Серверная и центр обработки данных требуют непрерывного электропитания с контролируемыми параметрами. Кратковременное нарушение в сети может вызвать перезапуск оборудования, некорректное завершение операций записи и недоступность сервисов. ИБП поддерживает нагрузку при сбоях внешнего электроснабжения до восстановления ввода или запуска резервного источника. Рассмотрим критерии выбора: мощность, автономию и топологию.
Модели с двойным преобразованием, так называемые онлайн-ИБП, постоянно формируют выходное напряжение инвертором, тогда как резервные и линейно-интерактивные решения имеют иной принцип работы.
Какие параметры ИБП важны для серверной?
До подбора определяют состав нагрузки, требуемую автономию, схему ввода и планы развития. Сравнивают следующие характеристики:
- полную и активную мощность в кВА и кВт, а также выходной коэффициент мощности;
- топологию: резервную, линейно-интерактивную или онлайн с двойным преобразованием;
- параметры выходного напряжения и совместимость с ИТ-оборудованием;
- время автономии, тип батарей и подключение внешних модулей;
- КПД, наличие статического и сервисного байпаса;
- интерфейсы мониторинга, включая простой протокол сетевого управление (SNMP) и сетевое управление.
КПД влияет на тепловыделение и эксплуатационные затраты. Сервисный байпас в проектной схеме позволяет обслуживать ИБП без обесточивания нагрузки. Сетевая карта контролирует источник бесперебойного питания, батареи, нагрузку и аварийные события, а также поддерживает штатное завершение работы серверов.
Как рассчитать мощность ИБП для серверной?
Суммируют потребление серверов, систем хранения, сетевого оборудования и других устройств, подключаемых к источнику бесперебойного питания. Используют измерения в рабочем режиме или паспортные данные. Затем добавляют резерв на рост нагрузки, пиковый режим,выбранную схему резервирования, фазность на входе и выходе, обязательно учитываются PF ИБП (Power factor, он же КПД), запас АКБ на их естественное старение, величина допустимой нагрузки на квадратный метр, удаленность нагрузки, величина автоматов.
Номинальная активная мощность ИБП в кВт должна быть не ниже расчетной нагрузки с учетом резерва. Значение в кВА выбирают с учетом коэффициента мощности нагрузки и выходного коэффициента мощности модели. У современного оборудования с активной коррекцией эти значения могут быть близкими, однако их сопоставляют с паспортными характеристиками. Уровень загрузки определяют проектом с учетом масштабирования и режимов N+1.
Рассмотрим пример. Две стойки с серверами, системой хранения и сетевым оборудованием потребляют 6 кВт. При резерве 25 % расчетная активная мощность составит 7,5 кВт. В этом случае рассматривают ИБП номиналом 8–10 кВА, если его выходная активная мощность составляет не менее 7,5 кВт. Выбор подтверждают расчетом автономии. Для увеличения надежности источник может быть зарезервирован другим таким же источником. В зависимости от того, как будет распределена между ними нагрузка, эта схема резервирования будет называться либо 2N, либо N+1, либо вообще 2(N+1) или 3N/2 (4N/3, 5N/4 и другие).
Отличия ИБП для серверной от офисного бесперебойника
Офисные источники бесперебойного питания предназначены для рабочих мест и отдельных некритичных устройств. Серверные решения рассчитаны на постоянную нагрузку, обслуживание без остановки сервисов и интеграцию в инженерную инфраструктуру.
Для серверного ИБП важны:
- конструкция и охлаждение для работы в режиме 24/7;
- синусоидальное выходное напряжение;
- горячая замена батарей или силовых модулей, если она предусмотрена конструкцией;
- масштабирование по мощности и автономии;
- условия охлаждения;
- мониторинг и интеграция с системами управления.
Стоимость серверного решения зависит от мощности, топологии, батарей, резервирования и возможностей обслуживания. Эти параметры сопоставляют с критичностью нагрузки и допустимым временем простоя.
Что такое трехфазный ИБП и когда он нужен?
Трехфазный источник бесперебойного питания может иметь трехфазный вход, выход или совмещать в себе мультифазную систему шин. Схемы обозначают как 3/1 и 3/3. Выбор определяется параметрами ввода, суммарной мощностью и архитектурой распределения питания.
