Тесты UPS уровня 1 000 VA. Модели APC, Belkin и Powerware – THG.RU

Введение

Большинство из нас тратят немало времени на поиск нужных комплектующих ПК. Процессор, материнская плата, память, видеокарта и жёсткий диск – всем им уделяется самое пристальное внимание. Кулеры и блоки питания тоже стали не менее важны. Некоторые пользователи ищут лучшие комплектующие за свои деньги, а другие хотят, в первую очередь, высокую производительность. Но если ваша система используется в режиме 24/7 в цифровом доме или в сфере малого бизнеса, становится важным и ещё один аспект: стабильное питание.

Стабильное энергообеспечение начинается с надёжного блока питания (PSU), который должен обеспечивать достаточное количество энергии с приемлемым КПД. Он не должен быть и шумным. Все параметры связаны друг с другом. Так, PSU с более высоким уровнем КПД будет переводить в тепло меньше энергии. Поэтому ему не требуется вентилятор с высокой скоростью вращения. Большинство качественных блоков питания могут компенсировать даже полное отсутствие фазы в сети питания переменного тока. Но даже лучшие блоки питания не помогут, если у вас отключили электричество.

Блоки UPS (uninterruptible power supply, блоки бесперебойного питания) предназначены для того, чтобы предотвратить крах системы в случае отключения электроэнергии. С помощью программных интерфейсов UPS могут закрывать приложения и инициировать выключение. Вполне понятно, что основная цель таких устройств – защита данных.

Но UPS полезны не только в случае длительного отключения, но и коротких пропаданий и понижения напряжения в сети. Подобные неприятности случаются намного чаще, чем вы можете подумать: на них указывает мерцание и изменение яркости свечения ламп, сброс электронных часов или перезапуск компьютера. В такой ситуации поможет замена часов на модель с резервной батареей или высококачественный блок питания для ПК, но и он не решает основную проблему: питание не является стабильным 100% времени.

Мы решили изучить три UPS для массового рынка от APC, Belkin и Eaton/Powerware, все из которых имеют рейтинг 1000 VA и очень похожи друг на друга. Но будьте осторожны с рейтингами, поскольку они относятся как к эффективной, так и к реактивной мощности. Реактивная мощность появляется во всех цепях переменного тока с индуктивной или ёмкостной нагрузкой, она выбивает напряжение и ток из фазы, что можно представить, как энергию, “путешествующую” назад и вперёд. Реактивную мощность использовать нельзя, но её следует учитывать, поскольку она снижает эффективную мощность трёх упомянутых UPS до 600-670 Вт. Да и ёмкость батареи тоже следует учитывать, помимо других критериев.

UPS резервного типа (standby) только фильтруют электрический ток и переключаются на аккумулятор в случае пропадания напряжения.

Есть несколько реализаций блоков бесперебойного питания.

• UPS резервного типа (standby) (начальный уровень);
• линейно-интерактивный (Line-Interactive) UPS (начальный уровень, массовый сегмент);
• UPS типа Standby-Ferro (от массового сегмента до high-end);
• UPS с двойным преобразованием (Double-Conversion Online); UPS с дельта-преобразованием (Delta Conversion Online) (high-end, промышленный уровень).

UPS резервного типа (standby) будут переключаться на аккумулятор только в случае пропадания электричества, поэтому они и называются резервными. Большинство же продаваемых UPS используют линейно-интерактивную технологию (line-interactive). То есть преобразователь из переменного тока в постоянный (AC/DC-преобразователь), который служит для подзарядки аккумулятора и для обеспечения резервного питания, и всегда подключён к активной цепи. Другие дизайны содержат трансформатор для максимальной надёжности и фильтрации (Standby-Ferro, за счёт падения КПД). Некоторые содержат выпрямитель до аккумулятора (double conversion online UPS) или даже трансформатор (delta conversion). Все эти дизайны лучше подходят для корпоративного сектора. Если вас интересуют подробности о разных дизайнах UPS, мы рекомендуем обратиться к документу Different Types of UPS Systems.

Большинство UPS в верхнем участке рынка начального уровня и на массовом рынке используют линейно-интерактивный дизайн. Аккумулятор всегда подключён к цепи питания через AC/DC-преобразователь.

