Bywa, że UPS podtrzymuje tylko na duchu. ;)

Tym razem będzie o UPS’ach (ang. Uninterruptible Power Supply), urządzeniach podtrzymujących zasilanie podpiętego doń sprzętu, na wypadek awarii sieci energetycznej.
Zastanowimy się po co nam taki zasilacz awaryjny oraz jak dobrać UPS do serwera, stacji roboczej czy pozostałej infrastruktury IT, a także na co generalnie zwrócić uwagę przy konfiguracji.

UPS powinien przede wszystkim chronić przed zanikiem prądu i choć ten zanik zazwyczaj nie robi szkody w sprzęcie, może doprowadzić do uszkodzenia pliku np. bazy danych programu handlowego czy księgowego albo uniemożliwić ponowne uruchomienie systemu, jeśli na przykład, w tym czasie była instalowana aktualizacja. Nie wydrukujemy też np. paragonu dla właśnie obsługiwanego klienta czy nie dokończymy pilnego przelewu. Podtrzymanie zasilania bywa też stosowane w urządzeniach działających w bardziej krytycznych dziedzinach, jak życie ludzkie, ale my tutaj rozważamy typowe IT.

UPS może także zabezpieczać przed nadmiernymi skokami napięcia oraz zakłóceniami, które mogą uszkodzić urządzenia lub prowadzić do ich niestabilności (np. nieoczekiwany restart). Strategię dodatkowej ochrony oferuje większość UPS’ów ze średniej i wyżej półki cenowej i są to zasilacze o tzw. topologii line-interactive oraz on-line. W zastosowaniach IT, najczęściej stosuje się tę pierwszą grupę, oferującą w pewnym zakresie podbijanie lub obniżanie napięcia wejściowego, bez konieczności przełączania na pracę akumulatorową, co nazywane jest funkcją AVR, czyli (ang. Automatic Voltage Regulation).

Ważnym bywa też kształt napięcia wyjściowego podczas pracy na akumulatorach, który może być zbliżony do sinusoidy (aproksymowany) lub w pełni sinusoidalny. Pierwszy typ, to rozwiązania tańsze i sprawdzające się (przy odpowiednim doborze) dla większości zastosowań IT, zaś drugi typ gwarantuje większą stabilność (np. we współpracy z zasilaczami komputerowymi z aPFC, czyli aktywną korekcją współczynnika mocy) lub może być wymagany przy niektórych urządzeniach, jak pompa pieca C.O. lub sprzęt medyczny. Źle dobrany UPS, zamiast przejścia na zasilanie awaryjne, przełączy się w tryb przeciążenia z jednoczesnym odcięciem zasilania.

Fizyczna obecność UPS’ów to już plus, ale niemniej ważna jest ich sprawność, funkcje, poprawny dobór (nie tylko mocy) i konfiguracja.

Często w zaniedbanych infrastrukturach, bywa, że o stanie akumulatorów UPS’a, użytkownicy dowiadują się, gdy ten zawiedzie, po zaniku zasilania z sieci energetycznej.
Akumulatory w niektórych modelach UPS’ów są sprawdzane poprzez cykliczną autodiagnostykę, a stan sygnalizuje stosowna dioda i sygnał dźwiękowy, ikonka na wyświetlaczu, zgłasza to odpowiednie oprogramowanie, a niektóre mogą nawet mailem wysłać ostrzeżenie. Pozostaje jeszcze czynnik ludzki: nie ignorowanie tych wskazań. Należy jednak wziąć poprawkę na to, że taki wskaźnik informuje o stanie krytycznym, a nie o tym, że UPS podtrzyma na przykład połowę czasu oferowanego gdy akumulatory były nowe.

I tu dochodzimy do zasady doboru mocy względem wymaganego czasu działania, który to dobór powinien uwzględniać starzenie się akumulatora, chyba, że te będziemy wymieniać częściej niż co rok czy dwa lata - zależnie od ich jakości oraz warunków pracy. Bardziej zaawansowane modele przeliczają czas podtrzymania, skracając go, z czasem starzenia się akumulatorów i wyświetlają aktualny w aplikacji od UPS’a. Potrzebny czas działania UPS’a powinien uwzględniać nie tylko poprawne, natychmiastowe zamknięcie systemu operacyjnego serwera ale także komfortowe zakończenie pracy na serwerze czy dokończenie aktualizacji, które jak wiemy, potrafią trwać nawet ponad pół godziny.

Paradoksalnie, najgorzej traktowane są najbardziej newralgiczne UPS’y, czyli te przy serwerach. Nawet jeśli mają cykliczną autodiagnostykę, to rzadko ktoś sprawdza co się dzieje w szafie serwerowej, stojącej często w osobnym pomieszczeniu względem biura, a powiadomienia mailowe – o ile możliwe w danym UPS (a ściślej dołączonym oprogramowaniu) - mało kiedy są skonfigurowane.

