Filary niezawodnego data center

Wady i zalety różnych konfiguracji redundancyjnych systemów zasilania

Pewne zasilanie systemów teleinformatycznych jest niezwykle ważne dla zapewnienia wymaganego poziomu dostępności, gdyż żadne urządzenie nie może działać bez zasilania. Zasilacze UPS zapewniają nieprzerwane utrzymanie stabilizowanego napięcia (pozbawionego zakłóceń i o ściśle określonych parametrach). Jednak one same też nie są wolne od możliwości wystąpienia awarii, więc w celu zminimalizowania tego ryzyka stosuje się układowe rozwiązania nadmiarowe, dzięki zastosowaniu których możliwe jest uzyskanie niezawodności nawet na poziomie 99,99999 (czyli braku dostępności zasilania przez jedynie 30 ms w skali roku).

Można wyróżnić następujące konfiguracje nadmiarowe zasilania gwarantowanego: nadmiarową niezależną 2N, 2(N+1), nadmiarową równoległą N+1, nadmiarową niezależną i nadmiarową rozproszoną.

Zobacz również:

  • AI ma duży apetyt na prąd. Google znalazł na to sposób
  • AI a DC - oto jest wyzwanie
  • Nowe DC Atmana

Konfiguracja nadmiarowa niezależna

Filary niezawodnego data center

Zasilanie systemu teleinformatycznego z centralnego UPS-a w konfiguracji 2N

Wariant konfiguracji redundancyjnej 2N polega na połączeniu równoległym dwóch (lub więcej) jednostek UPS (modułów) - każdy o takiej samej mocy, przy czym moc nominalna pojedynczego zasilacza musi być większa niż całkowita moc odbiorników z niego zasilanych. Przedmiotowy wariant redundancyjny cechuje się wysoką niezawodnością, gdyż urządzenia pracują synchronicznie dzieląc się proporcjonalnie mocą i w wypadku awarii jednego, pozostałe mogą przejąć całe obciążenie bez wpływu na dostępność systemu teleinformatycznego. Największą wadą takiego systemu są stosunkowo duże koszty rozwiązania, wynikające z konieczności minimum dwukrotnego przewymiarowania mocy nominalnej systemu oraz obniżenie sprawności energetycznej w związku z niepełnym obciążeniem poszczególnych jednostek. Do pracy w tym wariancie stosuje się jednostki klasyczne, a rzadziej UPS-y modułowe, zwykle pracujące w konfiguracji 2(N+1), która ze względu na stosunkowo duże koszty jest wariantem rzadko spotykanym, stosowanym jedynie do zasilania najbardziej krytycznych systemów teleinformatycznych.

Konfiguracja nadmiarowa równoległa N+1

Konfigurację nadmiarową N+1 można uzyskać poprzez zastosowanie minimum trzech jednostek klasycznych pracujących równolegle (z połączonymi galwanicznie wyjściami) lub poprzez użycie zasilacza o budowie modułowej z dodatkowym modułem nadmiarowym. W przypadku klasycznych UPS jest to rozwiązanie stosunkowo skomplikowane technicznie (praca równoległa wielu zasilaczy UPS wymaga przestrzegania dosyć kłopotliwych do spełnienia warunków ich instalacji) i w związku z tym dość drogie. Ponadto wszystkie zasilacze pracujące równolegle muszą być wyposażone w specjalne układy umożliwiające ich równoległą pracę. W przypadku pracy równoległej więcej niż trzech zasilaczy, często zachodzi konieczność stosowania dodatkowych urządzeń i połączeń.

Filary niezawodnego data center

Zasilanie systemu teleinformatycznego z centralnego UPS-a w konfiguracji N+1

Stosowanie konfiguracji nadmiarowej N+1 jest wyjątkowo korzystne przy użyciu zasilacza UPS-a o budowie modułowej, gdyż nie występują wtedy problemy związane z budową instalacji zasilającej ze względu na wykorzystywanie tylko jednego urządzenia. Rozwiązanie takie cechuje się także wysokim poziomem zdolności adaptacyjnych, gdyż pozwala dostosować moc UPS-a do nowych wymagań systemu, ponieważ przez doposażenie w dodatkowe moduły mocy może on być dopasowywany do aktualnych potrzeb. Dzięki budowie modułowej UPS-a znacznemu uproszczeniu ulega usuwanie awarii oraz łatwiejsze jest wprowadzanie zmian w konfiguracji. Przechowywanie w miejscu instalacji części zamiennych pozwala na skrócenie średniego czasu naprawy, a zoptymalizowanie pod standardowe elementy zmniejsza liczbę wymaganych części zapasowych. Konstrukcja modułowa daje również teoretycznie większą pewność w zakresie jakości sprzętu, ponieważ produkowane są większe serie mniejszych urządzeń zamiast mniejszej liczby dużych urządzeń, co w konsekwencji powinno przekładać się na mniejszą liczbę defektów. Większa liczba produkowanych modułów umożliwia większą automatyzację procesu produkcji, co powinno z kolei wpływać na redukcję kosztów i niższą cenę przy tych samych parametrach urządzeń.


TOP 200