Функции UPS

Защита от перенапряжения

Стабильной работе компьютера угрожают не только падения напряжения и отсутствующие фазы, с которыми справится UPS, умеющий работать с нагрузкой, но ещё и пики напряжения. В этом отношении важно использовать удлинители, которые содержат защиту от перенапряжения. Почти все UPS содержат схемы подобной защиты для устройств, которые подключены к батарее. Другие, такие, как продукт Belkin, предлагают два дополнительных выхода питания, которые не подключены к батарее, но которые защищены от пиков напряжения. В них можно подключать дополнительные устройства, которые могут не потребоваться в случае потери электричества (принтеры, некоторые сетевые устройства и т.д.).

Стабилизация напряжения

Защитой от перенапряжения функции “бесперебойника” на самом деле не ограничиваются, и приличный UPS не только защищает от пиков. Он берёт на себя уравнивание всех отклонений цепи питания, обеспечивая стабильный переменный ток 50/60 Гц для клиентских устройств.

Защита сети и телефонной линии

Все физические соединения между ПК являются потенциальным источником для скачков напряжения. Поэтому современные UPS используют так называемые заградительные диоды, которые защищают сетевые интерфейсы и гнездо для телефонов. Почти все UPS содержат сквозной порт RJ45 для защиты. Другие имеют и сквозной разъём RJ11, но поскольку телефонные модемы сегодня распространены слабо, вы вряд ли найдёте большое число UPS в дешёвом и массовом сегментах с защитой телефонной линии.

ПО управления и интерфейс

Как вы увидите ниже, UPS поставляются с весьма мощным программным обеспечением управления. Оно позволяет не только отслеживать состояние UPS, но и оповещает пользователей о том, что необходимо сделать в случае появления неприятностей. Большинство программ ведут системный журнал и могут оповещать администратора по email или другим способом в случае пропадания питания. Старые и high-end блоки бесперебойного питания для управления используют последовательный порт, но современные потребительские модели перешли на USB.

Форм-фактор: стоечный или обычный

Производители UPS предлагают продукты для разных сценариев, которые меняются от домашнего сервера до центра обработки данных. UPS уровня дома и SMB обычно используют внешнее подключение, а продукты корпоративного класса встраиваются в стойки. APC SmartUPS-SC может работать и так, и так.

Тип и число интерфейсов

Все UPS имеют определённое число гнёзд питания. Все продукты в нашем тестировании обеспечивают их не меньше четырёх. Некоторые устройства, такие, как Belkin, имеют и дополнительные розетки питания, которые не подключены к аккумулятору, но защищены от перенапряжения. Мы уже упоминали сквозные гнёзда для защиты от скачков напряжения в компьютерной сети (RJ45) и телефонной линии (RJ11). Обычно производители UPS не вкладывают полный набор кабелей, который потребовался бы для питания всех возможных устройств. Но только один из трёх производителей вложил в комплект кабель, которым UPS подключается к розетке электрической сети.

Аккумулятор: некоторые основы

UPS используют пару свинцовых аккумуляторов, которые имеют разную удельную энергию, вес и время автономной работы.

Описывать резервное питание можно по-разному, вот почему очень важно уделять внимание спецификациям UPS перед покупкой. Обычно в названии модели содержится кажущаяся мощность, например, 1 000 ВА (VA). Поскольку это комбинация эффективной и реактивной мощностей, то следует посмотреть спецификацию продукта, чтобы найти там эффективную мощность, которая соответствует максимальной нагрузке, с которой способен справиться UPS. В нашем случае все три устройства имеют кажущуюся мощность 1 000 ВА, но характеризуются эффективной мощностью 600 Вт (APC), 615 Вт (Belkin) и 670 Вт (Powerware). Это означает, что UPS Powerware может справляться с самой большой нагрузкой, но и это не говорит нам ничего о времени, которое UPS может предоставлять подобную мощность. Для этого требуется ёмкость аккумулятора.

