Дата-центр TIER 3 Аналитика Контакты Профиль
5151 Бесплатно с мобильного по РК info@kazteleport.kz +7 727 364 5151 Международные звонки
5151 Бесплатно с мобильного по РК
+7 727 364 5151 Международные звонки
Блог

Источники бесперебойного питания: принцип работы и как используются в ЦОД

24.05.2023

Перебои с подачей электричества могут вызвать не просто неудобства, а серьезные проблемы в разных сферах жизни, начиная от досуга и учебы, а заканчивая финансовыми операциями и бизнесом.

Непредвиденное отключение питания компьютера или сервера может повлечь за собой потерю критически важных данных, аннулировать важные транзакции или непреднамеренно отменить важные встречи. Более того — проблемы с электроснабжением могут повредить вычислительную технику, что повлечет за собой дополнительные простои оборудования, недопустимые для среднего и крупного бизнеса.

pasted image 0 (8).png

Одним из решений проблемы является использование ИБП. Источник бесперебойного питания — это устройство, которое за много лет доказало свой высокий уровень эффективности, благодаря чему обрело широкую популярность как среди пользователей домашних персональных компьютеров, так и среди владельцев бизнеса. В данном материале поговорим о том, как работает источник бесперебойного питания, для кого является особенно необходимым и какой ИБП выбрать для максимально эффективной защиты от перебоев с питанием.

Что такое источник бесперебойного питания

ИБП представляет собой устройство, функция которого заключается в поддержке питания компьютерного оборудования во время отключения электричества в основной линии. С технической точки зрения бесперебойник напоминает работу традиционного блока питания компьютера.

 Основным отличием является наличие в конструкции автоматического или ручного переключателя резерва — устройства, необходимого для переключения между несколькими линиями питания, как правило, это основной и резервный источники.

Преимущества ИБП

Наличие источника бесперебойного питания в электрической сети дома, офиса или предприятия — это гарантия непрерывной работы вычислительного оборудования в непредвиденных ситуациях. Сотрудники смогут продолжать выполнение поставленных бизнес-задач на корпоративном компьютере в случае отключения электричества. Также существуют дополнительные плюсы, которые получает бизнес, от использования бесперебойников: 

  1. Предотвращение повреждений и потерь корпоративных данных. В конструкции каждого ИБП предусмотрено наличие аккумулятора определенной емкости, который в критической ситуации становится единственным источником электричества для работы компьютера. Это дает дополнительное время на сохранение данных, традиционное закрытие приложений и служб, что предотвращает экстренное завершение и, как следствие, повреждение или утерю данных.

  2. Аппаратная защита. В зависимости от конкретной модели устройства, используемой в корпоративной электросети, источник бесперебойного питания может обеспечивать различные уровни защиты от перебоев в электроснабжении. Таким образом гарантируется сохранность и работоспособность всех уязвимых компонентов компьютера и радиодеталей, которые будут работать в пределах расчетных допусков.

  3. Непрерывность. Несмотря на то, что на сегодняшний день существуют различные решения, позволяющие запитать оборудование во время сбоев в подаче электричества, конструкция и функциональность ИБП обеспечивает высокий уровень популярности устройств. Благодаря использованию в конструкции автоматического переключателя резерва (АВР), работа оборудования остается непрерывной в случае сбоев. Оператор не заметит каких-либо внешних показателей переключения на резерв в процессе работы, кроме звукового или светового сигнала на корпусе бесперебойника.

Принцип работы ИБП

Принцип работы бесперебойника заключается в почти мгновенном переключении из основной линии подачи электроэнергии на кратковременное аккумуляторное питание. К основным техническим компонентам устройства относятся:

  • батарея;

  • инвертор;

  • зарядное устройство;

  • автоматический переключатель ввода резерва АВР.

Для настройки всей системы не требуется специальных знаний и навыков. Достаточно подключить бесперебойник напрямую к нужному оборудованию, например, к компьютеру или серверу, а сам ИБП подключить в розетку. На этом процесс настройки заканчивается. Для включения системы достаточно воспользоваться переключателем на корпусе устройства. Стоит отметить, что в зависимости от модели, кнопка включения может быть расположена в разных частях корпуса. Вот как выглядит схема графически:

pasted image 0 (9).png

Нормальный процесс работы подразумевает пассивную зарядку аккумуляторной батареи при помощи зарядного устройства. Одновременно электрический ток поступает на подключенное к устройству оборудование. В случае возникновения сбоев в подаче электричества, автоматически активируется АВР, отключая питание от централизованной сети и переключается на резервное питание, которое обеспечивается заряженной батареей.

