Gruppo di continuità: Una panacea per i comuni problemi di alimentazione

Le interruzioni anomale non sono rare nei data center di tutto il pianeta. Secondo il sondaggio pubblicato nel 2018 dall'Uptime Institute, quasi un terzo dei data center ha avuto un'interruzione nell'ultimo anno, rispetto al 25% dell'anno precedente. Le interruzioni di corrente (33%) sono al primo posto nell'indagine e sono risaputamente le responsabili dei tempi di inattività della rete.

L'80% dei disturbi elettrici dura in realtà meno di due secondi e il 98% meno di 10 secondi. Ma immaginate quanto costerà al vostro data center un guasto alle applicazioni mission-critical per soli 10 secondi. L'indagine del 2016 del Ponemon Institute ha mostrato che il costo medio complessivo di un'interruzione del data center è di 740.357 dollari, con un aumento del 38% circa dal 2010.

Figura 1: Costi per lo spegnimento parziale e totale dei data center

Non si possono prevenire né i fulmini né gli attacchi malware zero-day. Questi problemi anomali di alimentazione non possono essere evitati al 100%, ma sono comunque prevenibili in una certa misura. L'adozione di alcune misure difensive, come l'installazione di un gruppo di continuità (UPS) e una corretta pianificazione e progettazione del data center, contribuiranno a ridurre al minimo le perdite dovute ai problemi di alimentazione e a garantire il funzionamento sicuro e stabile dei dispositivi interessati.

Necessità di un UPS: Un trend nei settori dipendenti dall'elettricità in tutto il mondo

Contenendo una grande quantità di dati, i data center richiedono un'alimentazione priva di interruzioni o disturbi. Qualsiasi interruzione imprevista dell'alimentazione di queste sofisticate reti mission-critical può causare dannosi tempi di inattività e perdita di dati, con conseguente perdita di ore di produttività e migliaia di vendite. Inoltre, il danneggiamento dei dati per le operazioni di recupero del software può richiedere settimane per essere risolto.

I gruppi di continuità forniscono un'alimentazione di emergenza a breve termine in caso di disturbi o interruzioni della rete elettrica. Questo tipo di progetto di backup a batteria assicura che non si verifichino perdite di sistemi critici o perdite di dati di alcun tipo durante un'emergenza. Un sistema UPS protegge i computer, le apparecchiature IT e altre apparecchiature elettriche vitali nei data center da problemi di alimentazione imprevisti.

Un UPS affronta i tipici problemi di alimentazione del data center

In questa parte si analizzeranno i tipici problemi di alimentazione che si verificano nei data center. Quali sono i problemi di alimentazione più comuni nei data center? Quali conseguenze comportano? Il sistema UPS è in grado di gestire questi problemi di alimentazione? La seguente tabella analizza le cause e i risultati dei cinque principali problemi di alimentazione che si verificano frequentemente nei data center.

• Sbalzi e picchi si riferiscono all'aumento di tensione. Un aumento improvviso della tensione della durata di tre nanosecondi o più viene generalmente classificato come "sovratensione", mentre un picco indica in genere aumenti di potenza di durata più breve. Conosciuti come i "killer silenziosi" dei dispositivi elettronici, alcuni picchi di tensione minori non vengono facilmente notati dai tecnici.

• Il rumore di linea è la distorsione sulle linee CA, telefoniche/DSL, di rete o coassiali causata dalle interferenze elettromagnetiche (EMI) e dalle interferenze a radiofrequenza (RFI), che sono inevitabili e si manifestano in ogni segnale, anche se non sono sempre dannose.

• Una sottotensione/un brownout è una carenza di tensione che si verifica quando il fabbisogno di energia elettrica supera la disponibilità di energia, che in genere dura pochi minuti ma può arrivare a diverse ore. Si noti che l'87% dei problemi di alimentazione sono causati dai brownout, non dai blackout.

• Una sovratensione è sostanzialmente l'opposto della precedente sottotensione, ovvero un aumento della tensione anziché una sua diminuzione. Inoltre, l'aumento dura a lungo (da pochi secondi a un minuto), a differenza delle fluttuazioni di breve durata come le sovratensioni o i picchi.