К сожалению, все три производителя не приводят сведений о ёмкости аккумулятора (в ампер-часах, А-ч). И единственная характеристика, которую можно использовать для сравнения, является вес UPS: у Belkin он составляет 9 кг, у Eaton/Powerware – 13 кг, а у APC – 16 кг. Вес в определённой степени отражает время автономной работы при равной нагрузке (см. раздел тестов). После извлечения аккумуляторов из IPS мы обнаружили, что у APC аккумулятор состоит из двух 12-В модулей Vision CP1290 на 9,0 А-ч, у Belkin используется пара 12-В модулей Ritah RT1250 на 5 А-ч, а у Eaton/Powerware есть два модуля Yuasa на 7 А-ч. Все аккумуляторы свинцовые, поскольку им не надо обеспечивать высокую удельную плотность энергии, которая требуется в ноутбуках или мобильных телефонах. Свинцовые аккумуляторы тяжёлые и не очень эффективные по КПД, но они прочные, надёжные и доступные. А именно это и требуется для UPS.

Используем инструменты по выбору продуктов

У двух производителей есть бесплатные инструменты на web-сайтах, которые позволяют покупателю выбрать нужный продукт.

• APC UPS Product Selector
  Инструмент APC содержит большое число опций, включая детальную информацию о компонентах, периферии, требуемое время работы от аккумулятора и возможность будущего апгрейда.
• Eaton/Powerware UPS Selector
  Инструмент Eaton хорошо работает, но список компонентов в экспертном режиме несколько устарел, поскольку там нет процессоров AMD Athlon 64 X2 или Intel Core 2. Опять же, в экспертном режиме определяется тип подключения и разная периферия.
• Belkin не предоставляет инструмент для выбора UPS на своём сайте.

Что нужно и что не нужно?

Следует потратить немного времени на подбор правильной мощности вашего UPS. С одной стороны, требуется гарантировать, что UPS справится с мощностью, требуемой для работы вашей системы и оборудования в случае отсутствия электричества. С другой стороны, блок бесперебойного питания должен поддерживать эту мощность на протяжении времени, которого будет достаточно для правильного выключения системы. Здесь помогают инструменты выбора UPS от APC и Eaton/Powerware, но вы можете рассчитать параметры самостоятельно, если можете оценить энергопотребление системы. Поскольку UPS становятся весьма доступными, мы рекомендуем взять модель чуть выше ваших текущих требований.

Есть некоторые устройства, которые не следует питать от UPS. Обычно к блоку бесперебойного питания следует подключать только то “железо”, которое требует правильного выключения. Сюда может входить сетевой коммутатор, возможно, внешнее устройство хранения и резервирования данных. Для серверов обычно не подключают дисплей (систему можно выключить удалённо). Вообще, мы не рекомендуем питать от UPS несколько дисплеев, либо вам следует выбрать действительно мощную модель. Обычно в многодисплейной конфигурации хватает работы одного монитора. Мы не рекомендуем подключать к UPS лазерные принтеры, поскольку при разогреве они потребляют большую мощность, что может привести к перегрузке.

Рабочая батарея – ключевой элемент надёжного решения UPS, так что важно заменять аккумулятор до истечения срока его эксплуатации. Все три производителя рекомендуют менять аккумулятор через три года. Честно говоря, у нас есть несколько UPS, работающих от первого аккумулятора и дольше, но всё же лучше следовать совету производителей. Иногда производители UPS берут на себя расходы по возврату старых батарей.

APC Smart-UPS SC 1000VA

APC предлагает весьма полный ассортимент продуктов, который включает не только UPS в разных категориях, но и стойки, решения охлаждения, продукты безопасности и генераторы энергии. Среди UPS можно выделить линейку Back-UPS для ПК и рабочих станций, а также Smart-UPS для серверов и сетевых решений. Корпоративным пользователям, которым нужны решения UPS, можно порекомендовать взглянуть на линейку Symmetra. На сайте APC даётся выбор продуктов в зависимости от категории клиента и по рейтингу мощности.

Мы получили модель из линейки Smart-UPS SC, которая позиционируется на серверы начального уровня. В ней есть модели на 420, 450, 620, 1 000 и 1 500 ВА, но после консультации с APC мы выбрали “бесперебойник” на 1 000 вольт-ампер, который имеет эффективную мощность 600 Вт.

