Питание узла связи и коммутационного оборудования регионального интернет-провайдера в Омске

Региональный интернет-провайдер в Омске обслуживает около 85 000 абонентов: физические лица, малый и средний бизнес, ряд крупных корпоративных клиентов с SLA 99,9%. Ключевой узел связи расположен на арендованной площадке в центральном районе города — именно через него проходит весь транзитный трафик сети. Оборудование ядра: два маршрутизатора BGP, BRAS, коммутаторы агрегации 10G, системы защиты от DDoS. Оборудование доступа размещено в 6 серверных стойках: коммутаторы L2/L3 агрегации, точки терминирования GPON, серверы биллинга и мониторинга.

Система питания ядра — шкафы -48 В с батареями AGM 2 В / 800 А·ч 2015 года. Плановое тестирование показало деградацию: 34 из 48 батарей имеют остаточную ёмкость ниже 60% номинала. Реальная автономия ядра сети снизилась с расчётных 8 часов до 2,8 часа. Это нарушало условия договоров с корпоративными клиентами (SLA 99,9% подразумевает не более 8,76 часа простоя в год) и требованиям лицензии ФСБ к операторам связи.

Одновременно: 6 стоек оборудования доступа питались напрямую от сети без резервирования. Три коротких отключения за год — каждый раз оборудование доступа перезагружалось, абоненты теряли связь на 5–15 минут.

Решить две задачи одновременно: восстановить автономию ядра сети до 6+ часов (замена батарейного парка -48 В) и оснастить 6 стоек оборудования доступа ИБП 220 В. Все работы — без прерывания услуг связи. Мониторинг всех ИБП в единой NMS на базе Zabbix.

Система питания ядра: два шкафа -48 В, суммарно 48 батарей AGM 2 В / 800 А·ч = батарея 24×2 В = 48 В, ёмкость 800 А·ч. Нагрузка ядра 12 кВт. Замена батарей — поочерёдно (не более 12 батарей за ночное окно 4 часа) без отключения нагрузки. Оборудование доступа: нагрузка на стойку 1,8–2,4 кВт. Мониторинг: Zabbix 6.2, все ИБП должны добавляться через SNMP MIB без дополнительного ПО.

Перед замены батарей ядра проведено тестирование всех 48 батарей тестером ёмкости с формированием протокола по каждой. Результат: 34 батареи — ёмкость ниже 60% (подлежат замене), 14 батарей — ёмкость 72–81% (заменены в порядке плановой профилактики с учётом возраста 9 лет).

Расчёт автономии после полной замены 48 батарей: новые батареи 2 В / 800 А·ч, батарея 24 В × 800 А·ч = 19 200 Вт·ч. При нагрузке 12 кВт и КПД разряда 0,85: 19 200 × 0,85 / 12 000 × 60 = 81 минута (1,36 часа). Это меньше требуемых 6 часов — одной батареи 800 А·ч при данной нагрузке недостаточно.

Решение: параллельное подключение второго батарейного шкафа. Суммарная ёмкость 2 × 800 А·ч = 1 600 А·ч при 48 В = 76 800 Вт·ч. Автономия: 76 800 × 0,85 / 12 000 × 60 = 326 минут (5,4 часа). Близко к требованию 6 часов. Дополнительно установлены 4 зарядных модуля 100 А — ускоренный заряд за 8 часов при нагрузке 400 А·ч (50% SOC).

Для 6 стоек оборудования доступа — стоечные ИБП 3000 ВА online с двумя батарейными модулями каждый. Нагрузка 2,1 кВт; расчётная автономия: (192 × 18 × 2 × 0,85) / 2100 × 60 = 100 минут — достаточно для запуска резервного питания или устранения причины отключения.

Карты SNMP v2c настроены по MIB производителя; добавление в Zabbix заняло 20 минут на устройство. Все 6 ИБП доступа и обе системы питания ядра видны в едином дашборде: нагрузка, состояние батарей, входное/выходное напряжение, история событий за 90 дней.