В зависимости от конкретной модели ИБП, могут быть доступны несколько режимов работы. Стоит отметить, что бесперебойник обеспечивает сравнительно непродолжительное время работы от АКБ, поэтому после возникновения неисправностей с электрическим питанием рекомендуется завершить работу подключенного оборудования в нормальном режиме.

Основные конфигурации ИБП

Существуют различные виды нарушений электропитания, которые могут повлечь за собой сбои в работе электронного оборудования. К ним можно отнести:

  • пониженное напряжение;

  • линейные шумовые помехи;

  • провалы мощности;

  • перенапряжение;

  • скачки напряжения;

  • полное отключение электричества.

Для предотвращения негативных последствий от вышеперечисленных сбоев, существуют различные типы источников бесперебойного питания, которые обеспечивают разные уровни защиты. К основным из них относятся:

  • интерактивные ИБП с двойным преобразованием;

  • линейно-интерактивные ИБП;

  • автономные/линейные ИБП.

Чтобы разобраться, как правильно подобрать источник бесперебойного питания нужного типа, необходимо более подробно остановиться на каждом варианте конфигурации, рассмотреть их принципы работы, преимущества и недостатки.

Автономные ИБП

Данная конфигурация является наиболее распространенной среди домашних хозяйств. Стоит отметить, что такой тип бесперебойника обеспечивает только базовый уровень защиты, однако он предусматривает непрерывное кратковременное питание и является экономически эффективным. Основными конструктивными элементами являются:

  • аккумуляторная батарея;

  • инвертор;

  • АВР;

  • зарядное устройство.

pasted image 0 (10).png

Так как данная схема конструкции обеспечивает исключительно базовый уровень защиты, то для профессионального использования такого устройства рекомендуется отдельно докупить сетевой фильтр — устройство, защищающее оборудование от скачков напряжения в сети.

Линейно-интерактивные ИБП

Устройства данного типа отличаются большей надежностью и обеспечивают повышенный уровень защиты. Использование таких бесперебойников позволит предотвратить негативные последствия от перебоев в электрической сети, провалов и скачков напряжения. Как правило, такие ИБП наиболее популярны в бизнесе и коммерческом секторе. Тем не менее часто их можно встретить и в домашних условиях.

Основное конструктивное отличие линейно-интерактивных бесперебойников от автономных заключается в наличии в конструкции универсального трансформатора для повышения и понижения поступающего из сети напряжения. Благодаря его использованию, ИБП способен уравновешивать ослабление мощности, прежде чем питание поступит на подключенное оборудование. Схематически такой трансформатор подключается последовательно с АВР и параллельно аккумуляторной батарее:

pasted image 0 (11).png

ИБП с двойным преобразованием

Данные устройства являются специальными, чаще всего используются с особенно чувствительным электронным оборудованием в сфере медицины, финансов и экстренной связи. Такие бесперебойники отличаются сравнительно высокой стоимостью и большими габаритами, поэтому очень редко используются в домашних условиях и в малом бизнесе.

Их основная конструктивная особенность заключается в наличии мостового выпрямителя. Питание на потребителей подается исключительно от установленных аккумуляторных батарей без прямого подключения к централизованной электрической сети. Таким образом достигается высокий уровень автономности, который позволяет защитить подключенное оборудование от любых возможных неисправностей в электрической сети, включая помехи и обрывы.

Использование ИБП в ЦОД

Эффективная работа вычислительного и сетевого оборудования, в частности маршрутизаторов и серверов, напрямую зависит от внутреннего источника питания, благодаря которому процессоры и периферийные устройства получают постоянный ток требуемой мощности. Для этого используются блоки питания, которые преобразуют переменный ток в постоянный и могут сглаживать колебания напряжения в определенном диапазоне. Если колебания выходят за допустимый диапазон, это может повлечь за собой перегрузку оборудования и другие негативные последствия, вплоть до полного выхода из строя.