Вы можете оценить предположительное время автономной работы, выбрав нагрузку из ниспадающего меню. Там можно выбирать от 25 до 850 Вт. Нам понравилось, что в меню указывается как эффективная мощность в ваттах, так и кажущаяся мощность в вольт-амперах. Мы выбрали мощность 150 Вт, поскольку она близка к нашей тестовой системе. В режиме бездействия наша эталонная система на Opteron потребляет 142 Вт.

Smart-UPS SC на 1 000 ВА обеспечил 41 минуту автономной работы, что почти точно совпадает с данными, указанными на сайте APC (43 минут). Так что предположительному времени автономной работы можно верить. В то же время, энергопотребление Smart-UPS в 21 Вт оказалось самым высоким в нашем сравнении. Хотя APC и не раскрывает информацию о ёмкости аккумулятора, сравнение веса устройства с конкурентами показывает, что Smart-UPS SC 1000 VA должен имеет более высокую ёмкость. У APC есть любопытная программа, которая действует, если вы хотите модернизировать существующий UPS на модель от APC.

APC Smart-UPS SC 1000VA может монтироваться в 19″ стойку (требует 2U), либо может устанавливаться раздельно. APC вложила в комплект поставки всё необходимое для обоих типов установки. На передней панели UPS расположены светодиоды, позволяющие быстро оценить состояние. Smart-UPS SC подключается к системе через последовательный порт, но может работать и через USB с помощью кабеля-переходника, который вкладывается в комплект поставки. Но APC не приложила кабель, которым UPS подключается к электрической сети.

Перед первым включением следует подсоединить аккумулятор и смонтировать переднюю панель. Для удаления аккумулятора требуется отвёртка, так что весь процесс не такой гладкий, каким он мог бы быть. По крайней мере, первая подготовка выполняется без отвёртки. Есть возможность замены аккумулятора “на лету”, так что выключать клиентские системы не придётся.

UPS не будет подавать питание до тех пор, пока ёмкость батареи не достигнет 15%. Настройку можно изменить, чтобы порог составлял 70% ёмкости, но следует помнить, что на зарядку опустевшего аккумулятора требуется несколько часов.

Программа PowerChute Business Edition позволяет сетевое управление UPS и весьма полная по функциям. Она разбита на три части: сервер, агент и контроллер, в результате чего на клиентскую систему можно установить только агента и контроллера. Мы установили все части на тестовую систему. Есть и вентилятор охлаждения, который во время наших тестов так и не вращался, так что данный UPS в офисном окружении будет работать бесшумно.

APC Smart-UPS SC 1000VA обеспечивает четыре порта питания, а также фильтрацию компьютерной и телефонной сетей. Управление осуществляется через последовательный порт, но можно выполнять его и через USB, используя переходник в комплекте поставки.

Перед первым включением APC Smart-UPS следует подключить аккумулятор к устройству, причём батарея уже встроена…

…но не подключена.

Мастер установки

APC PowerChute

Если потребление клиентских устройств превышает заявленный уровень 600 Вт, программное обеспечение визуально и акустически проинформирует о перегрузке, а через некоторое время инициирует выключение.

Окно Power Event Summary позволяет посмотреть журнал событий.

Оценка рисков (Risk Assessment) производится на основе параметров и списков компонентов.

Входное напряжение не такое стабильное, как можно было бы подумать.

Есть и версия Deluxe Edition программы PowerChute, которая подходит для сетевого управления более пятью UPS и удобна для централизованного администрирования, хотя она и не бесплатна.

Belkin Battery Backup F6C1000

UPS от Belkin под названием F6C1000 по форм-фактору похож на APC Smart-UPS. Хотя данная модель не подходит для монтажа в стойку, её можно устанавливать горизонтально или вертикально, и по виду она очень близка к slim-ПК. UPS предназначен для настольных ПК или рабочих станций, он также предлагает один вход RJ11 и два отфильтрованных выхода, позволяя подсоединить как телефон, так и факс. Есть и фильтр для сетевого порта.

