مونوبلوک در مقابل یو پی اس ماژولار

یک برنامه آموزشی کوتاه برای مبتدیان در مورد اینکه چرا یو پی اس های مدولار خنک تر هستند و چگونه این اتفاق افتاد.

منابع تغذیه بدون وقفه برای مراکز داده بر اساس معماری خود به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند: مونوبلوک و ماژولار. اولی متعلق به نوع سنتی یو پی اس است، دومی نسبتا جدید و پیشرفته تر است.

تفاوت یو پی اس های مونوبلاک و ماژولار چیست؟

در منابع تغذیه بدون وقفه مونوبلاک، برق خروجی توسط یک واحد برق تامین می شود. در یو پی اس های ماژولار، اجزای اصلی به صورت ماژول های مجزا ساخته می شوند که در کابینت های یکپارچه قرار می گیرند و با هم کار می کنند. هر یک از این ماژول ها مجهز به یک پردازنده کنترلی، شارژر، اینورتر، یکسو کننده است و نشان دهنده یک بخش برق کامل از UPS است.

بیایید این موضوع را با یک مثال ساده توضیح دهیم. اگر دو منبع تغذیه اضطراری - مونوبلوک و ماژولار - با توان 40 کیلو ولت آمپر را در نظر بگیریم، اولین ماژول یک ماژول برق با توان 40 کیلو ولت آمپر خواهد داشت و دومی شامل چهار ماژول قدرت با توان است. هر کدام 10 کیلو ولت آمپر

گزینه های مقیاس بندی

هنگام استفاده از یو پی اس های تک بلوک با افزایش تقاضای برق، لازم است یک واحد کامل دیگر از همان قدرت را به موازات واحد موجود متصل کنید. این یک فرآیند نسبتاً پیچیده است.

راه حل های مدولار انعطاف پذیری طراحی بیشتری را ارائه می دهند. در این مورد، یک یا چند ماژول را می توان به یک واحد در حال کار متصل کرد. این یک روش نسبتاً ساده است که می تواند در مدت زمان کوتاهی انجام شود.

امکان افزایش قدرت صاف

افزایش هموار قدرت در مرحله اولیه عملیات مرکز داده مهم است. کاملاً منطقی است که در ماه های اول 30-40٪ بارگذاری شود. استفاده از منابع تغذیه بدون وقفه که به طور خاص برای این برق طراحی شده اند، کاربردی تر و مقرون به صرفه تر است. با گسترش پایگاه مشتری، بار مرکز داده افزایش می یابد و با آن نیاز به منبع تغذیه اضافی افزایش می یابد.

افزایش گام به گام قدرت یو پی اس در کنار زیرساخت فنی راحت است. هنگام استفاده از منابع تغذیه بدون وقفه مونوبلاک، افزایش هموار قدرت در اصل غیرممکن است. با یو پی اس های مدولار این کار به راحتی قابل پیاده سازی است.

قابلیت اطمینان UPS

هنگام صحبت در مورد قابلیت اطمینان، از دو مفهوم استفاده خواهیم کرد: میانگین زمان بین خرابی (MTBF) و میانگین زمان تعمیر (MTTR).

MTBF یک مقدار احتمالی است. مقدار میانگین زمان بین خرابی ها بر اساس فرض زیر است: قابلیت اطمینان یک سیستم با افزایش تعداد اجزای آن کاهش می یابد.

در این پارامتر یو پی اس های مونوبلاک یک مزیت دارند. دلیل آن ساده است: منابع تغذیه اضطراری ماژولار دارای قطعات و کانکتورهای بیشتری هستند که هر یک از آنها به عنوان نقطه بالقوه خرابی در نظر گرفته می شوند. بر این اساس، از نظر تئوری امکان شکست در اینجا بیشتر است.

با این حال، برای منابع تغذیه اضطراری مورد استفاده در مراکز داده، این خود خرابی مهم نیست، بلکه مهم است که UPS تا چه مدت غیرفعال می‌ماند. این پارامتر با میانگین زمان بازیابی سیستم (MTTR) تعیین می شود.

در اینجا مزیت در کنار بلوک های مدولار است. آنها دارای MTTR پایین هستند زیرا هر ماژول را می توان به سرعت بدون قطع منبع تغذیه جایگزین کرد. برای این کار لازم است این ماژول در انبار موجود باشد و برچیدن و نصب آن توسط یک متخصص انجام شود. در واقع، بیش از 30 دقیقه طول نمی کشد.