Современные ИБП позволяют не только гарантировать бесперебойную работу серверов и сетевого оборудования в случае отключения основной линии подачи электроэнергии, но и обеспечить защиту оборудования от перепадов напряжения. Частой практикой является использование бесперебойников в дата-центрах с резервированием по основным схемам:

  • N+1. В данной схеме определим N как полную мощностью бесперебойника, которая необходима для работы оборудования при полной нагрузке. В таком случае избыточность N+1 предполагает наличие одного дополнительного модуля питания.

  • 2N. Вычислительное оборудование в корпоративном секторе часто подключается к нескольким линиям питания, в частности к двум. Данная схема резервирования предполагает подключение ИБП к каждой независимой линии питания, которая самостоятельно может обеспечить необходимую мощность для работы вычислительного оборудования.  

  • 2(N+1). Совмещенный вариант, который предполагает наличие нескольких модулей резервного питания на каждой линии 2N. Вместо одного ИБП на каждой из линий обеспечивается резервирование N+1. 

Отличия ИБП от ПСП

Популярным вариантом организации резервного питания электронного оборудования также является портативная станция питания — ПСП. С технической точки зрения, данное устройство похоже на ИБП, однако в конструкции не предусматривается наличия автоматического ввода резерва. Таким образом, у ПСП отсутствует возможность мгновенного переключения источников электрического тока. Тем не менее такие устройства обладают рядом преимуществ, в том числе портативностью, высокой выходной мощностью, большей емкостью аккумуляторных батарей.

Портативные станции питания больше всего подойдут для поездок или для чрезвычайных ситуаций. Однако для обеспечения бесперебойной работы электронного оборудования и защиты цифровых данных они подходят меньше всего. Несмотря на то, что ИБП и ПСП предназначены для резервного питания, их принцип работы существенно отличается, в связи с этим отличается и сфера применения. Для бизнеса наилучшим вариантом будет использование в корпоративной электрической сети обоих устройств.

Заключение

Источники бесперебойного питания — это незаменимые устройства как для домашнего использования, так и для бизнеса. Данные устройства способны не только обеспечить сохранность личных и корпоративных данных, но и защитить аппаратное оборудование от негативного воздействия электрического тока.

Для обеспечения защиты персональных компьютеров и серверов, источник бесперебойного питания должен быть подключен в сетевую розетку круглосуточно. Для бизнес-целей рекомендуется использовать линейно-интерактивные бесперебойники несмотря на то, что такие модели обойдутся дороже автономных. Лучше один раз инвестировать в защитные системы, чем тратить бюджет на ремонт либо полную замену вышедшего из строя оборудования.


Ссылка на услугу "Размещение в ЦОД" от АО "Казтелепорт"
 - https://kazteleport.kz/services/other/razmeshchenie-v-tsod/
Поделиться статьей
Другие новости
и статьи
Смотреть все
Jelastic на SmartCloud прекращает свою работу
30.01.2024
Jelastic на SmartCloud прекращает свою работу
Прочитать
Что такое лжеантивирусы?
25.12.2023
Что такое лжеантивирусы?
Прочитать
«Казтелепорт» запустит солнечную электростанцию на территории ЦОД «Сайрам»
21.12.2023
«Казтелепорт» запустит солнечную электростанцию на территории ЦОД «Сайрам»
Прочитать
Программы-вымогатели: как распознать и предотвратить атаку
18.12.2023
Программы-вымогатели: как распознать и предотвратить атаку
Прочитать
Что такое бесфайловые вредоносные программы?
11.12.2023
Что такое бесфайловые вредоносные программы?
Прочитать
Вредоносные программы и вирусы: разница и сходства
04.12.2023
Вредоносные программы и вирусы: разница и сходства
Прочитать
Защита в Интернете: что это такое?
01.12.2023
Защита в Интернете: что это такое?
Прочитать
Кибератаки на предприятия в Казахстане: актуальные угрозы и методы предотвращения
27.11.2023
Кибератаки на предприятия в Казахстане: актуальные угрозы и методы предотвращения
Прочитать
Виды угроз информационной безопасности
20.11.2023
Виды угроз информационной безопасности
Прочитать
Роль оперативной памяти в облачных вычислениях: как это влияет на бизнес-процессы?
13.11.2023
Роль оперативной памяти в облачных вычислениях: как это влияет на бизнес-процессы?
Прочитать