淺析網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器的心臟——UPS
很多電腦高手可能熟知CPU，主板，顯卡等等常見(jiàn)零部件，但是對UPS可能僅限于耳聽(tīng)途說(shuō)而沒(méi)有細細研究過(guò)。UPS的全稱(chēng)是Uninterruptible Power Supply，即“不間斷電源”。UPS是一種無(wú)中斷供電裝置，當普通的交流電電源發(fā)生中斷時(shí)，UPS仍能為用電設備持續供一段時(shí)間電，從而保證設備的正常運轉，使用戶(hù)有足夠的時(shí)間來(lái)保存資料。對于一般用戶(hù)而言，UPS是一種昂貴而不實(shí)用的設備，但是對于網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器來(lái)說(shuō)，UPS是一個(gè)最基本的必需設備。
如果說(shuō)服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò )的大腦，那么UPS就是為這個(gè)大腦供血的心臟。服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò )的數據中心，當服務(wù)器因為斷電等原因無(wú)法進(jìn)行正常工作，那么對用戶(hù)的數據資料讀取自然會(huì )造成很大的障礙。UPS的存在一定意義上可以保證服務(wù)器持續正常地工作。
雖然服務(wù)器是經(jīng)過(guò)特殊設計的計算機，本身運行特別穩定，但是如果沒(méi)有穩定的電源供應，服務(wù)器也很難保持穩定工作。舉個(gè)例子，在服務(wù)器工作時(shí)，硬盤(pán)在進(jìn)行萬(wàn)轉速的讀寫(xiě)，一旦短電，磁頭與盤(pán)片發(fā)生接觸，后果可想而知。硬盤(pán)壞了還不是最糟糕的事，對于服務(wù)器而言硬盤(pán)存儲的數據丟失才是最糟糕的，造成的損失可是不可估量的。
也許有人會(huì )認為帶有磁盤(pán)陣列卡的服務(wù)器在斷電時(shí)在硬盤(pán)上自動(dòng)形成錯誤，在下次重新啟動(dòng)時(shí)，磁盤(pán)陣列卡會(huì )自動(dòng)修復錯誤。實(shí)際上磁盤(pán)陣列卡修復錯誤的時(shí)間往往在半個(gè)小時(shí)以上，而半個(gè)小時(shí)的時(shí)間對于一個(gè)高性能的商用服務(wù)器來(lái)說(shuō)往往意味著(zhù)巨大的經(jīng)濟損失。
既然無(wú)論從哪個(gè)角度來(lái)說(shuō)服務(wù)器斷電都會(huì )引發(fā)一系列棘手的問(wèn)題，那么怎樣來(lái)避免服務(wù)器斷電呢？市電來(lái)自于外部，一旦與服務(wù)器連接的動(dòng)力電網(wǎng)的任何一處有問(wèn)題，就會(huì )造成電力中斷。為了解決這一問(wèn)題，非得UPS出馬不可。
UPS的作用：
UPS的作用不只是使電源不間斷，還扮演全方位的負載保護神角色，幾乎所有電源系統可能發(fā)生的問(wèn)題，UPS都能提供解決方案。UPS的具體作用如下：
a.實(shí)現雙路電源的不間斷相互切換。
b.隔離作用：將瞬間間斷、諧波、電壓波動(dòng)、頻率波動(dòng)及電壓噪聲等電網(wǎng)干擾阻擋在負載之前。
c.電壓變換/穩壓作用。
d.頻率變換/穩頻作用。
e.提供一定的后備時(shí)間。
UPS的種類(lèi)：
按電路動(dòng)作方式來(lái)分，可以將UPS分為離線(xiàn)式或后備式（Off－line或Standby）、在線(xiàn)式（On－line）和在線(xiàn)互動(dòng)式（Online－active）三種。
