Защита информации, бесперебойное питание и решения APC

Камилл Ахметов

Отчего происходят потери данных? Приводимая ниже статистическая информация распространяется компанией American Power Conversion (http://www.apcc.com, http://www.apcc.ru) — со ссылкой на американскую консалтинговую компанию Contingency Planning — в рекламных целях. Тем не менее она выглядит вполне убедительна. Итак:

Причина потери данных %
Ошибки оператора или саботаж 3
Сетевые сбои 5
Программные и аппаратные сбои 8
Вирусные атаки и прочие причины 9
Пожары и стихийные бедствия 30
Сбои электропитания 45

Можно поспорить относительно реального соотношения процентов потерь от ошибок оператора и стихийных бедствий, но главное не вызывает сомнений: отключение электропитания, броски напряжения и электропомехи являются сегодня Стихийным Бедствием Номер Один. Забыв о включенных стиральной и посудомоечной машине, вы нажали кнопку электрочайника — и все огни в вашей квартире погасли, а вместе с ними и «голубой огонек» дисплея, на котором только что был почти готовый отчет... Секундный бросок напряжения — и блок питания ПК нужно менять... Авария на подстанции — и ваш бизнес встал...

Исследования корпорации IBM, проведенные на территории США, показали, что персональный компьютер каждый месяц испытывает в среднем 120 проблем, связанных с электропитанием. Из всех происшествий в электросети, по данным Bell Labs, 87% составляют кратковременные понижения напряжения, а 4,7% — полное исчезновение напряжения. Это примерно шесть аварийных выключений питания в месяц — причем в США, где проблем с электросетью, скажем так, поменьше, чем у нас. Между прочим, не зря все руководства к операционным системам, как к сетевым (Novell NetWare, Windows NT Server), так и к персональным (Windows 95/98, Windows NT Workstation), предупреждают о том, что потеря питания компьютером до выполнения процедуры выхода из операционной системы может привести к потере данных. Хорошо, если вы потеряете только тот документ, который не был вовремя сохранен на диске, а что, если «грохнется» файловая система?

Есть и другая сторона медали. Данные могут и не быть потеряны — допустим, все документы сохранены благодаря функциям автосохранения, встроенным в программное обеспечение, информация на сервере осталась неповрежденной благодаря надежной файловой системе (такой как NTFS), «вылетевший» винчестер — и вовсе сущий пустяк благодаря подсистеме RAID. Но до момента повторного включения питания и полной загрузки оборудования вы все равно остались без ваших данных. Данные есть, но они недоступны. Ваши электронные «органы чувств» тоже отключены, вы не можете даже отправить сообщение по электронной почте.

Во что это вам обойдется? По результатам исследований Yankee Group, более половины компаний теряют за час простоя не менее 1000 долл., а 9% компаний за тот же час теряют более 50 тыс. долл. Для крупных и очень крупных финансовых организаций цена потерь — сотни тысяч и миллионы долларов в час. Это без учета потерь информации. А если с ними? Еще один «вдохновляющий» факт: по результатам исследования университета штата Миннесота, более трети американских компаний, потерявших данные, так и не восстановили свой бизнес...

А будет еще хуже. Пару десятилетий назад самым дорогостоящим компонентом информационных систем было аппаратное обеспечение. Лет 15 назад стоимость данных скачкообразно выросла и в несколько раз превысила стоимость «железа». А сейчас со стоимостью данных, хранящихся в информационной системе, сравнялась относительная стоимость их доступности. И она будет только расти. Информационная система недоступна — и в кассовом отделе супермаркета выстраивается очередь, остановлена продажа авиабилетов, не выходит свежая газета, банковские платежи «зависли», погасли столбцы на биржевых терминалах… «Апокалипсис наших дней».

  • Ватт (Вт, W) — единица измерения полезной потребляемой мощности.
  • Вольтампер (ВА, VA) — единица измерения полной потребляемой мощности (полезная мощность плюс потери).

Принята для измерения допускаемой мощности ИБП, сетевых фильтров и т.д. Для компьютеров доля потерь в полной потребляемой мощности составляет порядка 30%.

А теперь договоримся о терминах.

Полная потребляемая мощность современного персонального компьютера (то есть системного блока вместе с монитором) составляет сотни вольтампер. Типичная «секретарская» машина («минитауэр» с процессором Pentium и 15-дюймовым монитором) проработает от ИБП мощностью 300 ВА минут восемь. Хорошая рабочая станция — «тауэр», Pentium II, 17-дюймовый монитор — «проживет» не более пяти минут, а такая же машина с 21-дюймовым монитором «умрет» сразу по отключении питания. При мощности ИБП 650 ВА указанные компьютеры продержатся, соответственно, 47, 23 и 16 мин, а ИБП мощностью 1,5 кВА обеспечит их работу в течение, соответственно, 2,5 часов, 1,5 часов и часа с четвертью...

Лазерный принтер при работе периодически потребляет пиковую мощность 1-2 кВА, в несколько раз превышающую среднюю мощность, указанную в его паспорте, — 300-600 ВА. Из этого следует, что лазерный принтер стоит либо подключать к ИБП мощностью 1,5-2 кВА (если вам очень нужна бесперебойная печать), либо вообще не стоит обеспечивать бесперебойным питанием, если речь идет о персональной печати. Использование ИБП оправдано там, где потеря питания способна привести к потере данных, — это персональные компьютеры, серверы, сетевое оборудование, внешние модемы, стримеры, дисководы и т.п. Персональные принтеры и сканеры, а тем более осветительные приборы не особенно нуждаются в ИБП.

Интересный вопрос: а какую мощность может потреблять вся информационная система организации? Очевидный ответ: от десятков киловольт-ампер в случае малых офисов до сотен кВА для крупных организаций.

