаратно-программных средств для удалённого обмена данными необходимо принять меры для предотвращения несанкционированного воздействия на ИБП. Доступ к оборудованию должны иметь только уполномоченные лица!

ИБП «Штиль» – отличное решение для защиты любого серверного оборудования

Группа компаний «Штиль» предлагает широкий выбор однофазных источников бесперебойного питания (от 1 до 10 кВА), идеально подходящих для защиты любого IT-оборудования. В номенклатуре компании также представлены более мощные трехфазные решения и ИБП конфигурации 3:1.

Все устройства выполнены по схеме с двойным преобразованием энергии (on-line) и имеют полный набор современных функций, гарантирующих качественное и бесперебойное электроснабжение:

широкий предельный диапазон входного напряжения;
коррекция входного коэффициента мощности;
защита от нештатных сетевых ситуаций (перегрузка, короткое замыкание, высоковольтные импульсов, нелинейный искажения и т.д.);
автоматический перезапуск после аварийного завершения работы и, в том числе, глубокого разряда батарей;
полный автоматический контроль аккумуляторных батарей;
«холодный» старт;
встроенный байпас;
поддержка подключения шкафов и модулей внешнего байпаса;
«горячая» замена батарей (для некоторых моделей);
параллельная работа до четырех ИБП (для моделей от 6 кВА).

Компания производит как ИБП со встроенными АБ, так и без них, но с мощным зарядным устройством, рассчитанным на широкий ряд внешних батарейных модулей (представлен большой выбор решений для размещения АБ: шкафы, модули, стойки, стеллажи).

Оборудование «Штиль» выпускается в напольном (Tower) и стоечном (Rack) вариантах, модели серии STR-SL (1-3 кВА) выполнены в универсальном корпусе, допускающем как вертикальную установку, так и монтаж в 19-дюймовую стойку.

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, ИБП для сервера 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.

Типы ИБП

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.

Как управлять функциями ИБП

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.

Как настраивать ИБП через кнопки

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.

Важные параметры при использовании источников

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.

ИБП каких фирм лучше выбирать?

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

Читайте также: