Kratek izobraževalni program za začetnike o tem, zakaj so modularni UPS-ji hladnejši in kako se je to zgodilo.
Brezprekinitveni napajalniki za podatkovne centre so glede na svojo arhitekturo razdeljeni v dve veliki skupini: monoblok in modularni. Prvi spadajo med tradicionalne UPS-e, drugi so relativno novi in naprednejši.
Kakšna je razlika med monoblok in modularnimi UPS-ji?
Pri monoblokovih brezprekinitvenih napajalnikih izhodno moč zagotavlja ena napajalna enota. Pri modularnih UPS-ih so glavne komponente izdelane v obliki ločenih modulov, ki so nameščeni v enotnih omaricah in delujejo skupaj. Vsak od teh modulov je opremljen s krmilnim procesorjem, polnilnikom, inverterjem, usmernikom in predstavlja polnopravni napajalni del UPS-a.
Razložimo to s preprostim primerom. Če vzamemo dva brezprekinitvena napajalnika - monoblok in modularni - z močjo 40 kVA, bo prvi imel en napajalni modul z močjo 40 kVA, drugi pa bo sestavljen iz na primer štirih napajalnih modulov z močjo po 10 kVA.
Možnosti skaliranja
Pri uporabi monoblokov UPS s povečano porabo energije je potrebno vzporedno z obstoječo priključiti drugo polnopravno enoto enake moči. To je precej zapleten postopek.
Modularne rešitve nudijo večjo prilagodljivost oblikovanja. V tem primeru lahko na že delujočo enoto povežemo enega ali več modulov. To je dokaj preprost postopek, ki ga je mogoče izvesti v kratkem času.
Možnost gladkega povečanja moči
Gladko povečanje moči je pomembno v začetni fazi delovanja podatkovnega centra. Povsem logično je, da bo v prvih mesecih naložen 30-40%. Bolj praktično in ekonomično je uporabljati napajalnike za neprekinjeno napajanje, zasnovane posebej za to moč. S širitvijo baze strank se bo povečala obremenitev podatkovnega centra, s tem pa tudi potreba po dodatnem napajanju.
Moč UPS-a je priročno povečevati korak za korakom skupaj s tehnično infrastrukturo. Pri uporabi monoblokov brezprekinitvenih napajalnikov je gladko povečanje moči načeloma nemogoče. Z modularnimi UPS-i je to enostavno izvesti.
Zanesljivost UPS
Ko govorimo o zanesljivosti, bomo uporabljali dva pojma: srednji čas med odpovedmi (MTBF) in srednji čas do popravila (MTTR).
MTBF je verjetnostna vrednost. Vrednost srednjega časa med okvarami temelji na naslednjem postulatu: zanesljivost sistema se zmanjšuje s povečanjem števila njegovih komponent.
Pri tem parametru so monoblok UPS-ji v prednosti. Razlog je preprost: modularni neprekinjeni napajalniki imajo več komponent in konektorjev, od katerih vsaka velja za potencialno točko okvare. Skladno s tem je teoretično možnost okvare tu večja.
Vendar pri napajalnikih za neprekinjeno napajanje, ki se uporabljajo v podatkovnih centrih, ni pomembna sama okvara, ampak koliko časa bo UPS ostal nedelujoč. Ta parameter je določen s srednjim časom obnovitve sistema (MTTR).
Tukaj je prednost že na strani modularnih blokov. Imajo nizek MTTR, ker je mogoče kateri koli modul hitro zamenjati brez prekinitve napajanja. Za to je potrebno, da je ta modul na zalogi, njegovo demontažo in namestitev pa lahko izvede en strokovnjak. Pravzaprav ne traja več kot 30 minut.
Pri monoblokovih brezprekinitvenih napajalnikih je situacija veliko bolj zapletena. Tako hitro jih ne bo mogoče popraviti. To lahko traja od nekaj ur do nekaj dni.
Če želite določiti toleranco sistema na napake, lahko uporabite še en parameter - razpoložljivost ali drugačno delovanje. Ta kazalnik je višji, čim višji je srednji čas med napakami (MTBF) in nižji je srednji čas sistema do obnovitve (MTTR). Ustrezna formula je naslednja:
povprečna razpoložljivost (operabilnost) =
V zvezi z modularnimi UPS-i je situacija naslednja: njihova vrednost MTBF je nižja kot pri monoblokovskih UPS-ih, hkrati pa imajo bistveno nižjo vrednost MTTR. Posledično je zmogljivost modularnih brezprekinitvenih napajalnikov večja.
Poraba energije
Monoblok sistem zahteva bistveno več energije, ker je redundanten. Razložimo to s primerom za shemo redundance N+1. N je količina obremenitve, ki je potrebna za delovanje opreme podatkovnega centra. V našem primeru ga bomo vzeli za 90 kVA. Shema N+1 pomeni, da 1 rezervni element ostane neuporabljen v sistemu pred odpovedjo.
Pri uporabi monoblokovnega brezprekinitvenega napajalnika z močjo 90 kVA boste za izvedbo vezja N+1 morali uporabiti drugo enako enoto. Posledično bo skupna redundanca sistema 90 kVA.
Pri uporabi modularnih UPS z zmogljivostjo 30 kVA je situacija drugačna. Z enako obremenitvijo boste za izvedbo vezja N+1 potrebovali še en modul istega tipa. Posledično skupna redundanca sistema ne bo več 90 kVA, ampak le 30 kVA.
Od tod sklep: uporaba modularnih napajalnikov lahko zmanjša porabo energije podatkovnega centra kot celote.
Gospodarstvo
Če vzamete dva brezprekinitvena napajalnika enake moči, potem je monoblok cenejši od modularnega. Zaradi tega so monoblok UPS-ji še vedno priljubljeni. Povečanje izhodne moči pa bo podvojilo stroške sistema, ker bo obstoječemu treba dodati še eno enako enoto. Poleg tega bo treba namestiti patch panele in razdelilnike ter položiti nove kablovode.
Pri uporabi modularnih brezprekinitvenih napajalnikov se moč sistema gladko poveča. To pomeni, da boste morali porabiti denar za nakup takšnega števila modulov, ki zadoščajo za obstoječe potrebe po napajanju. Brez nepotrebnih zalog.
Zaključek
Brezprekinitveni napajalniki Monoblock so poceni in enostavni za konfiguriranje in upravljanje. Hkrati povečujejo porabo energije podatkovnega centra in jih je težko skalirati. Takšni sistemi so priročni in učinkoviti tam, kjer so potrebne majhne kapacitete in ni pričakovati njihove širitve.
Za modularne UPS je značilna enostavna nadgradljivost, minimalen čas obnovitve, visoka zanesljivost in razpoložljivost. Takšni sistemi so optimalni za povečanje zmogljivosti podatkovnega centra v poljubnem obsegu z minimalnimi stroški.
Vir: www.habr.com