• Un blackout, o interruzione di corrente, è una perdita completa di energia elettrica, con conseguente perdita di produttività, tempo e denaro. Le interruzioni non programmate possono verificarsi quando le reti elettriche e i circuiti degli edifici, ormai obsoleti, vengono sopraffatti da una domanda elevata.

Soluzioni di alimentazione UPS

I cinque tipi di problemi di alimentazione sopra menzionati rappresentano una minaccia per le apparecchiature critiche e si verificano in qualsiasi momento senza preavviso. L'UPS, che svolge il ruolo di gruppo di continuità, protegge le apparecchiature, i dati e la produttività dai rischi dei problemi di alimentazione, fornendo energia di riserva in caso di emergenza. Si tratta di tre tipi principali: UPS standby; UPS interattivo; UPS online.

Dopo aver analizzato il grafico precedente, si può concludere che tutte e tre le topologie sono in grado di affrontare i problemi di alimentazione più comuni, tuttavia le capacità di risoluzione dei problemi di queste tre topologie variano. Per questo motivo vengono adottate in diverse applicazioni.

Sistema UPS Offline/Standby: Per PC e workstation

Come i dispositivi di protezione da sovratensioni, il sistema UPS offline può fornire protezione da sovratensioni, picchi e disturbi di linea, ma soprattutto aggiungere una batteria di backup per mantenere le apparecchiature collegate in funzione senza interruzioni durante i blackout. È inoltre possibile fornire una protezione limitata dai brownout passando all'alimentazione a batteria per correggere le sottotensioni.

Sistema UPS interattivo di linea: Per postazioni di lavoro, server, data center e apparecchiature di rete

Oltre alle caratteristiche di protezione offerte dai sistemi UPS standby, i sistemi UPS line-interactive possiedono la funzione di regolazione automatica della tensione (AVR). L'AVR consente a questo sistema UPS di regolare la tensione a livelli sicuri durante le interruzioni di corrente senza passare all'alimentazione a batteria e di preservare i livelli di carica per la protezione dai blackout.

Sistema UPS online/doppia conversione: Per server, sistemi VoIP e altre apparecchiature critiche.

I sistemi UPS online offrono la migliore protezione contro quasi tutti i problemi di alimentazione. Questo perché il funzionamento online con doppia conversione continua da AC a DC ad AC è in grado di isolare completamente l'elettronica dai problemi di alimentazione. La potenza di uscita regolata con precisione e con forma d'onda sinusoidale pura garantisce la massima stabilità alle apparecchiature collegate.

Conclusioni

Come accennato all'inizio, il sistema di alimentazione UPS può contribuire a ridurre la comparsa di questi problemi di alimentazione, ma non può evitarli al 100%. Ecco altri due consigli per il funzionamento dell'alimentazione dei data center.

Suggerimento 1: tenere sotto controllo la batteria

Anche se il sistema UPS presenta notevoli vantaggi nell'alimentazione, purtroppo anche le batterie si guastano. Infatti, oltre il 90% dei guasti agli UPS è dovuto a guasti alle batterie. In altre parole, la batteria di backup del vostro UPS potrebbe non essere sempre in grado di assumere l'alimentazione primaria in caso di guasto. Pertanto, è consigliabile monitorare regolarmente la temperatura ambiente e le tensioni delle celle delle batterie UPS per tenerne sotto controllo lo stato. Seguite le migliori pratiche di manutenzione delle batterie quando si esegue il test di capacità.

Suggerimento 2: Assicuratevi che il vostro backup vi faccia effettivamente da backup

Il sistema UPS deve essere sempre completamente monitorato per garantire che la batteria di backup sia sempre pronta a fornire energia in caso di problemi di alimentazione. Molti UPS dispongono di sistemi di monitoraggio propri. Non ci si può fidare di questi sistemi di monitoraggio interni finché non si verificano gravi problemi legati al backup. È possibile ricorrere anche a sistemi di backup esterni. Sono disponibili piccole unità di telemetria remota (RTU) per misurare le tensioni delle batterie a un costo relativamente basso. Con una piccola RTU, come la BVM di DPS Telecom, si possono impostare allarmi di soglia per ogni singola batteria della stringa di backup.