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
Как определить скрытый майнинг
29.01.2024
Как определить скрытый майнинг
Прочитать
Ботнеты: что это и как они влияют на кибербезопасность
22.01.2024
Ботнеты: что это и как они влияют на кибербезопасность
Прочитать
Кейлоггер (клавиатурный шпион) и методы защиты данных
15.01.2024
Кейлоггер (клавиатурный шпион) и методы защиты данных
Прочитать
Фишинг и фарминг: сходства и различия
09.01.2024
Фишинг и фарминг: сходства и различия
Прочитать
Что такое троянский вирус и методы удаления?
04.01.2024
Что такое троянский вирус и методы удаления?
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