Drugim, niemniej ważnym aspektem co dbanie o sprawność akumulatorów, jest właśnie poprawna konfiguracja oraz sama funkcjonalność zasilacza awaryjnego. W niektórych firmach, spotkałem UPS’y podłączone z serwerem tylko gniazdami prądowymi (ale już nie sygnałowymi jak: USB, LAN czy RS232), zaś oprogramowanie nie zostało nawet zainstalowane... W takim wypadku UPS nie steruje zamykaniem np. systemu operacyjnego serwera w ogóle, a zabezpieczenie działa w ograniczonym scenariuszu, czyli ochroni przed skutkiem awarii sieci energetycznej, o czasie krótszym względem rozładowania akumulatora i tylko raz na ileś godzin, bo przecież akumulator musi się międzyczasie naładować. Problem może też stworzyć nieodpowiednia konfiguracja awaryjnego zamykania systemu, po określonym czasie lub przy krytycznym poziomie rozładowania akumulatora a następnie włączająca UPS i np. serwer, zaraz po przywróceniu zasiania w sieci energetycznej. Występuje tu kilka zależności, które należy uwzględnić gdy chcemy by zabezpieczenie było po prostu racjonalne. UPS nie powinien załączyć serwera od razu po powrocie zasilania sieciowego oraz gdy czas na uruchomienie i wyłączenie serwera będzie krótszy niż czas oferowany przez aktualny poziom naładowania akumulatorów przy aktualnym obciążeniu.

Bardzo często jednak, UPS’y zabezpieczają serwer i stanowisko lub to ostatnie to laptop, a awaria zasilania i tak odcina użytkowników niespodziewanie od serwera czy Internetu, bo aktywne urządzenia sieciowe, takie jak router, switch czy modem nie mają zasilania awaryjnego. Można do tego celu wykorzystać tego samego UPS’a co zasila serwer o ile są w tym samym miejscu fizycznie i dysponujemy nadwyżką mocy. Warto wtedy pokusić się o UPS’y, które w odstępach czasowych potrafią wyłączać osobne sekcje gniazd, tak by modem, router czy switch, pracowały dłużej od serwera, a włączanie realizować w odwrotnej sekwencji. Są też UPS’y doposażone w karty sieciowe, dzięki czemu mogą one zawiadować bezpiecznym zamykaniem i uruchamianiem wielu serwerów na przykład albo umożliwiać zdalną, niezależną kontrolę nad zasilaniem awaryjnym.
Brak podtrzymania zasilania aktywnych urządzeń sieciowych, nie jest niebezpieczny dla nich, ale jeżeli w tym czasie wystawialiśmy fakturę, drukowaliśmy paragon, bądź edytowaliśmy plik na serwerze, nie wszystko mogło się zapisać poprawnie.

Bardziej zaawansowane oprogramowanie UPS’a może w razie braku zasilania w firmie (i o jego powrocie), wysłać informację na maila pracownikom zdalnym lub administratorowi.

Nie zapominajmy też, że oprogramowanie raz zainstalowane, może czasami wymagać aktualizacji nawet jeśli działało dotąd poprawnie. Tak jak każda aplikacja może zawierać jakieś błędy czy luki bezpieczeństwa, które producenci starają się eliminować w nowszych wersjach. Zaawansowane UPS’y czy sieciowe karty w nich, posiadają też oprogramowanie wewnętrzne, tzw. firmware, które również warto co jakiś czas wgrywać nowsze. Aktualizacja może rozwiązywać też jakiś problem z kompatybilnością z systemem operacyjnym, który też się zmienia w wyniku kolejnych aktualizacji. Po aktualizacji oprogramowania czy firmware, warto zasymulować awarię zasilania w dogodnym terminie, gdyż bywa, że coś się „rozjedzie” i trzeba skorygować ustawiania lub przywrócić poprzednią wersję oprogramowania.

Na koniec podzielę się jeszcze doświadczeniem z długoterminowej eksploatacji UPS’ów różnej klasy u moich klientów. Słabsze marki lub tanie modele renomowanych firm, psuja się znacznie częściej, ale to nie wszystko. Takie UPS’y szybciej zużywają akumulatory nieoptymalnymi parametrami ładowania i potrafią mniej z nich „wyciągnąć”, ponieważ sprawność zastosowanych przetwornic bywa niska. Innymi słowy porównywanie tylko mocy nie jest miarodajne. Stary akumulator, który nie uruchamia kiepskiej jakości UPS’a, przełożony do wysokiej klasy zasilacza awaryjnego, jeszcze trochę posłuży. Dlatego czasem warto kupić używany UPS wysokiej klasy, niż nowy model podstawowy lub gorszej marki. Przy okazji, racjonalnie zadbamy tym wyborem również o środowisko naturalne i własny budżet.

Zapraszam do współpracy, oferując dobór rozwiązań zasilania awaryjnego UPS do serwerów, stacji roboczych jak i pozostałej infrastruktury informatycznej oraz oczywiście sprzedaż, instalację i serwis.

Całodobowy monitoring UPS’ów, zapewnić może z kolei umowa serwisowa na obsługę informatyczną, którą proponuję dodatkowo rozszerzyć o gwarantowany Czas Naprawy lub przynajmniej Czas Reakcji, w razie wystąpienia awarii.