提升企业信息机房保障核心设备不间断运行的能力

王 佳

（川庆钻探长庆钻井总公司 信息中心，西安 710018）

0 引言

信息机房是企业信息化工作的核心与枢纽，服务器、交换机各种网络设备都存放于此，是数据交换的中心，承担着网络交互、数据传输、集中存储等重要职能。［1］受条件和成本的限制，中小型信息机房供配电系统仅由单路市电及UPS（Uninterruptible Power Supply，不间断供电电源）系统组成，没有接入双路电源或配备柴油发电机。遇到市电停电的情况，UPS系统无法为所有设备提供持久供电，当UPS电量不足时将会自动关机导致所有设备断电，造成网络瘫痪和全部业务系统中断的严重后果，不仅会影响企业的生产办公，还会带来巨大的经济损失。PDU电源控制技术可根据市电的通断自动控制机柜的PDU插座电源，通过断开部分负载来延长UPS的可持续供电时间，使其优先保障机房的核心设备不间断运行，以减小停电的影响范围，使得机房应对停电更加智能、高效。

1 信息机房配电系统原理

信息机房供配电系统主要由市电配电柜、UPS系统和柴油发电机等组成。高可靠性机房供配电系统一般引入两路市电电源，当一路供电发生故障时，能够自动转换到另一路供电，并采用柴油发电机组作为备用应急电源，UPS系统为设备持续供电直到发电机启动，可避免设备运行中断，达到连续、平稳的供电保障。中小型信息机房受条件限制，只有单路市电电源及UPS系统，且没有备用应急发电机。当市电输入正常时，UPS系统将市电稳压后供应给负载使用，并为UPS主机连接的蓄电池充电；当市电停电时，UPS系统立即将蓄电池的电能通过逆变转换，继续向负载提供平稳供电。但是UPS系统为所有设备持续供电的时间有限，若市电停电时间过长，UPS系统将会由于蓄电池电量不足而自动关机，从而导致机房内所有设备断电。

2 PDU电源自动控制技术研究

2.1 机房设备分级管理

UPS系统的可持续供电时间与蓄电池的容量大小及负载功率大小等因素有关。中小型信息机房拥有的信息化设备从几十台至几百台，日常管理中，可将机房设备根据重要程度分为三个等级。

图1 中小型信息机房供配电系统图

一级为不可间断的重要设备，主要包括核心网络交换机、核心路由器、汇聚交换机及关键业务服务器。对于核心网络设备等重要负载而言，只要出现瞬间的供电中断都可能导致设备故障造成网络瘫痪，几个小时至十几个小时的网络恢复时间造成的损失不可估量。因此在市电停电情况下，需由UPS提供持续不间断供电，保证主干网络畅通和关键生产业务不受市电停电影响。［2］

二级为次要设备，主要包括部分业务系统服务器，市电停电后，需由管理员及时保存数据并正常关机，目的是为了防止服务器硬件及应用系统受到突然断电的损害。

三级为一般设备，包含停电后可以关闭不用的网络设备及服务器，例如视频会议系统、备份服务器、KVM系统等。

在市电停电情况下，手动或远程关闭重要级别低的设备，大大减小了UPS负载，且延长了UPS为核心设备持续供电的时间，保障了停电区域之外的其他用户可以正常上网、办公，只有部分闲置业务系统暂时无法访问，减小了停电的影响范围。

2.2 PDU电源自动控制技术

由于UPS的负载设备都是接在机柜内的PDU（Power Distribution Unit，电源分配单元）插座上，因此，将同一机柜相同等级的设备电源线分配在对应等级的PDU插座上。PDU电源自动控制技术是基于PDU插座设计的一个开关控制模块，采用市电作为控制信号源，将其接入PDU插座的两端，根据市电的通断自动控制PDU插座的电源，从而达到控制UPS负载设备电源通断的目的，如图2所示。该模块具有延时功能，可根据需要手动设置一定的时长，使得设备在市电停电后仍由UPS提供几分钟的平稳供电，可供用户保存数据且能保护设备不受市电闪断影响。

图2 PDU电源自动控制技术示意图

一级重要设备无须接入PDU电源控制模块，直接通过PDU插座与信息机房的UPS系统连接，市电停电时由UPS持续为其提供不间断电源。

二级次要设备的PDU插座与UPS系统之间接入PDU电源控制模块，可根据需要手动设定延时的时长。当市电停电时长＜设定延时时长，例如闪断的情况，由UPS提供持续稳定的电压保护设备不受影响；当市电停电时长≥设定延时时长，自动切断该类设备的PDU插座电源，减小UPS负载。

三级一般设备PDU插座与UPS系统之间接入PDU电源控制模块，通过市电的通断来控制模块从而达到控制PDU插座上的设备电源的目的，起到智能控制UPS负载大小的作用。

市电停电后，该技术可自动断开重要等级较低的设备所在的PDU插座电源，不需要人工逐个关闭。市电恢复后，可自动为二级三级设备的PDU插座恢复UPS稳压供电。既实现了智能化管理，又节约了人力和时间，提高了工作效率，为保障核心设备的持续运行争取了时间。

3 结语

停电对机房造成的影响主要是由于供电系统不能满足要求所致，要从根本上解决，需要改造机房线路或者增加备用发电机，成本高、难度大。考虑实际情况，在不改变原有电路的条件下，通过制定分级管理方案，并研究了一种PDU电源自动控制技术，自动控制UPS负载大小，提升了信息机房保障核心设备不间断运行的能力，达到了智能、高效的管理目的，为企业的生产平稳提供了有力保障。

主要参考文献

［1］许金光.浅谈电力企业信息机房建设［J］.企业研究，2013（4）：54.

［2］翟玉杰.如何提高网络重要负载供电可靠性［J］.通信世界，2007（22）：15－16.