Официальный интернет-магазин производителя
Меню

Как подобрать источник бесперебойного питания (ИБП) для серверов?

25 декабря 2017

При выборе ИБП для серверов необходимо учесть ряд важных аспектов, обусловленных спецификой сферы применения. Рассмотрим в нашей статье источники резервного электроснабжения, которые подойдут для этой задачи, и расскажем, как их выбирать без ошибок.


Для нормальной эксплуатации серверного и телекоммуникационного оборудования необходимо его защищать от внешних проблем: 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 какого типа рекомендован для серверного оборудования?

По принципу действия и топологии (схеме построения) источники питания бывают:

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

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 бесперебойники 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 нежелательные для микропроцессорной техники последствия (вплоть до выхода из строя). Следовательно, резервный UPS – не оптимальное решение для защиты серверной техники.

Линейно-интерактивный источник питания имеет схожую с предыдущим вариантом схему, дополненную стабилизатором напряжения. Она реализована на базе автотрансформатора с переключаемыми обмотками и позволяет, 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 бесперебойников происходит быстрее, чем у off-line аппаратов, но тем не менее время переключения остаётся ненулевым. Кроме того, интерактивные ИБП не позволяют полностью фильтровать электрический сигнал от различных помех и не обеспечивают стопроцентную независимость выходных параметров от входных. Эти устройства не могут гарантировать полную энергобезопасность восприимчивого к любым электромагнитным колебаниям it-оборудования.

Однофазный или трехфазный ИБП?

Выбор зависит от электрической сети на месте инсталляции и планируемой нагрузки:

  • однофазные модели могут работать в сетях с напряжением 220 В, их мощность обычно не превышает 10 кВА. Они применяются для подключения отдельного сервера или компьютера, группы серверов, одной или нескольких серверных стоек, а также прочего телекоммуникационного оборудования, которым обладает компания;
  • трехфазные бесперебойники питаются от сети с напряжением 380 В, отличаются высокой мощностью и обеспечивают защиту серверных помещений, больших it-комплексов и ЦОДов.

Решения с конфигурацией 3:1 избавлены от таких проблем. Они позволяют равномерно загрузить три фазы за счёт однофазного выхода (220 В) при трёхфазном входе (380 В).

Эта статья посвящена однофазным источникам бесперебойного питания – их применение наиболее распространено с серверным оборудованием и небольшими it-системами. Схемы электроснабжения на базе трехфазных ИБП в основном применяются для ЦОДов.

Расчет мощности 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 потребителей и сверх этого заложить запас, компенсирующий возможные эксплуатационные перегрузки (актуальное значение – 30%). Подбор модели производится по полученному 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).

Модельный ряд большинства производителей бесперебойников выстраивается по их 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 – cosφ (может обозначаться как PF), равный для простейшего it-оборудования 0,6-0,8 (например, для домашнего ПК).

Серверная и сетевая техника обычно оснащается 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 UPS на выходной коэффициент мощности.

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

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

Пример подбора источника питания для сервера

Пример подбора источника питания для группы серверного оборудования

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

Питание 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, каждый ИБП должен резервировать общую нагрузку системы.

Какое время резервирования требуется для серверного оборудования?

Методика расчета времени автономной работы для источника бесперебойного питания рассматривается в данной статье. Она не имеет принципиальных отличий и для it-оборудования.

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

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

Какими дополнительными функциями должен обладать серверный ИБП?

Современные источники бесперебойного питания имеют богатый функционал и оснащаются большим количеством опций. Некоторые из них необходимы для работы с 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 автоматически 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;
  • функция «холодного» старта – запуск источника питания от батарей при отсутствии внешнего напряжения. Опция даёт возможность включения защищаемого оборудования во время длительного отсутствия электроэнергии;
  • «горячая» замена АБ – замена аккумуляторных блоков без остановки рабочих процессов;
  • поддержка параллельной работы – позволяет параллельно соединить несколько приборов одного типа для повышения общей надёжности и мощности системы;
  • автоматическая диагностика батарей – мониторинг технического состояния, температуры и прочих характеристик аккумуляторов, формирование аварийных сигналов при необходимости.

Также при выборе модели необходимо учитывать входное напряжение. Чем шире его предельный диапазон, тем с более значительными перепадами устройство справится 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?