Устройство заявлено на мощность 1 000 ВА и обеспечивает максимальную эффективную мощность 615 Вт – на 15 Вт больше продукта APC и на 55 Вт меньше, чем максимальная мощность UPS от Eaton Powerware. Как мы обнаружили, время автономной работы оказалось самым низким из всех трёх продуктов, что можно объяснить самой низкой ёмкостью аккумуляторов 2×5 А-ч. У конкурентов используются по два аккумулятора на 7 и на 9 А-ч, что даёт более длительное время автономной работы нашей тестовой системы, потребляющей 142 Вт в режиме бездействия. Собственное энергопотребление UPS составляет 20 Вт, что очень близко к 21 Вт у APC Smart-UPS. Powerware потребляет меньше энергии.

Аккумулятор можно менять “на лету”, не выключая клиентские устройства. UPS предоставляет целых шесть выходов питания, подключённых от аккумулятора, позволяющих подключать несколько устройств напрямую. Кроме того, есть две дополнительные вилки питания, которые обеспечивают фильтрацию и защиту от перенапряжения, но не подключены к аккумулятору. Активное охлаждение “бесперебойника” отсутствует, что весьма хорошо для настольного ПК/рабочей станции.

Это единственный продукт, который поступил к нам в коробке, подходящей для розничной продажи. APC и Eaton выслали UPS в картонных коробках. Но у Belkin и минимальный вес – всего 9 кг. В коробке мы не обнаружили бумажного руководства пользователя, но оно есть на CD и занимает всего две страницы. Там есть вся техническая информация для начала работы, хотя технические данные всё же несколько урезаны. На web-сайте Belkin нет детальных характеристик, и эта компания не предоставляет инструментов для выбора UPS с должной конфигурацией. Программное обеспечение Belkin отображает состояние аккумулятора и уровень нагрузки UPS, оно же поддерживает функции подачи тревоги и журналирование. Вы можете задать, когда выключать или переводить в состояние гибернации клиентскую систему в случае сбоя питания.

В комплект поставки Belkin входят два кабеля питания для клиентов и кабель питания UPS.

Belkin упаковала UPS в приятную коробку, хотя разрекламированное время автономной работы до 80 минут будет возможным, только если вы запитаете “зарядку” от сотового телефона. В наших тестах мы получили 17 минут от 142-Вт системы.

Belkin Bulldog Plus Monitor

Подачу тревоги можно настроить.

В случае потери электропитания утилита может запускать другие программы…

…и оповещать пользователей через email.

Оповещение может производиться и по телефонной линии.

Eaton/Powerware 5115

Наконец, мы рассмотрим блок бесперебойного питания Eaton Powerware 5115, который в нашем тестировании обеспечивает максимальную эффективную мощность (670 Вт). Он поставляется в корпусе типа мини-башня и подходит только для вертикальной установки на пол или на стол. Возможно, рядом с системой, которую вы хотите защитить. Корпус у UPS металлический, как и у других систем. Поддерживается замена аккумулятора “на лету”, что выполняется спереди без каких-либо инструментов. Аккумуляторы с ёмкостью 7 А-ч каждый находятся как раз между 9 А-ч у APC и 5 А-ч у Belkin, поэтому и время автономной работы находится как раз между двумя конкурентами.

К сожалению, UPS оснащён 60-мм вентилятором, скорость вращения которого от температуры не зависит. В наших тестовых условиях (25°C) он всегда работал, даже если клиентская система была выключена. Если ваш настольный ПК или рабочая станция работают тихо, то вы всё равно услышите UPS. Устройство не предлагает защиту телефонной линии, но для сетевых портов такая функция имеется. Интерфейс поддерживается как через последовательный порт, так и через USB, так что можете использовать любой по своему вкусу. Для питания доступны шесть портов. Все они подключены к аккумулятору и защищены от перенапряжения. У UPS APC доступны только четыре порта. У Belkin есть шесть портов, подключённых к аккумулятору, и два не подключённых порта с защитой от перенапряжения.

