Как выбрать архитектуру построения системы бесперебойного питания?
Бизнес, который напрямую зависит от стабильной работы оборудования, давно не сомневается в необходимости ИБП. Ему важно другое: выбрать такую архитектуру построения системы бесперебойного питания, которая окажется эффективной и жизнеспособной в конкретных условиях. Чтобы вы сделали правильный выбор, рассмотрим три основные системы – централизованную, распределенную и комбинированную – с точки зрения ключевых характеристик.
Схема построения
У централизованной и распределенной систем одинаковые цели – обеспечить бесперебойное питание и защитить важное оборудование, от которого зависит работа предприятия. Бонусом системы могут повышать качество питания – нейтрализовать выбросы и провалы напряжения в сети, нестабильность частоты и другие проблемы. Главное отличие – в средствах достижения этих целей.
Централизованная
Состоит из одного-двух мощных источников бесперебойного питания, которые размещают в отдельном помещении (если речь идет о производственном предприятии) или в серверной. Здесь ИБП обеспечивают резервное питание для оборудования, нуждающегося в постоянной защите.
Такое расположение централизованной системы решает острую проблему многих современных дата-центров – в них часто не хватает свободного пространства из-за быстрого роста объемов данных. Чтобы не тратить драгоценное место в стойке на ИБП (как в распределенной системе), правильнее установить туда дополнительный сервер. Плюс еще и в том, что удаление источников бесперебойного питания от нагревающихся серверов продлит их срок службы.
Благодаря архитектуре с двойным преобразованием, централизованные ИБП обеспечивают стабильные рабочие характеристики питания. Они устраняют большинство проблем в электросетях: выбросы, скачки напряжения, искажения синусоидальности и другие.
Распределенная
В распределенных системах источники бесперебойного питания устанавливают рядом с оборудованием, которое защищают. Это может быть офисный ПК, сервер, сложный медицинский прибор, система автоматики, промышленный станок или другое оборудование, от остановки которого пострадает работа организации.
Близость ИБП и защищаемого оборудования становится важным плюсом распределенной архитектуры. Снижаются риски появления проблем с электропитанием: шумовых помех, замыкания на землю или отсутствия контакта. Реже простаивает оборудование, что характерно для централизованной системы резервного питания.
Еще одно преимущество распределенных решений выясняется на этапе монтажа. Так как используются мало- и среднемощные ИБП, имеющие небольшой вес, их легко переносить и монтировать. Это выгодно компаниям, которые хотят быть максимально мобильными.
Но и у распределенной системы есть минусы:
- при защите серверов ИБП приходится устанавливать в стойку, а это сокращает полезное пространство в дата-центре;
- администрирование создает дополнительную нагрузку на ЦОД и ИТ-отдел из-за более высокой производительности распределенных систем;
- требуется дополнительное охлаждение и вентиляция в помещении с защищаемым оборудованием;
- повышается вероятность распространения аномалий электропитания до оконечных устройств. Это может повредить их работоспособности или сократить срок службы;
- иногда возникают проблемы в работе ИБП линейно-интерактивного типа от дизельного генератора.
Затраты и экономическая эффективность
В любом бизнесе важно рационально подходить к распределению финансовых ресурсов. Оборудование поставляют по одной из схем: покупают большой объем на начальном этапе или выделяют средства только на ключевые единицы, а затем докупают новые по мере роста потребностей или появления свободных средств.
Централизованная
При выборе централизованной системы компании часто завышают показатели необходимой мощности ИБП, потому в среднем 5–15 % энергии теряется и возникает потребность в вентиляции и кондиционировании. Но при правильном расчете мощности стоимость одного kVA/kW у централизованных и распределенных систем примерно одинакова.
Распределенная
Такие системы оптимальны для небольших организаций, которые стремятся оптимизировать затраты на покупку оборудования. Они покупают один или несколько ИБП вначале для важного оборудования (например, сервера), а затем вкладывают средства в расширение системы. Это дешевле, чем за один подход внедрять мощную централизованную систему. Так как у распределенных ИБП и серверов примерно одинаковый срок службы, сроки обновления оборудования можно спрогнозировать заранее.
Возможность масштабирования
Способность к масштабированию – важное свойство любой системы в составе ИТ-инфраструктуры. Так как объемы данных стремительно растут, оборудование должно соответствовать изменившимся требованиям. И централизованная, и распределенная система поддерживают плавное наращивание производительности, но делают это по-разному.
Централизованная
С централизованной системой можно сэкономить на ее масштабировании, хотя первоначальные затраты на внедрение будут высокими. Здесь необходимый запас мощности закладывается разово, потому не нужно привлекать больше людей, как в распределенной архитектуре.
