浅析网络服务器的心脏——UPS
很多电脑高手可能熟知CPU,主板,显卡等等常见零部件,但是对UPS可能仅限于耳听途说而没有细细研究过。UPS的全称是Uninterruptible Power Supply,即“不间断电源”。UPS是一种无中断供电装置,当普通的交流电电源发生中断时,UPS仍能为用电设备持续供一段时间电,从而保证设备的正常运转,使用户有足够的时间来保存资料。对于一般用户而言,UPS是一种昂贵而不实用的设备,但是对于网络服务器来说,UPS是一个最基本的必需设备。
如果说服务器是网络的大脑,那么UPS就是为这个大脑供血的心脏。服务器是网络的数据中心,当服务器因为断电等原因无法进行正常工作,那么对用户的数据资料读取自然会造成很大的障碍。UPS的存在一定意义上可以保证服务器持续正常地工作。
虽然服务器是经过特殊设计的计算机,本身运行特别稳定,但是如果没有稳定的电源供应,服务器也很难保持稳定工作。举个例子,在服务器工作时,硬盘在进行万转速的读写,一旦短电,磁头与盘片发生接触,后果可想而知。硬盘坏了还不是最糟糕的事,对于服务器而言硬盘存储的数据丢失才是最糟糕的,造成的损失可是不可估量的。
也许有人会认为带有磁盘阵列卡的服务器在断电时在硬盘上自动形成错误,在下次重新启动时,磁盘阵列卡会自动修复错误。实际上磁盘阵列卡修复错误的时间往往在半个小时以上,而半个小时的时间对于一个高性能的商用服务器来说往往意味着巨大的经济损失。
既然无论从哪个角度来说服务器断电都会引发一系列棘手的问题,那么怎样来避免服务器断电呢?市电来自于外部,一旦与服务器连接的动力电网的任何一处有问题,就会造成电力中断。为了解决这一问题,非得UPS出马不可。
UPS的作用:
UPS的作用不只是使电源不间断,还扮演全方位的负载保护神角色,几乎所有电源系统可能发生的问题,UPS都能提供解决方案。UPS的具体作用如下:
a.实现双路电源的不间断相互切换。
b.隔离作用:将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动及电压噪声等电网干扰阻挡在负载之前。
c.电压变换/稳压作用。
d.频率变换/稳频作用。
e.提供一定的后备时间。
UPS的种类:
按电路动作方式来分,可以将UPS分为离线式或后备式(Off-line或Standby)、在线式(On-line)和在线互动式(Online-active)三种。
后备式的UPS大部分时间工作在旁路状态,有争换时间,对浪涌、尖峰、毛刺、频率漂移等瞬间市电故障不具备保护功能,通常用于家用电脑等不太重要的场合。三端口式的UPS采用铁磁谐波变压器,初级电压变压时,次级电压基本不变;逆变器始终工作,没有切换时间;输出频率不稳定,与电网频率一致,当频率超限时,尽管没有停电,也由电池放电;由于充电逆变器共用一个模块,所以由逆变器产生的高频成份很难滤掉,大大降低了电池寿命;带非线性负载能力差,输出波型畸变大;没有手动维修旁路,不能带电维修。在线式的UPS特点是稳压、稳频、不间断;电池提供后备时间,发电机提供长延时,旁路提高可靠性;随负载的瞬时过载或短路,单相入,单相出,三相入,单相出,三相入,三相出。
根据指标选UPS:
1、实际输出功率
UPS的标称输出功率并不等于它的实际输出功率。实际输出功率为标称输出功率乘以输出功率指数。对小容量的110kVA UPS而言,这个指数一般为0.7,新型的UPS则为0.8,还有更高的输出功率指数。
一般中小型网络的服务器供电,属于容量小、局部供电,因此UPS选择800VA的标称输出功率(560瓦左右的实际输出功率)就可以了。
2、持续输出电源时间
UPS能够持续输出电源的时间从十分钟到几十个小时不等,当然持续的时间越长,价格也越高。对UPS最基本的要求是在市电切断后能连续满负载提供不少于30分钟的供电时间,这足以使我们有充足的正常关闭服务器的时间。
3、平均无故障时间
平均无故障时间MTBF是UPS(也是许多电器)的可靠性指标,在5万小时以上为好。我们选择的UPS平均无故障时间当然也不能少于5万小时。一般而言,功率大些的UPS的MTBF要远远高于小功率UPS的MTBF。
4、是否可由软件管理
许多UPS提供了一套电源管理软件,通过这套软件,可以远程监视和控制UPS的工作状态,在紧急情况出现时,软件能给管理员发送电子邮件或向管理员的传呼机发送警告信息。
UPS保养:
一、慎重选用空气开关的容量。开关容量过大会造成过流,并且在负载发生短路时,起不到保护作用,过小则易造成市电中断。
二、接UPS的配电箱应采用广为使用的空气开关,这种开关有消弧和负载短路时响应速度快的功能,且有漏电保护和过热保护的等功能。这样可以避免老式开关在开启和关闭时的拉弧现象。
三、UPS所在的市电线路尽量少带负载,尤其是大功率的电器负载,防止对电路和UPS的冲击。
四、当重点负载的UPS发生故障,不应盲目关机,应用旁路继续供电,然后通知UPS维修工程师解决故障。
五、开关UPS要有顺序,开机时,应先开UPS电源输入开关,再开逆变器开关;关机时相反。
六、在不用UPS时要及时关闭。防止因UPS长期工作状态下电池枯竭引起UPS故障。
七、禁止将不同安时数、不同品牌的电池组合使用。
八、应定期对UPS进行充放电(原则上三个月)以保障电池的使用寿命。
九、为保护UPS的使用寿命,应同厂商维修人员协商,定期对UPS进行维护保养。