Eaton обеспечивает 30-дневный пробный срок эксплуатации программы PowerVision, но мы решили придерживаться LanSafe 5.0, которая менее мощная, но вполне подходит для использования дома и в сфере SMB. Программа высчитывает оставшееся время автономной работы при данной нагрузке, что составило 28 минут при нагрузке 23% (142 Вт). Приятно видеть, что оценка очень точная, и наша система выключилась как раз через 28 минут.

Мастер установки

Мастер установки Powerware запрашивает, когда следует выключать систему.

LanSafe Software

Eaton/Powerware может применять эту программу и для UPS уровня high-end, поскольку на диаграмме показан UPS с двойным преобразованием. Но 5115 остаётся линейно-интерактивным UPS>

Контрольный экран даёт множество системной информации…

…а в журнале записаны события с цветовым кодированием.

Сравнительная таблица функций

Тестовая конфигурация

Перед проведением тестов мы заряжали аккумуляторы в течение 24 часов, а затем повторяли каждый прогон, чтобы удостовериться в правильности результатов.

Результаты тестов

Время автономной работы

Ёмкость аккумуляторов у разных UPS различается. У Belkin она минимальная и составляет 5 А-ч, у Eaton – 7 А-ч, а самая высокая у APC – 9 А-ч, что и объясняет разницу. Поскольку наша тестовая система потребляла примерно 142 Вт, вы можете легко сосчитать время работы при максимальной нагрузке, поделив результат на 4,2 Вт, поскольку 600 Вт в 4,2 раза больше, чем 142 Вт. В этом случае получается около четырёх минут у UPS Belkin и около девяти минут у APC, так что если “бесперебойник” начинает пищать, то лучше быстро прекратить работу и выключить систему.

Все UPS требуют определённой энергии для работы, которая варьируется от 16 Вт (Eaton/Powerware) до 21 Вт (APC).

Заключение

Три UPS от APC, Belkin и Eaton/Powerware являются проверенными продуктами, которые может установить любой пользователь с минимальным уровнем опыта в деле установки и настройки – даже если это ваш первый контакт с бесперебойными блоками питания. Хотя подключение кабелей выполняется просто, следует всё же заглянуть предварительно в инструкцию. Увы, но только APC прилагает приличную бумажную инструкцию. Belkin и Eaton/Powerware подразумевают, что вы будете изучать документацию на CD.

Все три продукта поставляются с достаточно полными программными решениями, которые позволяют пользователю настроить поведение в случае пропадания питания, а именно отсылку оповещений по e-mail и, конечно, запустить процедуру выключения ПК. APC Smart-UPS для управления использует последовательный порт, но в комплект входит переходник на USB. Belkin и Eaton/Powerware тоже можно подключить через USB. Программа обычно устанавливается на клиенте USB, и только приложение APC PowerChute разбито на несколько модулей, позволяя устанавливать программу-контроллер на клиентской системе для управления по сети. У более сложных и дорогих UPS есть собственные сетевые интерфейсы для управления, но мы не считаем, что подобные опции важны для настольных ПК, рабочих станций и медиа-серверов. После того, как вы настроите выключение системы и повторное включение, все три UPS прекрасно справятся со своей работой.

Три UPS обеспечивают 600 Вт или чуть большую мощность (и быстро выключатся, если она будет превышена), ёмкость аккумуляторов заметно отличается. Наша тестовая система в режиме бездействия потребляла 142 Вт, что дало 41 минуту времени автономной работы на APC Smart-UPS SC, почти 29 минут на Eaton Powerware 5115 и 17 минут на Belkin F6C1000. Вполне очевидно, что блок бесперебойного питания APC лучше всего подходит для сервера SMB или медиа-сервера, который лучше не выключать сразу же после пропадания электричества. Времени автономной работы в 40 минут вполне достаточно, чтобы справиться с неожиданными отключениями энергии. UPS Powerware и Belkin лучше подходят для настольных ПК, обеспечивая достаточно времени для записи работы, выхода из приложений и выключения системы. Belkin даёт большее число портов и обеспечивает два дополнительных выхода питания с защитой от перенапряжения, но у Eaton/Powerware более высокая максимальная мощность. К сожалению, UPS Powerware не работает так же тихо, как модель Belkin, да и стоит дороже.