Для защиты рабочих станций компания АРС предлагает серию ИБП Back-UPS и Back-UPS Pro. Это ИБП. В моделях Back-UPS (наиболее простые ИБП от APC, работающие по офлайновой технологии) используется ряд мощностей 200 ВА (достаточно для узлов локальных сетей, межсетевого оборудования, почтовых серверов), 400 ВА (для настольных систем и серверов) и 600 ВА (для мощных ПК и графических станций).

Back-UPS PRO — гораздо более современные ИБП, использующие топологию Line Interactive. Они обладают интегрированным автоматическим регулятором напряжения, гарантирующим равномерную подачу электропитания в систему и максимальную емкость батареи при длительных падениях напряжения. Микропроцессорная система управления батареей обеспечивает защиту батареи от перезаряда и чрезмерного разряда и своевременно, не позднее, чем за месяц до предполагаемого истечения срока службы батареи, выдает световое и звуковое предупреждение пользователю. Модели Back-UPS PRO 280PNPI, 420PNPI и 650PNPI являются единственными ИБП, сертифицированными фирмой Microsoft для работы с Windows 95 (Designed for Windows 95). Ряд мощностей Back-UPS PRO: 280, 420, 650, 1000, 1400 ВА.

Специально для защиты недорогих серверов в малых локальных сетях предлагается Smart-UPS v/s, а для управления электропитанием мощных локальных сетей существует семейство Smart-UPS, поддерживающее основные средства управления для администраторов ЛВС. Отличительной чертой семейства Smart UPS является необыкновенно широкая линейка мощностей. В стандартном исполнении это: 450, 700, 1000, 1400, 2200, 3000 ВА. Вариант исполнения RM (Rack Mount) позволяет осуществлять монтаж источников бесперебойного питания в 19-дюймовой стойке.

Защита информационных центров, ключевых серверов, разветвленного коммуникационного оборудования требует ответственного подхода. Нельзя полагать, что выходить из строя может только компьютерное оборудование. Иногда случается, что и сам ИБП, имеющий определенный ресурс, выходит из строя, и тогда огромный объем информации, размещенный в центре хранения данных, становится легко уязвимым. Эту проблему решает только применение источников бесперебойного питания с модульной архитектурой. Главная особенность подобных устройств заключается в возможности заменять большинство неисправных модулей в «горячем» режиме, то есть без остановки системы. Единственный узел, который невозможно заменить, не отключая нагрузки, — это изоляционный модуль, содержащий только изолирующий трансформатор и разъемы и практически не подверженный сбоям.

В состав ИБП такого типа входит изолирующий модуль, электронный модуль и внешние батареи. С помощью модульной архитектуры достигается 100-процентная «живучесть» ИБП, что обеспечивает бесперебойную работу крупных, особо ответственных серверов и центров обработки данных.

«Младшим» в ряду модульных ИБП от APC является Matrix-UPS. Все батареи в нем соединены параллельно, и отказ одной из них не приводит к отказу всей цепочки. Каждая батарея контролируется собственным процессором, обеспечено нулевое время переключения на питание от батарей.

Массив питания Symmetra — резервируемая, масштабируемая и администрируемая система защиты информационных систем и современных вычислительных центров. Power Array является единой системой, состоящей из модульных компонентов. Модульная архитектура обеспечивает построение системы практически со 100-процентной («пять девяток») доступностью и широким ассортиментом способов управления и диагностических процедур. Дополнительные модули батарей по 4 кВА позволяют неограниченно наращивать время автономной работы и суммарную емкость системы.

Особенно интересно то, что Symmetra обеспечивает избыточность. Суть технологии избыточности для ИБП заключается в том, что все модули в массиве электропитания действуют параллельно и равномерно распределяют между собой нагрузку. При этом используется один избыточный модуль сверх того числа, которое необходимо для работы системы при полной нагрузке. Если вычислительная нагрузка равна 15 кВА, избыточность достигается с помощью пяти модулей электропитания. Если один модуль выйдет из строя или будет удален, остальные сразу же начнут поддерживать полную нагрузку. Какой именно модуль вышел из строя, не имеет значения, потому что все другие модули постоянно действуют и поддерживают нагрузку.

Для защиты центров обработки данных, компаний с разветвленной структурой и промышленных объектов предназначено недавнее приобретение компании APC — серия трехфазных систем бесперебойного питания Silcon. ИБП Silcon обеспечивает мощность от 10 до 800 кВА. Возможность параллельного подключения до девяти источников Silcon (при котором, кстати, происходит распределение нагрузки с целью уменьшения расхода электроэнергии) позволяет достичь максимальной мощности системы бесперебойного питания 7,2 МВА, но в мире пока не существует информационных систем с такой вычислительной нагрузкой. Одним из рекордсменов считается мегацентр IBM в Великобритании, контролирующий работу всех вычислительных систем IBM Европы, Среднего Востока и Африки, — около 4 МВА. Центральный офис Сбербанка РФ (Москва, Вавилова, 19) потребляет 1,2 МВА. И тот и другой являются пользователями Silcon. В центральном офисе Сбербанка установлено три БИП Silcon по 200 кВА в параллельном подключении и девять источников по 60 кВА, подключенных по три в параллели.

Я не готов судить о преимуществах решений APC перед решениями по бесперебойному питанию от других компаний. Косвенным подтверждением наличия таких преимуществ может служить доля рынка APC: на рынке источников бесперебойного питания (ИБП) США она составляет 42,6% (у ближайшего конкурента — 21%), на мировом рынке ИБП — 26,1% (у ближайшего конкурента — 7,1%), на рынке ИБП России и стран СНГ — более 70% (у ближайшего конкурента — около 15%).

КомпьютерПресс 8'1999