با منبع تغذیه اضطراری مونوبلاک وضعیت بسیار پیچیده تر است. تعمیر آنها به این سرعت امکان پذیر نخواهد بود. این ممکن است از چند ساعت تا چند روز طول بکشد.

برای تعیین میزان تحمل خطای یک سیستم، می توانید از یک پارامتر دیگر استفاده کنید - در دسترس بودن یا در غیر این صورت عملکرد. این شاخص بالاتر است، میانگین زمان بین خرابی ها (MTBF) بیشتر و میانگین زمان بازیابی سیستم (MTTR) کمتر است. فرمول مربوطه به شرح زیر است:

متوسط ​​در دسترس بودن (عملکرد) =

در رابطه با یو پی اس های مدولار، وضعیت به این صورت است: مقدار MTBF آنها کمتر از یو پی اس های مونوبلاک است، اما در عین حال دارای مقدار MTTR قابل توجهی کمتری هستند. در نتیجه، عملکرد منابع تغذیه اضطراری ماژولار بالاتر است.

مصرف برق

یک سیستم مونوبلاک به طور قابل توجهی به انرژی بیشتری نیاز دارد زیرا اضافی است. اجازه دهید این را با استفاده از مثالی برای طرح افزونگی N+1 توضیح دهیم. N مقدار بار مورد نیاز برای راه اندازی تجهیزات مرکز داده است. در مورد ما، آن را برابر با 90 کیلوولت آمپر می گیریم. طرح N+1 به این معنی است که 1 عنصر ذخیره قبل از خرابی در سیستم بلااستفاده می ماند.

هنگام استفاده از منبع تغذیه بدون وقفه مونوبلاک با توان 90 کیلو ولت آمپر، برای اجرای مدار N+1، باید از واحد مشابه دیگری استفاده کنید. در نتیجه مجموع افزونگی سیستم 90 کیلوولت آمپر خواهد بود.

هنگام استفاده از یو پی اس های مدولار با ظرفیت 30 کیلو ولت آمپر، وضعیت متفاوت است. با همین بار برای پیاده سازی مدار N+1 به ماژول دیگری از همان نوع نیاز خواهید داشت. در نتیجه، مجموع افزونگی سیستم دیگر 90 کیلو ولت آمپر نخواهد بود، بلکه تنها 30 کیلو ولت آمپر خواهد بود.

از این رو نتیجه گیری: استفاده از منابع تغذیه ماژولار می تواند مصرف انرژی مرکز داده را به طور کلی کاهش دهد.

اقتصاد

اگر دو منبع تغذیه اضطراری با همان برق مصرف کنید، آنگاه یکی از منابع مونوبلاک ارزان تر از یک ماژولار است. به همین دلیل، یو پی اس های مونوبلاک همچنان محبوب هستند. با این حال، افزایش توان خروجی هزینه سیستم را دو برابر می کند، زیرا باید واحد مشابه دیگری به واحد موجود اضافه شود. علاوه بر این، نیاز به نصب پچ پنل ها و تابلوهای توزیع و همچنین نصب خطوط کابلی جدید وجود خواهد داشت.

هنگام استفاده از منابع تغذیه اضطراری مدولار، قدرت سیستم را می توان به آرامی افزایش داد. این بدان معنی است که شما باید برای خرید چنین تعدادی از ماژول ها هزینه کنید که برای رفع نیازهای منبع تغذیه موجود کافی است. بدون موجودی غیر ضروری

نتیجه

منابع تغذیه بدون وقفه مونوبلاک قیمت پایینی دارند و پیکربندی و کارکرد آن آسان است. در عین حال، مصرف انرژی مرکز داده را افزایش می دهند و مقیاس آنها دشوار است. چنین سیستم‌هایی در جاهایی که ظرفیت‌های کوچک مورد نیاز است و گسترش آنها انتظار نمی‌رود، راحت و کارآمد هستند.

یو پی اس های مدولار با مقیاس پذیری آسان، حداقل زمان بازیابی، قابلیت اطمینان بالا و در دسترس بودن مشخص می شوند. چنین سیستم هایی برای افزایش ظرفیت مرکز داده به هر میزان با حداقل هزینه بهینه هستند.

منبع: www.habr.com