Учимся использовать источник бесперебойного питания




Сайт создан в системе uCoz

Вернуться к Оглавлению

В качестве предисловия...

Лицевая сторона ИБП
с приборной панелью

Помнится прочитал одну статью, что для нормальной работы компьютера нужно позаботится о защите питания электрической сети, которая может преподнести отвратительные сюрпризы в виде сгоревшей техники в результате скачка напряжения или ещё каких-то электрических казусов. Вот, тогда начал задумываться о покупки UPS себе домой, а не только для серверов на работе.

Порой просто сетевого фильтра недостаточно. Например, у одного моего знакомого электрическая сеть вдруг начала давать 380 В вместо номинальных 220 В . Вы представляет, что было. Так же бывают случаи, так называемой временной просадки напряжения или его понижения вплоть до 170 В . Такая ситуация часто бывает в домах со старой проводкой или ваш сосед умелец открыл небольшое производство у себя дома, требующее большой мощности. Со всем этим мне пришлось столкнуться и часто приходиться сталкиваться. Но, у меня нет поводов для беспокойства пока исправно работает мой источник бесперебойного питания(ИБП), который изображён на рисунке справа. А вот фрагмента из журнала, который ведет демон apcupsd того безобразия, которое может творится в электрической сети.

Sun Jan 24 18:48:30 MSK 2010  Power is back. UPS running on mains.
Sun Jan 24 18:48:28 MSK 2010  Power failure.
Sat Jan 23 10:43:05 MSK 2010  Power is back. UPS running on mains.
Sat Jan 23 10:43:05 MSK 2010  Mains returned. No longer on UPS batteries.
Sat Jan 23 10:42:25 MSK 2010  Running on UPS batteries.
Sat Jan 23 10:42:20 MSK 2010  Power failure.

Fri Jan 22 14:51:45 MSK 2010  apcupsd shutdown succeeded
Fri Jan 22 14:51:45 MSK 2010  apcupsd exiting, signal 15
Fri Jan 22 14:51:30 MSK 2010  Communications with UPS lost.
Fri Jan 22 07:59:43 MSK 2010  apcupsd shutdown succeeded
Fri Jan 22 07:59:43 MSK 2010  apcupsd exiting, signal 15
Fri Jan 22 07:59:27 MSK 2010  Communications with UPS lost.
Thu Jan 21 18:24:06 MSK 2010  Power is back. UPS running on mains.
Thu Jan 21 18:24:05 MSK 2010  Power failure.

Thu Jan 21 07:59:25 MSK 2010  apcupsd shutdown succeeded
Thu Jan 21 07:59:25 MSK 2010  apcupsd exiting, signal 15
Thu Jan 21 07:59:09 MSK 2010  Communications with UPS lost.

Это пример того, что происходило в электрической сети всего за три дня 21, 22 и 23 января 2010 года в доме, где была заменена электропроводка, а что происходит там, где она не менялась с времени завершении строительства! По сути было зафиксировано три ситуации с отказом по питанию, когда в одном случае оно пропало полностью, а в двух других — был просто кратковременный скачок напряжения, связанный с включение электроприбора в электрическую сеть, что привело к кратковременному скачку, а ИБП на это сразу же среагировал и его сгладил, переведя питание на батарею, что исключило как минимум выключения компьютера, а максимум его выхода из строя.

Некоторые технические подробности

Задняя часть ИБП
с разъёмами и
тепловой защитой

Когда искал ИБП в первую очередь обращал внимание на то, сколько может продержаться системный блок + монитор на батарее при отказе питания. Монитор потребляет примерно 100-150Вт, а компьютер примерно 150-250 Вт, что вся нагрузка по мощности равняется приблизительно 250-400 Вт. Теперь взглянем на характеристики моего ИБП, которые приводит сайт iXBT. Мощность, которую может он держать равняется 420ВА(около 300Вт.),что как показала практика достаточно для работы от батареи в течении от двух до пяти минут с указанным диапазоном нагрузки для монитора и системного блока. Этого времени достаточно, чтобы электричество восстановилось после кратковременного отключения или после истечения пяти минут демон apcupsd завершит корректно работу ОС Debian GNU/Linux без потери данных.

Второе, на что обращал внимание так это на то, чтобы была возможность расширенного мониторинга работы ИБП, возможность защиты телефонной линии от помех, чтобы защитить свой ADSL-роутер от таких проблем. К тому же хотелось прицепить к нему ещё удлинитель на выход из ИБП, который работает как сетевой фильтр. Как видите на рисунке слева мне это все удалось. Все разъёмы на задней панели заняты.