后備式的UPS大部分時(shí)間工作在旁路狀態(tài)，有爭換時(shí)間，對浪涌、尖峰、毛刺、頻率漂移等瞬間市電故障不具備保護功能，通常用于家用電腦等不太重要的場(chǎng)合。三端口式的UPS采用鐵磁諧波變壓器，初級電壓變壓時(shí)，次級電壓基本不變；逆變器始終工作，沒(méi)有切換時(shí)間；輸出頻率不穩定，與電網(wǎng)頻率一致，當頻率超限時(shí)，盡管沒(méi)有停電，也由電池放電；由于充電逆變器共用一個(gè)模塊，所以由逆變器產(chǎn)生的高頻成份很難濾掉，大大降低了電池壽命；帶非線(xiàn)性負載能力差，輸出波型畸變大；沒(méi)有手動(dòng)維修旁路，不能帶電維修。在線(xiàn)式的UPS特點(diǎn)是穩壓、穩頻、不間斷；電池提供后備時(shí)間，發(fā)電機提供長(cháng)延時(shí)，旁路提高可靠性；隨負載的瞬時(shí)過(guò)載或短路，單相入，單相出，三相入，單相出，三相入，三相出。
根據指標選UPS：
1、實(shí)際輸出功率
UPS的標稱(chēng)輸出功率并不等于它的實(shí)際輸出功率。實(shí)際輸出功率為標稱(chēng)輸出功率乘以輸出功率指數。對小容量的110kVA UPS而言，這個(gè)指數一般為0．7，新型的UPS則為0．8，還有更高的輸出功率指數。
一般中小型網(wǎng)絡(luò )的服務(wù)器供電，屬于容量小、局部供電，因此UPS選擇800VA的標稱(chēng)輸出功率（560瓦左右的實(shí)際輸出功率）就可以了。
2、持續輸出電源時(shí)間
UPS能夠持續輸出電源的時(shí)間從十分鐘到幾十個(gè)小時(shí)不等，當然持續的時(shí)間越長(cháng)，價(jià)格也越高。對UPS最基本的要求是在市電切斷后能連續滿(mǎn)負載提供不少于30分鐘的供電時(shí)間，這足以使我們有充足的正常關(guān)閉服務(wù)器的時(shí)間。
3、平均無(wú)故障時(shí)間
平均無(wú)故障時(shí)間MTBF是UPS（也是許多電器）的可靠性指標，在5萬(wàn)小時(shí)以上為好。我們選擇的UPS平均無(wú)故障時(shí)間當然也不能少于5萬(wàn)小時(shí)。一般而言，功率大些的UPS的MTBF要遠遠高于小功率UPS的MTBF。
4、是否可由軟件管理
許多UPS提供了一套電源管理軟件，通過(guò)這套軟件，可以遠程監視和控制UPS的工作狀態(tài)，在緊急情況出現時(shí)，軟件能給管理員發(fā)送電子郵件或向管理員的傳呼機發(fā)送警告信息。
UPS保養：
一、慎重選用空氣開(kāi)關(guān)的容量。開(kāi)關(guān)容量過(guò)大會(huì )造成過(guò)流，并且在負載發(fā)生短路時(shí)，起不到保護作用，過(guò)小則易造成市電中斷。
二、接UPS的配電箱應采用廣為使用的空氣開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)有消弧和負載短路時(shí)響應速度快的功能，且有漏電保護和過(guò)熱保護的等功能。這樣可以避免老式開(kāi)關(guān)在開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)的拉弧現象。
三、UPS所在的市電線(xiàn)路盡量少帶負載，尤其是大功率的電器負載，防止對電路和UPS的沖擊。
四、當重點(diǎn)負載的UPS發(fā)生故障，不應盲目關(guān)機，應用旁路繼續供電，然后通知UPS維修工程師解決故障。
五、開(kāi)關(guān)UPS要有順序，開(kāi)機時(shí)，應先開(kāi)UPS電源輸入開(kāi)關(guān)，再開(kāi)逆變器開(kāi)關(guān)；關(guān)機時(shí)相反。
六、在不用UPS時(shí)要及時(shí)關(guān)閉。防止因UPS長(cháng)期工作狀態(tài)下電池枯竭引起UPS故障。
七、禁止將不同安時(shí)數、不同品牌的電池組合使用。
八、應定期對UPS進(jìn)行充放電（原則上三個(gè)月）以保障電池的使用壽命。
九、為保護UPS的使用壽命，應同廠(chǎng)商維修人員協(xié)商，定期對UPS進(jìn)行維護保養。
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