Распределенная
Такую систему можно легко развивать по мере потребности или появления финансирования. Например, на первом этапе купить ИБП для важного оборудования (сервера), а затем постепенно защищать остальные элементы ИТ-инфраструктуры. Но в крупных организациях на ручное размещение большого количества источников бесперебойного питания приходится тратить время инженеров. Эта работа трудоемкая, и экономический эффект от нее очень низкий.
Удобство управления
В средних и крупных организациях работой управляют через специальное ПО, которое мониторит и анализирует данные всех единиц ИБП, защищающих активное оборудование.
Централизованная
Системой можно управлять как единым организмом: это сокращает время и упрощает сбор данных от ИБП. Программные утилиты помогают быстро найти неисправный модуль, а техническому специалисту, получившему системное предупреждение, – принять решение о быстром восстановлении работоспособности.
Распределенная
В распределенных системах управление требует больших ресурсов. Эффективность работы снижается, а шансы на сбои из-за человеческого фактора возрастают: чем больше единиц оборудования, тем проще допустить ошибку. Также при мониторинге и управлении большими сложными сетями требуется много ресурсов, а это создает дополнительную нагрузку на ИТ-специалистов.
В процессе технического обслуживания систем нельзя заменить неисправный ИБП, не отключив защищаемое оборудование. В устройствах для распределенных систем часто отсутствует встроенный байпас, а переключение силовых кабелей требует времени. Простои могут оказаться критичными для некоторых приложений и бизнес-процессов.
Обслуживание и ремонтопригодность
Централизованная
Срок эксплуатации батарей увеличится, если разместить систему вдали от оборудования, которое интенсивно выделяет тепло в процессе работы. Техническим специалистам необходимо постоянно контролировать уровень температуры и влажности в помещении, так как понижение или повышение нормативных показателей негативно отразится на работе системы.
Распределенная
Если выйдет из строя один источник бесперебойного питания, система продолжит работать в штатном режиме, а неисправный ИБП можно заменить, отключив его от менее важного оборудования. Однако этот принцип не работает там, где простой даже в течение нескольких минут негативно отразится на бизнес-процессах.
Где рекомендуется использовать
Централизованная
В крупных организациях, на предприятиях с непрерывным циклом работы производственных линий, в медицинских учреждениях и там, где от ИБП требуется не только защита важного оборудования, но и повышение качества питания, снижение проблем в электросети и их влияния на работу оконечных устройств.
Распределенная
Оптимальна для обслуживания простых компьютерных систем, где есть несколько единиц основного и второстепенного оборудования, нуждающегося в защите. С обслуживанием такой архитектуры справится один специалист. Хотя замена оборудования займет какое-то время, это не будет критичным для работы сервисов и приложений.
Комбинированная архитектура построения системы бесперебойного питания
Такую архитектуру также называют гибридной – она подразумевает использование и централизованных, и отдельных распределенных источников бесперебойного питания. Хотя у обеих систем есть достоинства и недостатки, для защиты критичного оборудования всегда можно использовать более надежную архитектуру, для защиты второстепенной – предпочтительную по другим критериям: стоимости, простоте обслуживания, гибкости масштабирования.
Как использовать продукты Delta Electronics в системах обеспечения бесперебойного питания
В портфеле решений Delta Electronics представлены продукты для построения распределенных и централизованных систем бесперебойного питания. В первом случае стоит обратить внимание на семейство Amplon и Ultron.
ИБП Amplon серии N (1–3 кВА), R (1–3 кВА), Gaia (1–3 кВА) и RT (5–10 кВА) хорошо зарекомендовали себя для защиты серверного и сетевого оборудования. В Ultron для распределенных систем подходят ИБП серии EH (10–20 кВА) и HPH (20–40 кВА). Это семейство оптимизировано для дата-центров и производственных предприятий, где источники защищают промышленное оборудование.
В централизованных системах рекомендуется использовать модульные ИБП семейства Modulon. Речь идет о сериях DPH (25–75/150/200 кВА) и NH Plus (20–120 кВА). Их главный плюс в способности гибко наращивать производительность, отвечая меняющимся запросам потребителей, плюс они поддерживают резервирование внутри одной стойки. Семейство ИБП Ultron – хороший вариант для построения централизованной системы обеспечения бесперебойного питания. К упомянутой выше серии EH (10–20 кВА) сюда добавляются еще две: HPH (60–120 кВА) и DPS (160–500 кВА). Такая архитектура опять же подойдет для ЦОД или производственного объекта.
Независимо от выбранной схемы построения, семейства или линейки, все ИБП Delta Electronics обеспечивают высокий КПД преобразования AC-AC, высокий коэффициент мощности на входе и выходе, простое расширение и простую эксплуатацию при сохранении экономической эффективности.