Все, что задумывалось мне помог осуществить ИБП APC Smart-UPS 420, который мне служит верой и правдой уже три года и защищает мой компьютер от всяких неприятностей связанных с электричеством. К тому же он не так дорого стоит, что тоже определяло мой выбор.

Расходные материалы

Заменяемая батарея APC,
картридж №2

Если Вы обычный пользователь, то наверное удивлены, что речь тут пойдет об расходных материалах. Да, именно о них и не о чем больше. Потому что к ним можно причислить батарею о которой автор неоднократно упоминал выше.

В компьютерных магазинах и всяких шопах, которые торгуют батареями для ИБП, её принято называть RBC2. Эта аббревиатура расшифровывается как APC Replacement Battery Cartridge #2, что на Русском языке звучит как Заменяемая батарея APC, картридж №2, которая изображена на одноимённом фотоснимке справа.

Эта батарея прослужила мне три года, что соответствует техническим характеристикам, на которые рекомендую взглянуть одним взглядом, особенно автомобилистам. Потому что проблемы с эксплуатацией этой батареи схожи. А именно, это циклы зарядки/разрядки и емкости. Чтобы соблюдать эти циклы лучше её не выключать и держать постоянно под напряжением. Потому что зарядка этой батареи не столь продолжительная по сравнению с аккумуляторами в автомобилях, но тоже требует времени. На зарядку тратится примерно 3-4 часа зарядка при уровне зарядки 20%. Теперь о проблемах с ёмкостью батареи. Все часто забывают, что чем больше служит батарея, тем меньше становится её емкость. Особенно, если она "необслуживаемая герметичная свинцово-кислотная батарея с загущенным электролитом", который нельзя долить как в автомобильном аккамуляторе.

Когда пришло время мне менять батарею, потому что она вдруг перестала держать емкость, то меня задушила жаба. К тому же это произошло в один из последних дней Новогодних праздников, когда все деньги были потрачены на подарки и всякие увеселения. Тратить почти 50 баксов мне как-то не хотелось и тогда свой взор обратил на аналог стоимостью 20 баксов.

Эксплуатация

Аналог RBC2. HR 12-7.2 DELTA

Данная батарея с своей работой справляется очень прилично. Когда вы будете покупать, то нужно помнить, что есть два типа HR 12-7.2 DELTA и HRL 12-7.2 DELTA, последняя с увеличенным сроком службы, а разница в цене примерно в 1 бакс. По прошествии более 5,5 лет (прим. авт. данные на ноябрь 2015 года) батарея HRL 12-7.2 DELTA потеряла половину емкости и продолжает её стремительно терять, что означает на деле сорок службы её составляет лишь половину от заявленного производителем (прим. авт. естественно, последний всегда найдет в чем упрекнуть пользователя в нерадивости). Таким образом, при выборе батерии время её жизни нужно делить на два.

Возвращаясь к проблемам эксплуатации, прошу вас помнить о емкости батареи,что она неизбежно будет падать. Поэтому по истечении года-полтора начинайте следить за ней. Иначе, в один прекрасный день вы окажетесь перед тёмным экраном монитора и с потерянными данными. Но, если с вами это случится, то не расстраивайтесь. Частенько такое бывает даже с опытными системными администраторами, которые забывают об этом. И в один прекрасный момент весь офис понимает это, когда не может зайти на сервер, где хранятся документы компании или этот сервер один на всю компанию. Чтобы не попасть в такую ситуацию, нужно учиться пользоваться средствами мониторинга и не забывать о ёмкости батареи. Особенно, если ваш ИБП поддерживает SMART протокол.

Настройка сервера apcupsd

Сервер, он же демон, apcupsd обеспечивает управление питание ИБП, производителем которого является корпорация American Power Conversion. Этим демоном поддерживается линейка моделей BackUPS(включая USB), SmartUPS V/S, SmartUPS (NET/RM) и Matrix. Он осуществляет мониторинг и контроль за статусом ИБП и позволяет вашему компьютеру работать в течении долго времени на ИБП, когда пропадает электричество в сети, а по истечении контрольного времени завершает работу системы по SHUTDOWN(8).

Демон apcupsd содержит одноимённый пакет, который можно устанавливается следующим образом.

root@engine:~# apt-get install apcupsd

После чего, редактируем файл /etc/apcupsd/apcupsd.conf. В нем нужно обратить внимание на следующие переменные.