ИБП «Штиль» для защиты серверного оборудования

Группа компаний «Штиль» предлагает однофазные источники бесперебойного питания для серверов с выходной мощностью от 0,3 до 10 кВА. Оборудование выпускается в напольном (tower), стоечном (rack) и универсальном (rack/tower) вариантах. В номенклатуре компании также представлены более мощные трехфазные решения и ИБП конфигурации 3:1.


Онлайн ИБП STR1102L (2 кВА / 1,8 кВт)

Модели выполнены по схеме с двойным преобразованием энергии (on-line) и имеют весь функционал, гарантирующий качественное и бесперебойное электроснабжение:

  • защиту от нештатных ситуаций (перегрузка, короткое замыкание, высоковольтные импульсов, нелинейный искажения и т.д.) и автоматический перезапуск после
  • аварийного завершения работы;
  • полный автоматический контроль аккумуляторных батарей;
  • «холодный» старт;
  • встроенный байпас;
  • поддержку подключения модулей внешнего байпаса;
  • «горячую» замена батарей (в зависимости от модели);
  • поддержку параллельной работы (в трехфазных моделях).

Онлайн ИБП SR1101L (1 кВА / 0,9 кВт)

В линейке дополнительного оборудования для источников питания представлен большой выбор аксессуаров для размещения аккумуляторов: шкафы, модули, стойки, стеллажи. Платы расширения интерфейсов позволят организовать удаленный и локальный мониторинг приборов, которые легко интегрируются как в локальные и внешние сети (протоколы: SNMP/SMTP/NTP/протокол Штиль), так и в системы инженерной диспетчеризации (протокол Modbus RTU). Поддерживаются следующие интерфейсы удаленного доступа: USB, «сухие» контакты, Ethernet, RS-485. Дополнением является современное ПО по управлению системой бесперебойного питания: от настройки и мониторинга основных параметров до организации удаленного контроля множества территориально разнесенных ИБП, в том числе и сторонних производителей.


Читайте также

1 июля 2022

Особенности выбора ИБП для циркуляционного насоса
Эффективным решением качественного и бесперебойного питания насосов является применение онлайн ИБП. Как правильно подобрать подходящее устройство?

22 июня 2022

Онлайн ИБП с двойным преобразованием
Двойное преобразование в онлайн ИБП обеспечивает ряд преимуществ, которых нет у других устройств.

8 июня 2020

Правила установки, подключения и эксплуатации ИБП
В данной статье приведены основные правила установки и подключения ИБП, которые помогут предотвратить преждевременный выход прибора из строя.

1 июня 2020

Термины и основные понятия ИБП переменного тока
Объясняем самые распространённые термины, связанные с источниками бесперебойного питания. Для удобства они сгруппированы в алфавитном порядке.

13 мая 2020

Особенности ИБП для газового котла с внешним аккумулятором
Поговорим о моделях ИБП с внешними АКБ, которые лучше всего подойдут для бесперебойной работы газовых котлов.

29 апреля 2020

Особенности ИБП со встроенными аккумуляторами
Рассмотрим преимущества и недостатки ИБП со встроенными батареями, а также расскажем, для какой нагрузки их лучше всего использовать.

28 апреля 2020

Особенности ИБП без встроенных батарей, только с внешними аккумуляторами
Рассмотрим преимущества, недостатки и сферы применения ИБП без встроенных аккумуляторов, с поддержкой подключения только внешних накопителей электроэнергии.

23 марта 2020

Как выбрать ИБП для холодильника?
Холодильник – бытовой прибор, который в первую очередь защищают от пропадания электропитания с помощью источника питания. Разберём, как правильно подобрать ИБП.

1 марта 2020

Выбираем ИБП для систем видеонаблюдения
Рассказываем, как не ошибиться при подборе моделей ИБП для систем видеонаблюдения. Разбираем типичные ошибки.

13 февраля 2020

Что такое бесперебойник (ИБП): назначение и специфика работы
Подробно о том, что такое ИБП, какие они бывают и как правильно подобрать подходящую модель для решения своих задач.
24 700 ₽
29 940 ₽
34 570 ₽
39 800 ₽
45 810 ₽
43 520 ₽
36 900 ₽
76 280 ₽
60 010 ₽
92 460 ₽
67 280 ₽
68 970 ₽
141 590 ₽
152 560 ₽
182 440 ₽