提升企業信息機房保障核心設備不間斷運行的能力

王 佳

（川慶鉆探長慶鉆井總公司 信息中心，西安 710018）

0 引言

信息機房是企業信息化工作的核心與樞紐，服務器、交換機各種網絡設備都存放于此，是數據交換的中心，承擔著網絡交互、數據傳輸、集中存儲等重要職能。［1］受條件和成本的限制，中小型信息機房供配電系統僅由單路市電及UPS（Uninterruptible Power Supply，不間斷供電電源）系統組成，沒有接入雙路電源或配備柴油發電機。遇到市電停電的情況，UPS系統無法為所有設備提供持久供電，當UPS電量不足時將會自動關機導致所有設備斷電，造成網絡癱瘓和全部業務系統中斷的嚴重后果，不僅會影響企業的生產辦公，還會帶來巨大的經濟損失。PDU電源控制技術可根據市電的通斷自動控制機柜的PDU插座電源，通過斷開部分負載來延長UPS的可持續供電時間，使其優先保障機房的核心設備不間斷運行，以減小停電的影響范圍，使得機房應對停電更加智能、高效。

1 信息機房配電系統原理

信息機房供配電系統主要由市電配電柜、UPS系統和柴油發電機等組成。高可靠性機房供配電系統一般引入兩路市電電源，當一路供電發生故障時，能夠自動轉換到另一路供電，并采用柴油發電機組作為備用應急電源，UPS系統為設備持續供電直到發電機啟動，可避免設備運行中斷，達到連續、平穩的供電保障。中小型信息機房受條件限制，只有單路市電電源及UPS系統，且沒有備用應急發電機。當市電輸入正常時，UPS系統將市電穩壓后供應給負載使用，并為UPS主機連接的蓄電池充電；當市電停電時，UPS系統立即將蓄電池的電能通過逆變轉換，繼續向負載提供平穩供電。但是UPS系統為所有設備持續供電的時間有限，若市電停電時間過長，UPS系統將會由于蓄電池電量不足而自動關機，從而導致機房內所有設備斷電。

2 PDU電源自動控制技術研究

2.1 機房設備分級管理

UPS系統的可持續供電時間與蓄電池的容量大小及負載功率大小等因素有關。中小型信息機房擁有的信息化設備從幾十臺至幾百臺，日常管理中，可將機房設備根據重要程度分為三個等級。

圖1 中小型信息機房供配電系統圖

一級為不可間斷的重要設備，主要包括核心網絡交換機、核心路由器、匯聚交換機及關鍵業務服務器。對于核心網絡設備等重要負載而言，只要出現瞬間的供電中斷都可能導致設備故障造成網絡癱瘓，幾個小時至十幾個小時的網絡恢復時間造成的損失不可估量。因此在市電停電情況下，需由UPS提供持續不間斷供電，保證主干網絡暢通和關鍵生產業務不受市電停電影響。［2］

二級為次要設備，主要包括部分業務系統服務器，市電停電后，需由管理員及時保存數據并正常關機，目的是為了防止服務器硬件及應用系統受到突然斷電的損害。

三級為一般設備，包含停電后可以關閉不用的網絡設備及服務器，例如視頻會議系統、備份服務器、KVM系統等。

在市電停電情況下，手動或遠程關閉重要級別低的設備，大大減小了UPS負載，且延長了UPS為核心設備持續供電的時間，保障了停電區域之外的其他用戶可以正常上網、辦公，只有部分閑置業務系統暫時無法訪問，減小了停電的影響范圍。

2.2 PDU電源自動控制技術

由于UPS的負載設備都是接在機柜內的PDU（Power Distribution Unit，電源分配單元）插座上，因此，將同一機柜相同等級的設備電源線分配在對應等級的PDU插座上。PDU電源自動控制技術是基于PDU插座設計的一個開關控制模塊，采用市電作為控制信號源，將其接入PDU插座的兩端，根據市電的通斷自動控制PDU插座的電源，從而達到控制UPS負載設備電源通斷的目的，如圖2所示。該模塊具有延時功能，可根據需要手動設置一定的時長，使得設備在市電停電后仍由UPS提供幾分鐘的平穩供電，可供用戶保存數據且能保護設備不受市電閃斷影響。

圖2 PDU電源自動控制技術示意圖

一級重要設備無須接入PDU電源控制模塊，直接通過PDU插座與信息機房的UPS系統連接，市電停電時由UPS持續為其提供不間斷電源。

二級次要設備的PDU插座與UPS系統之間接入PDU電源控制模塊，可根據需要手動設定延時的時長。當市電停電時長＜設定延時時長，例如閃斷的情況，由UPS提供持續穩定的電壓保護設備不受影響；當市電停電時長≥設定延時時長，自動切斷該類設備的PDU插座電源，減小UPS負載。

三級一般設備PDU插座與UPS系統之間接入PDU電源控制模塊，通過市電的通斷來控制模塊從而達到控制PDU插座上的設備電源的目的，起到智能控制UPS負載大小的作用。

市電停電后，該技術可自動斷開重要等級較低的設備所在的PDU插座電源，不需要人工逐個關閉。市電恢復后，可自動為二級三級設備的PDU插座恢復UPS穩壓供電。既實現了智能化管理，又節約了人力和時間，提高了工作效率，為保障核心設備的持續運行爭取了時間。

3 結語

停電對機房造成的影響主要是由于供電系統不能滿足要求所致，要從根本上解決，需要改造機房線路或者增加備用發電機，成本高、難度大。考慮實際情況，在不改變原有電路的條件下，通過制定分級管理方案，并研究了一種PDU電源自動控制技術，自動控制UPS負載大小，提升了信息機房保障核心設備不間斷運行的能力，達到了智能、高效的管理目的，為企業的生產平穩提供了有力保障。

主要參考文獻

［1］許金光.淺談電力企業信息機房建設［J］.企業研究，2013（4）：54.

［2］翟玉杰.如何提高網絡重要負載供電可靠性［J］.通信世界，2007（22）：15－16.