UPSCABLEУстанавливает протокол обмена данными между компьютером и ИБП, в моём случая эта переменная имеет значение smart.

UPSTYPEДополняющая переменную UPSCABLE, указывает тип коммуникационного интерфейса. Так как мой ИБП использует COM-порт, то в значение указал apcsmart, если бы он использовал USB-интерфейс, то указал бы usb.

DEVICEЗадает файл устройство /dev/tty** для типа коммуникационного интерфейса. Для типа apcsmart мы указываем /dev/ttyS0(COM1) или /dev/ttyS1(COM2). Для USB ничего не указываем, потому что тем самым разрешается автоопределение USB-устройства.

ONBATTERYLEVELВремя в секундах, которое отсчитывает задержку, при отказе питания, когда ИБП работает от батареи.

BATTERYLEVELУровень истощения батареи ИБП, при достижения которого приведет к остановки системы через системный вызов SHUTDOWN(8). Рекомендую оставить значение по умолчанию, которое равно 5.

MINUTESВремя в секундах через которое будет остановлена система, если произошёл отказ питания, когда ИБП работает от батареи. Так считаем, что мой ИБП выдержит 5 минут, но реально нужно ставить 3 минуты, потому что задержка, которую образует переменная ANNOYDELAY равняется 60 секунд плюс туда-сюда вот практически все 5-ть секунд.

ANNOYDELAYПеременная, которая вызывает задержку, для информирования пользователя об отказе питания, которая обычно делается в системном журнале и широковещательными сообщениями по всем доступным консолям. По-умолчанию, она составляет 60 секунд, что исключает передачу сообщений при кратковременных отказах.

Мониторинг в консоли

Мониторинг и управление smart-UPS осуществляется консольными приложениями apctest и apcaccess. Первая саммостоятельное приложение, а вторая программа клиент демона apcupsd. Приложение apctest требует остановить демон на время своей работы. Что мы и сделаем.

root@engine:~# /etc/init.d/apcupsd stop
Stopping UPS power management: apcupsd.

Теперь можем запустить приложение apctest, которое нам позволит,путем нажатия цифр от 1 - 7 произвести следующее:

  1. Запращивает все известные значения, которые можно получить из ИБП.
  2. Выполняет калибровку работы ИБП от батареи.
  3. Прекращение процесса калибровки
  4. Монитор Прогресса калибровки
  5. Программирование EEPROM
  6. Ввод режима соединения TTY с ИБП
  7. Выход из программы

Первым делом, после суток под напряжением, произведите калибровку работы ИБП от батареи, которая позволит вам подтвердить ваши домослы или опровергнуть их как долго сможет работать Монитор и системный блок от батареи ИБП. Как показал тест мои домыслы были подтверждены с лихвой, ИБП продержалась на батареи 13 минут( производитель HRL 12-7.2 DELTA ) . Поэтому автор после этого теста увеличил значение MINUTES до 5-минут не забывая о циклах зарядки/разрядки батареи.И следующее, что нам будет интересно это изменение даты установки батареи.

Для чего, в главном меню теста выбираем цифру пять и нажимаем enter. Перед нами будет отображено меню

  1. Печать всех значений EEPROM
  2. Изменить дату установки батареи
  3. Изменить имя ИБП
  4. Change sensitive
  5. Change alarm delay
  6. Change low battery warning delay
  7. Change wakeup delay
  8. Change shutdown delay
  9. Change low transfer voltage
  10. Change high transfer voltage
  11. Change battery return threshold percent
  12. Change output voltage when on batteries
  13. Change the self test interval
  14. Set EEPROM with conf file values
  15. Выход

Из 15-ти представленных пунктов, мы рассмотрим только 1,2,3 и 15-й. Остальные значения с 4 по 14 пункт рекомендую оставить такими, как они пришли с завода, если конечно же вы не считает себя ассом по настройке ИБП. Например, автор на такое не решился, потому что таким он себя не считает. Потому название операций с EEPROM с 4 по 14 пункт не выполнял.