• 6 × ИБП стоечный 2U 3000 ВА / 2700 Вт, online
• 12 × батарейный модуль 2U, 192 В / 18 А·ч
• 48 × батарея AGM 2 В / 800 А·ч (полная замена парка ядра)
• 4 × зарядный модуль 48 В / 100 А
• 6 × карта SNMP v2c
• 1 × тестер ёмкости аккумуляторов 2 В с протоколом

Дни 1–2: тестирование ёмкости 48 батарей, составление протокола, расчёт автономии при разных конфигурациях. День 3: согласование решения с техническим директором, счёт. День 4: оплата. Дни 5–12: батареи 2 В / 800 А·ч — под заказ (7 рабочих дней производственная готовность). День 13: доставка в Омск. Дни 14–17: ночная замена батарей ядра (12 батарей за ночь, 4 ночи). Монтаж ИБП в стойки доступа — 2 ночи по 3 стойки.

Контрольный разрядный тест через неделю после завершения замен: автономия ядра при нагрузке 12 кВт — 5,4 часа. Норма SLA корпоративных клиентов (4 часа как внутренний порог) выполнена. За последующие 6 месяцев — три аварии электроснабжения: 1,5 часа, 3,2 часа и 4,8 часа. Все три прошли без прекращения услуг. Шесть стоек оборудования доступа за тот же период пережили 11 коротких отключений без перезагрузок. Количество абонентских обращений по причине «нет интернета» снизилось на 40%. Мониторинг Zabbix позволил дежурной смене трижды предотвратить инциденты, заблаговременно заметив деградацию зарядных модулей. Экономия против покупки новых шкафов питания — 14%.

ВИСТЛАН — один из немногих поставщиков, способных скомплектовать в одной партии батареи 2 В / 800 А·ч в нужном количестве, стоечные ИБП 220 В и карты SNMP для Zabbix с предоставлением MIB-файлов. Конкуренты могли закрыть только одну из двух задач. Тестер ёмкости предоставлен в аренду на период работ без доплаты.

Снижение автономии ядра сети с 8 до 2,8 часа имело прямые коммерческие последствия. Корпоративные клиенты провайдера платят повышенную абонентскую плату (в 2,5–3,5 раза выше, чем физические лица) именно за SLA 99,9%, что подразумевает не более 8,76 часа простоя в год. При аварии на 3+ часа клиент имеет право на перерасчёт по штрафным санкциям — обычно 10–30% месячной абонентской платы за каждый час простоя сверх SLA.

Расчёт потенциального ущерба: 15 корпоративных клиентов × средний счёт 85 000 руб/мес × штраф 20%/час × 1 час = 255 000 рублей за одну аварию. При трёх авариях в год — 765 000 рублей штрафов плюс риск расторжения договоров с крупными клиентами. Стоимость полной замены батарейного парка — 2 850 000 рублей — окупается менее чем за 4 года только за счёт предотвращённых штрафов, не считая репутационного эффекта.

После восстановления автономии технический директор направил корпоративным клиентам уведомление о проведённых работах и актуальных параметрах системы резервного питания. Несколько клиентов, рассматривавших смену провайдера, приняли решение остаться, сославшись на открытость компании в вопросах инфраструктуры.

После проекта по замене батарей технический директор провайдера осознал: батарейный парк — это актив с определённым жизненным циклом, требующий планового управления, как любое другое оборудование. Внедрена простая система: таблица Excel с указанием даты установки, производителя, ёмкости при установке и плановой дате замены (через 7 лет для гелевых, через 5 лет для AGM). Ежегодно — контрольный замер ёмкости тестером. При снижении ниже 70% — батарея включается в план замены вне зависимости от возраста. Стоимость этого подхода: 4 часа в год инженерного времени на замеры и актуализацию таблицы. Потенциальная экономия: предотвращение внеплановой замены батарей в аварийном режиме (срочная поставка обходится на 25–40% дороже плановой) и предотвращение аварий из-за неожиданного исчерпания ресурса батарей.

Оговорка: кейс описывает типовой проект; наименование провайдера и точные параметры изменены в целях конфиденциальности. Реальные результаты зависят от конфигурации объекта.