Анатомия неполадок в сети электропитания

Анатомия неполадок в сети электропитания

  Есть две печальные истины электронного века: первая - сеть электропитания не в состоянии давать стабильное, чистое напряжение, необходимое для питания чувствительной электроники, и вторая - пользователю самому приходится нести бремя забот о хорошем состоянии и надежной работе своего оборудования. Исследования, проведенные IBM, показали, что в среднем компьютер сталкивается с проблемами электропитания более 120 раз в месяц. Последствия этих воздействий различны: от простой блокировки клавиатуры и ускоренного износа оборудования до полной потери данных и выхода из строя электронных компонентов. Согласно исследованиям Yankee Group, почти у половины опрошенных корпораций расходы, связанные с простоями из-за проблем с электропитанием, доходят до 1000 US$ в час, а у девяти процентов эти расходы достигают 50000 US$ в час и более. Ясно, что бизнес становится более зависимым от качества электропитания сети, которая уже не справляется со своими задачами. Несмотря на быстрый рост возможностей современных компьютеров, достаточно отключения питания на долю секунды, и ваши данные будут потеряны. Более опасной представляется потеря уже записанных файлов или даже целиком всего содержимого жестких дисков, что может случиться, если перебой с питанием возникает во время записи на диск. Особенно уязвимы сетевые файл-серверы, которые постоянно производят запись информации.

  К сожалению, улучшения ситуации с электропитанием в ближайшем будущем не предвидится. Ввод в действие новой электростанции занимает примерно 10 лет, а проблемы ядерной энергии и природного топлива приостановили создание новых производств. В США, например, расходы на создание системы электрообеспечение упали с 2.3 % валового национального дохода в 1960-х годах до менее чем 1 %, в настоящее время. В некоторых регионах Европы проблемы энергообеспечения обостряются, поскольку атомные электростанции, служившие источниками энергии, закрываются по соображениям безопасности или для модернизации. Кто-то сказал, что пользователи делятся на две категории: одни уже потеряли данные из-за проблем с питанием, а с другими это ещЈ не успело случиться. За последние несколько лет мы способствовали образованию новой категории – тех, кто признал необходимость защиты и предпринял соответствующие меры. Проблема с электроэнергией – главная причина потери данных. Вот как можно разделить неполадки с электропитанием:

Проблема с электропитанием 45.3 %
Гроза 9.4 %
Пожар или взрыв 8.2 %
Сбой аппаратного/программного обеспечения 8.2 %
Наводнения 6.7 %
Землетрясения 5.5 %
Неполадки в информационной сети 4.5 %
Ошибки персонала 3.2 %
Отказ систем контроля 2.3 %
Остальное 6.7 %

  Всплески, перенапряжения, отключение питания, низкое напряжение сети … что же на самом деле происходит с компьютером, когда в питающей сети происходят какие-либо аномалии? Рассмотрим, для примера, возникновение перенапряжения, вызванное ударом молнии. Молния способна навести в обмотке трансформатора довольно большое напряжение. Если этот всплеск напряжения достаточно велик, он практически мгновенно распространяется по проводке, по вычислительной сети, через последовательный интерфейс, телефонную линию и так далее. Этот импульс обладает довольно большой энергией, поэтому он без труда доходит до вашего компьютера. Первыми жертвами опасного напряжения становятся модем, коммуникационные порты, сетевые карты. Затем из строя выходят материнская плата. В результате информация полностью утеряна. В случае перенапряжения могут сработать входные предохранители, и питание в сети может исчезнуть. При внезапном отключении напряжения может выйти из строя жесткий диск, в результате будут потеряны все данные, содержащиеся на нем. В лучшем случае будут потеряны данные, хранящиеся в кэш памяти, в худшем случае может быть нарушена структура FAT-таблицы, что приведет к потере всех данных.

Падение напряжения: кратковременное падание напряжения – самая распространенная проблема питания, составляющая 87 % всех сетевых помех (по данным Bell Labs).
Причины: обычно вызываемое большими пусковыми токами мощных электрических устройств (электродвигатели, компрессоры, лифты, торговое и промышленное оборудование), пониженное напряжение является так же результатом перегрузки сети электропитания. Например, в жаркие дни, когда электропотребление систем кондиционирования воздуха достигает максимальных значений, в сети часто возникают падения напряжения.
Последствия :Падение напряжения может привести к сбоям в работе, например, зависанию клавиатуры, системным сбоям, заканчивающимся потерей или повреждением данных. Падения напряжения так же уменьшают эффективность работы и срок службы электрооборудования, особенно электродвигателей.

Отключение: полное отсутствие напряжения в сети.
Причины: чрезмерное энергопотребление в сети, разряды молний, обледенение линий электропередача, автокатастрофы и т.д. могут вызывать серьезные аварии в системе энергообеспечения.
Последствия: потеря текущих данных в оперативной или кэш-памяти, возможное нарушение структуры файловой системы, что ведет к полной потере записанной на диске информации.

Импульсное перенапряжение: мгновенное и значительное увеличение напряжения. Обладающее большой энергией, импульсное перенапряжение проникает в электронное оборудование и вызывает повреждение или полное разрушение системы.
Причины : Обычно возникает в результате близкого разряда молнии, а так же при восстановлении напряжения после обрыва линии электропередачи.
Последствия :Катастрофические повреждения аппаратуры. Потеря данных.

Всплеск: кратковременное повышение напряжения, длительностью обычно не более 1/120 секунды.
Причины: мощные электродвигатели, например, кондиционеры или бытовые приборы, работающие поблизости. При выключении этого оборудования избыток энергии рассеивается по электросети.
Последствия: компьютеры и др. высокочувствительная техника приспособлена для работы в определенном диапазоне напряжения. Любое отклонение за установленные пределы могут сказаться на работе электронных компонентов и даже вывести их из строя.

Шумы: электромагнитные и радио шумы нарушают синусоидальную форму напряжения с сети.
Причины: электрические шумы вызываются многими факторами и явлениями, включая молнии, включение мощных нагрузок, генераторов, радиопередатчиков и промышленного оборудования.
Последствия: шумы приводят к неустойчивой работе оборудования, а так же к полной или частичной потере информации.