Для контроля выводим все значения EEPROM

Valid EEPROM values for the Smart-UPS SC420

Config Current Permitted
Description Directive Value Values
===================================================================
Upper transfer voltage   HITRANSFER   253    253  257  261  265
Lower transfer voltage   LOTRANSFER   208    208  204  200  196  
Return threshold         RETURNCHARGE  0     00    15   50   90
Output voltage on batts  OUTPUTVOLTS  230    230
Sensitivity              SENSITIVITY   H      H  M  L  L
Low battery warning      LOWBATT       2     02  05  07  10
Shutdown grace delay     SLEEP         60    060  180  300  600
Alarm delay              BEEPSTATE     0      0 T L N
Wakeup delay             WAKEUP        0     000  060  180  300
Self test interval       SELFTEST     336    336  168  ON  OFF
===================================================================
Battery date: 07/08/06
UPS Name : UPS_IDEN

Что нас интерисует это строчка c временем установки батареи(Battery date), которое содержит день/месяц/год, так текущее значение соответсвует дате, которую выставили на заводе 07 августа 2006 года, а ИБП был куплен как раз в конце этого года. Теперь мы сменим дату на 12/01/10, которая будет соответствовать 12 января 2010 года.


Select function number: 2

Enter new battery date -- DD/MM/YY: 12/01/10

Attempting to update UPS battery date ...
The old UPS battery date is: 07/08/06
The new UPS battery date is: 12/01/10

Теперь сменим имя ИБП(UPS Name) с UPS_IDEN на UPS_ENGINE.

Select function number: 3

Enter new UPS name -- max 8 chars: UPS_ENGINE

Name must be between 1 and 8 characters long.

Как видим фокус не удался, потому что имя должно состоять не более чем из 8-ми символов. Поэтому ИБП было присвоено имя UPS_ENGI, где последние четыре символа — начало название моего компьютера в сети.

Select function number: 3

Enter new UPS name -- max 8 chars: UPS_ENGI

Attempting to rename UPS ...
The old UPS name is: UPS_IDEN
The new UPS name is: UPS_ENGI

Остается лишь ещё раз вывести значения EEPROM, что думаю успешно сделаете сами.

Впринципе вот и все, что хотел рассказать о консольных приложениях для работы с ИБП. Консольное приложение apcaccess оставляю вам на самостоятельное изучение, а лучше расскажу о gapcmon. Единственное что, так это не забудте корректно выйти из apctest и запустить демон apcupsd .


Select function number: 15

2010-01-25 20:19:20 End EEPROM programming.

1) Query the UPS for all known values
2) Perform a Battery Runtime Calibration
3) Abort Battery Calibration
4) Monitor Battery Calibration progress
5) Program EEPROM
6) Enter TTY mode communicating with UPS
7) Quit

Select function number: 7

2010-01-25 20:19:22 End apctest.
root@engine:~# /etc/init.d/apcupsd start
Starting UPS power management: apcupsd.

Мониторинг на Графическом рабочем столе Gnome

Скриншот программы gapcmon

Как писал уже выше, программа gapcmon является клиентом демона apcupsd, который в свою очередь является сервером, для Графического окружения рабочего стола Gnome и позволяет пользователю визуально производить оценку работоспособности ИБП, что на много приятнее чем прикидывать в голове цифры и что они значат.

Программа gapcmon не требует никаких усилий с стороны пользователя в настройки. Ему лишь нужно правильно сконфигурировать сервер и запустить его. Да, совсем забыл, когда писал про настройку сервера apcupsd, что когда закончите настройку файла /etc/apcupsd/apcupsd.conf нужно заглянуть в файл /etc/default/apcupsd и переменной ISCONFIGURED присвоить значение yes. Иначе, скрипт /etc/init.d/apcupsd закончит свою работу следующим сообщением

"Please check your configuration ISCONFIGURED in /etc/default/apcupsd"
. Теперь разобравшись с запуском сервера apcupsd приступим к освоению программы gapcmon.

Она позволяет получать информацию не только локально, но и удаленно с других компьютеров, с запущенных на них серверов apcupsd, и объединеных одной локальной вычислительной сетью(ЛВС) или несколько ЛВС, объединеных через шлюзы(Gateway). Таким образом, системный администратор может вести мониторинг состояний всех ИБП, доступных ему по ЛВС.

Программа gapcmon ставится из одноименного пакета.

root@engine:~# apt-get install gapcmon

Запустить программу можно либо по Alt+F2, либо через главное меню "Приложение->Системные->APCUPSD Monitor".

Как только запустили приложение сразу же переходим на табулированную страницу "Preference" Информационной панели(Information panel). Там кликаем по кнопке "Добавить", чтобы программа автоматически создала нам соединение с сервером apcupsd. На той же панели выбираем табулированную страницу "Active Monitors", где вы должны увидеть список, а в нем наш ИБП UPS_ENGI@engine, что напоминает адрес E-MAIL сообщения. Он состоит из имени ИБП, который мы изменяли в apctest и имени компьютера на которым запущен сервер apcupsd и к которому мы присоединились. Двойным кликом по имени ИБП вызываем второе всплывающее окно, которое так же называется Информационная панель(Information panel), но в фигурных скобках к нему добавляется имя узла, с которым работает программа.