Однофазные ИБП применяют в небольших серверных и отдельных стойках, если их мощность и схема распределения соответствуют условиям объекта. При высокой нагрузке, трехфазном распределении или подключении нескольких мощных стоек рассматривают трехфазные решения. Они позволяют распределить нагрузку по фазам и подключить оборудование к соответствующим щитам и PDU. Проект должен учитывать симметрию фаз, селективность защит и параметры кабельной инфраструктуры. В электрике существует примитивное разделение на до 10 кВА/кВт и свыше 10 кВА/кВт. Все, что ниже, — чаще всего однофазное подключение, все, что выше, — всегда трехфазное.
Как рассчитать время автономной работы?
Автономия зависит от емкости и состояния батарей, фактической мощности нагрузки, КПД источника бесперебойного питания и температуры. С увеличением нагрузки аккумуляторы разряжаются быстрее, повышенная температура и старение снижают доступную емкость. Поэтому время работы рассчитывают для конкретной конфигурации, а не по усредненному значению. Точный расчет выполняют по разрядным таблицам или конфигуратору производителя для выбранной модели, батарейных модулей и расчетной мощности. В серверной автономию часто определяют как время, достаточное для запуска ДГУ, перехода на резервный ввод или штатного завершения работы сервисов. Для длительного резервирования используют внешние или дополнительные батарейные кабинеты, предусматривая место, вентиляцию, тепловыделение и обслуживание.
Например, при нагрузке 5 кВт штатный комплект батарей может обеспечивать около 10 минут автономии, однако фактическое значение подтверждают по таблице конкретной модели. При снижении нагрузки время работы увеличивается, но зависимость не всегда линейна.
Как выбрать тип ИБП: резервный, линейно-интерактивный, онлайн
Топология определяет режим обработки входного напряжения и параметры выходного питания:
- Резервный питает нагрузку от сети, а при нарушении ее параметров переключает на инвертор и батареи. Применяется для ПК и некритичного оборудования.
- Линейно-интерактивный имеет автоматическую регулировку напряжения. Его используют для рабочих мест и отдельных сетевых устройств.
- Онлайн-вариант с двойным преобразованием непрерывно формирует выходное напряжение инвертором. Для критичной нагрузки он обеспечивает изоляцию от возмущений сети и отсутствие разрыва питания при переходе на батареи.
Для серверных и ЦОД с высокой критичностью нагрузки всегдавыбирают онлайн-вариант. Решение принимают на основании проекта, расчетов надежности и политики допустимого простоя.
Частые вопросы о выборе ИБП
Можно ли использовать офисный ИБП в серверной?
Только для отдельного некритичного устройства, при подтвержденной совместимости и достаточной мощности. Для серверной выбирают ИБП требуемого класса и топологии.
На сколько минут рассчитаны аккумуляторные батареи?
Автономия зависит от нагрузки, состояния батарей, температуры и конфигурации ИБП. Требуемое время увеличивают внешними батарейными модулями.
Нужен ли трехфазный ИБП для серверной?
Решение принимают по расчетной мощности, параметрам ввода и схеме распределения. Для отдельных стоек может быть достаточно однофазного ИБП.
Как часто требуется замена аккумуляторов?
Срок службы зависит от типа батарей, температуры, режима заряда-разряда и обслуживания. Для свинцово-кислотных батарей часто указывают срок 3–5 лет, но фактическое состояние контролируют тестами.
Как выбрать ИБП для серверной и ЦОД?
Источники бесперебойного питания, они же агрегаты/системы бесперебойного питания, бывают абсолютно разными и больше похожи на большой конструктор, позволяющий собрать оборудование, способное закрыть почти любую задачу. Для выбора стоит оперировать большим объемом характеристик и влияющих факторов — от КПД инвертора и неудачных кейсов до разрядных характеристик применяемых АКБ. Подобрать ИБП под серверную и ЦОД помогут инженеры «Импульс Телеком»: мы рассчитаем нагрузку и автономию, предложим топологию, схему резервирования, рассчитаем совокупную стоимость владения (CTO)и состав сопутствующего оборудования с учетом проектных требований (батарейные кабинеты/шкафы/стеллажи, перемычки, автоматы и щиты питания, подберем длину и сечение кабелей) .
