USV, Spiegelsysteme, Backup/Restore: Hochverfügbarkeit ist mehr als immer Strom

Im Prinzip geht alles, aber ohne Strom geht nichts. Dieser lockere Werbespruch bringt die Sache jedoch schön auf den Punkt: Das Leben jeder IT-Infrastruktur hängt zunächst einmal vom Input aus der Steckdose ab. Eine USV (Unterbrechungsfreie StromVersorgung)-Anlage ist daher auch für mittelständische Unternehmen ein Muss. Flächendeckende Spannungsausfälle sind hierzulande eher selten. Der letzte große Stromausfall in den USA, Kanada und Italien ist vor gerade mal knapp zwei Jahren passiert. In Deutschland kommt es eher zu lokalen, kurzfristigen Unregelmäßigkeiten in der Stromversorgung durch Stromausfälle – hervorgerufen durch Bauarbeiten, Blitzschlag, umstürzende Bäume und Kabelbruch – und zu Qualitätsschwankungen durch Über- und Unterspannungen sowie Spannungsspitzen.

Ein Computersystem funktioniert je nach Modell ohne Spannungszufuhr noch etwa 8 bis 20 Millisekunden. Das ist nicht viel Zeit. Zum Sichern der Daten und Herunterfahren des Systems ist es auf jeden Fall zu wenig. Eine USV-Anlage schafft es jedoch nach einem Spannungsabfall innerhalb von 2 bis 4 Millisekunden, auf Akkubetrieb umzuschalten. Dadurch verlängert sich der Zeitraum zur Datensicherung je nach Leistungsfähigkeit der Anlage auf 10 bis 30 Minuten.

Zur Stromspeicherung innerhalb der USV werden Batterien verwendet, die sich im Laufe der Jahre jedoch abnutzen. Bei häufigem Einsatz kann die Batterie schon nach zwei bis drei Jahren nicht mehr die erforderliche Leistung bringen. Spätestens dann ist ein Austausch nötig, was in der Regel bei allen Geräten möglich ist. Allerdings gestatten nicht alle USVs den Austausch bei laufendem Betrieb, bekannt als „Hot-Swapping“. Wer keine Sekunde auf den Schutz verzichten möchte oder kann, sollte auf dieses Feature achten.

Heutzutage werden vier unterschiedliche Technologien eingesetzt:

OFF-Line (Standby)

Diese USV-Geräte werden zwischen Steckdose und Verbraucher geschaltet. Bei Spannungsschwankungen und Stromausfällen schalten sie automatisch innerhalb von 2 bis 4 Millisekunden auf Batteriebetrieb um. Die Netzspannung wird im laufenden Betrieb nur weitergereicht; die Geräte springen daher erst im Notfall als Versorger ein. Durch diese Technik wird die Akkuladung permanent auf hohem Niveau gehalten. Kommt es zu einem gravierenden Spannungsabfall, schaltet das System die Akkus als Energielieferant ein. Der kritische Punkt dieser Technik ist die Umschaltzeit. In diesem Zeitraum könnten die angeschlossenen Verbraucher Schaden nehmen.

Line Interactive
Solche Geräte reagieren nicht nur auf bestimmte Zustände im Stromnetz, sondern agieren auch selbstständig. Über einen eingebauten Mikroprozessor werden neben Stromausfällen auch Spannungsschwankungen sofort ausgeglichen. So ist gewährleistet, dass der Verbraucher immer eine konstante Stromversorgung erhält. Spezielle Filter fangen dabei die Stromschwankungen innerhalb des Netzes ab. Diese Geräte liefern somit einen gleichmäßigeren Strom als Offline-Modelle, zudem können sie Schwankungen kurzzeitig ohne Hilfe der Akkus ausgleichen. Das sorgt für Zeitgewinn beim Umschalten auf die Akkus.

Online Sharing
Ebenfalls zwischen On- und Offline-Technologie bewegt sich das Online Sharing. Diese Technik geht einen Schritt weiter als „Line Interactive“. Zwar wird auch bei Online Sharing der Netzstrom direkt an die angeschlossenen Geräte weitergeleitet, doch sichern die Überwachungsfilter und die ununterbrochene Leistungsbereitschaft der Akkus den Ausgleich der Schwankungen fast ohne Zeitverlust beim Umschalten. Die Online-Sharing-Technologie verbirgt sich mitunter auch hinter dem Kürzel „AVR“ (Automatic Voltage Regulator). Diese automatische Volt-Regulierung ist für stets gleichmäßig fließenden Strom verantwortlich.

ON-Line
ON-Line-USV-Geräte beliefern den Verbraucher konstant mit künstlicher Spannung. Die Netzspannung wird nur zum Laden der Akkus verwendet. Aus technischer Sicht sind es so genannte Doppelwandler, auch „Double Conversion“ genannt. Sie versorgen die angeschlossenen Geräte ununterbrochen mit gleichmäßigem Strom. Die Netzspannung wird kontinuierlich in Gleichstrom umgewandelt, den Batterien zugeführt und anschließend wieder in Wechselstrom zurückgewandelt. Die Batterie ist somit ständig im Einsatz und dient als aktiver Puffer. Deshalb ist es gleich, welche Spannung das Netz bietet, die angeschlossenen Geräte merken nichts von möglichen Schwankungen.

Sowohl Line-Interactive als auch Online-Sharing stellen einen guten Kompromiss zwischen der teueren Online- und der günstigen Offline-Technologie dar. Auch preislich liegen Sie zwischen beiden Lagern. Wissen Sie, welchen Strombedarf Ihre iSeries hat und welche Leistung die USV im Notfall aufbringen muss? Unter der Adresse www.apc.com/tools/ups_selector/index.cfm können Sie es herausfinden.

Eines sollte jedoch klar sein: Die Anschaffung einer passenden USV-Anlage ist nur der erste Schritt zum Aufbau einer hochverfügbaren IT-Infrastruktur. „Richtige“ Hochverfügbarkeit bedeutet mehr als eine gesicherte Stromversorgung. Die Spezialisten für eine Schwachstellenanalyse ihrer IT-Infrastruktur und für eine weiterführende Beratung finden Sie im Midrange Solution Finder in der Rubrik „Systemsoftware/Hochverfügbarkeit“ auf www.Midrange-Solution-Finder.de.

M.W.