Второе окно содержит четыре табулированных страниц.

  • Historical Summary — представляет собой график, который позволяет отслеживать уровень переменного тока, зарядку батареи, напряжение на батареи, нагрузку и оставшееся время. Обновление графика производится через время, указанное в секундах под ним. Обычно оно составляет 240 секунд или 4 минуты.
  • Detailed Information — содержит различную информацию о состоянии ИБП и текущем состоянии сервера apcupsd .
  • Full UPS Events — как следует из названия табулированной страницы она содержит те события, которые присылает ИБП на компьютер, который в полной мере могут рассказать не только, что произошло с ним, но и самое главное его текущее состояние. Оно состоит из множества характеристик, который мы рассмотрим ниже.

События присылаемые с ИБП состоят из множества характеристик о которых можно посвятить отдельную статью, поэтому мы рассмотрим только те, которые отображаются на табулированной страницы Detailed Information в UPS metrics:

  • Volts from Utility — напряжении в сети.
  • Volts DC on Battary — напряжении в сети постоянного тока на батареи.
  • Percent Battary Charge — уровень зарядки батареи в процентах. Когда батарея заряжена равна 100%.
  • Percent Load Capacity — нагрузка на ИБП от расчетной в процентах. Как видите у меня она равна 50%.
  • Minutes Remaining — оставшиеся время до полной разрядки батареи в минутах.

Соответствие параметров UPS metrics характеристикам из Full UPS Events:

  • Volts from Utility — характеристика LINEV.
  • Volts DC on Battary — характеристика BATTV.
  • Percent Battary Charge — характеристика BCHARGE.
  • Percent Load Capacity — характеристика LOADPCT.
  • Minutes Remaining — характеристика TIMELEFT.
Если Вас интересует более подробное описание рекомендую обратится к APCUPSD User Manual.

Что могу ещё посоветовать? Проводить не ленится каждый месяц тестирование ИБП на предмет сколько времени продержится ваш компьютер от батареи с помощью теста "Времени калибровки работы ИБП", который мы проводили в apctest. Это вам позволит избежать неприятностей в будушем.

Рекомендации других пользователей

Во время обсуждения статьи на портале LINUX.ORG.RU от mky, который порекомендовал после замены аккумуляторной батареи аккуратно, ничего не замкнув, померять напряжение на её клеммах (не отсоединяя и не выключая ИБП). Замерить обычным китайским мультиметром через сутки заряда, в буферном режиме, на клеммах батареи должно быть не более 13,7 В. Кроме того, как указал mky, что старые модели APC через 10 лет эксплуатации имеют тенденцию завышать напряжение аккамуляторной батареи. И если вместо 13,6-13,7 В по номиналу будет 14,0-14,5 В через месяц-другой придётся покупать новую аккамуляторную батарею(АКБ). Такие замеры аккамуляторной батареи необходимо производить при при второй и последующих заменах АКБ.

Автор этой статьи высказал предположение, что при 50% нагрузки можно попытаться сэкономить на подключении к такого рода ИБП сразу две рабочих станции, правда это будет на пределе(лучше правда пользовать моделькой не 420, а 600). При этом автор предположил так же, что при такой эксплуатации ИБП на две замены АКБ хватит, а там можно её поменять. Особенно, если вы можете себе позволить.

На, что пользователь mky, посоветовал воздержаться от такого решения, потому что до 100% нагрузки ИБП лучше не грузить из-за изменения электропотребления современного железа, взависимости от выполнения текущих задач, например на компляции ядра показания "Percent Load Capacity" будет больше чем 50%. Так же Smart — это "line interactive" ИБП по схеме, это означает, что при работе от аккамуляторной батареи на выходе у него может быть немного другое напряжение, чем при работе от сети. Поэтому при переходе на батарею будет немного другой нагрузочных ток. В общем эти два фактора приводят к тому, что моргнёт свет и ИБП нагруженный под завязку не вытянет такую нагрузку, а потому не рекомендуется грузить ИБП больше чем на 80%.

Вернуться к Оглавлению


Copyright © 2010 rjaan as Andrey Rjavskov(Rzhavskov) <rjaan@yandex.ru> <arjavskov@gmail.com>