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(duì)UPS可能僅限于耳聽(tīng)途說(shuō)而沒(méi)有細(xì)細(xì)研究過(guò)。UPS的全稱是Uninterruptible Power Supply，即“不間斷電源”。UPS是一種無(wú)中斷供電裝置，當(dāng)普通的交流電電源發(fā)生中斷時(shí)，UPS仍能為用電設(shè)備持續(xù)供一段時(shí)間電，從而保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使用戶有足夠的時(shí)間來(lái)保存資料。對(duì)于一般用戶而言，UPS是一種昂貴而不實(shí)用的設(shè)備，但是對(duì)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(shè)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(shù)據(jù)中心，當(dāng)服務(wù)器因?yàn)閿嚯姷仍驘o(wú)法進(jìn)行正常工作，那么對(duì)用戶的數(shù)據(jù)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(xù)正常地工作。
雖然服務(wù)器是經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，本身運(yùn)行特別穩(wěn)定，但是如果沒(méi)有穩(wěn)定的電源供應(yīng)，服務(wù)器也很難保持穩(wěn)定工作。舉個(gè)例子，在服務(wù)器工作時(shí)，硬盤在進(jìn)行萬(wàn)轉(zhuǎn)速的讀寫，一旦短電，磁頭與盤片發(fā)生接觸，后果可想而知。硬盤壞了還不是最糟糕的事，對(duì)于服務(wù)器而言硬盤存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)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(rèn)為帶有磁盤陣列卡的服務(wù)器在斷電時(shí)在硬盤上自動(dòng)形成錯(cuò)誤，在下次重新啟動(dòng)時(shí)，磁盤陣列卡會(huì)自動(dòng)修復(fù)錯(cuò)誤。實(shí)際上磁盤陣列卡修復(fù)錯(cuò)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(duì)于一個(gè)高性能的商用服務(wù)器來(lái)說(shuō)往往意味著巨大的經(jīng)濟(jì)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(fù)載保護(hù)神角色，幾乎所有電源系統(tǒng)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(xiàn)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(fù)載之前。
c.電壓變換/穩(wěn)壓作用。
d.頻率變換/穩(wěn)頻作用。
e.提供一定的后備時(shí)間。
UPS的種類：
按電路動(dòng)作方式來(lái)分，可以將UPS分為離線式或后備式（Off－line或Standby）、在線式（On－line）和在線互動(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(zhēng)換時(shí)間，對(duì)浪涌、尖峰、毛刺、頻率漂移等瞬間市電故障不具備保護(hù)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(jí)電壓變壓時(shí)，次級(jí)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(wěn)定，與電網(wǎng)頻率一致，當(dāng)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；帶非線性負(fù)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。在線式的UPS特點(diǎn)是穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、不間斷；電池提供后備時(shí)間，發(fā)電機(jī)提供長(zhǎng)延時(shí)，旁路提高可靠性；隨負(fù)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(jù)指標(biāo)選UPS：
1、實(shí)際輸出功率
UPS的標(biāo)稱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(biāo)稱輸出功率乘以輸出功率指數(shù)。對(duì)小容量的110kVA UPS而言，這個(gè)指數(shù)一般為0．7，新型的UPS則為0．8，還有更高的輸出功率指數(shù)。
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(biāo)稱輸出功率（560瓦左右的實(shí)際輸出功率）就可以了。
2、持續(xù)輸出電源時(shí)間
UPS能夠持續(xù)輸出電源的時(shí)間從十分鐘到幾十個(gè)小時(shí)不等，當(dāng)然持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，價(jià)格也越高。對(duì)UPS最基本的要求是在市電切斷后能連續(xù)滿負(fù)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(biāo)，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(dāng)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(yuǎn)程監(jiān)視和控制UPS的工作狀態(tài)，在緊急情況出現(xiàn)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(jī)發(fā)送警告信息。
UPS保養(yǎng)：
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(fù)載發(fā)生短路時(shí)，起不到保護(hù)作用，過(guò)小則易造成市電中斷。
二、接UPS的配電箱應(yīng)采用廣為使用的空氣開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)有消弧和負(fù)載短路時(shí)響應(yīng)速度快的功能，且有漏電保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)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(xiàn)象。
三、UPS所在的市電線路盡量少帶負(fù)載，尤其是大功率的電器負(fù)載，防止對(duì)電路和UPS的沖擊。
四、當(dāng)重點(diǎn)負(fù)載的UPS發(fā)生故障，不應(yīng)盲目關(guān)機(jī)，應(yīng)用旁路繼續(xù)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(jī)時(shí)，應(yīng)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(jī)時(shí)相反。
六、在不用UPS時(shí)要及時(shí)關(guān)閉。防止因UPS長(zhǎng)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(shù)、不同品牌的電池組合使用。
八、應(yīng)定期對(duì)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(hù)UPS的使用壽命，應(yīng)同廠商維修人員協(xié)商，定期對(duì)UPS進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。
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