网络的分布式保护
同单用户系统相比,电源故障特别容易造成计算机网络系统的数据丢失。的确如此,因为在大多数网络操作系统里,硬般文件目录存在内存中,并周期地对硬盘目录进行更新,所以当电源发生故障时硬盘目录有可能不是当前目录,这样硬盘数据就不能得到恢复,系统必须用最新的备份磁带启动。硬盘使用的频率越高,数据丢失的风险也越大。
下面讨论一下三种基本的网络保护方案的优缺点:
.只给服务器提供保护
.给服务器、工作站提供集中式保护
.给服务器、工作站提供分布式保护
只给服务器提供保护
这种情形中,UPS只对服务器提供保护,电源故障时工作站将失电,
但服务器将保持完整的文件结构,工作站的丢电不影响服务器工作。这是最低限度的保护,但在许多情况下这是不够的。
冗错的系统中都要求为每一台服务器分别配置各自的UPS。
UPS还必须给扩展的服务器盘和磁带驱动器供电,如果集线器、网桥、路由器靠近服务器的话,UPS最好也给它们提供电源。在确定UPS的容量时应把这些设备考虑在内。
保护工作站的UPS系统:集中式、分布式
如果单个工作站需要提供保护的话,可考虑采用服务器、工作站集中式保护的UPS系统方案。UPS容量必须把所有需要保护的负载计算在内。在选用该方案时,有必要把它和每个工作站配一台UPS的分布式保护方案作一比较(如下):
一台工作站在启动时它带来的电涌比平时高出40 倍,这样的冲击很可能超出UPS的保护能力,除非加大UPS的容量,否则会给集中式保护的UPS系统输出带来有害的电涌,影响网上其它工作站和服务器。在分布式保护方案中秒无须为启动电流而加大UPS的容量。
集中式系统中,UPS到各个节点的走线既不美观又不安全,并且可以会不符合政府的电气规章。所以最好利用建筑物留给住户使用的专用线路。分布式系统中则没有走线方面的特殊要求。集中式保护时为每个节点的电源线路将花费500-1000美元,这个造价比为单个节点配置的小容量UPS价格还高!
遗憾的是,有些人把从集中式UPS引出的电源插座乱放,不了解情况的办公人员很可能把咖啡壶、吸尘器接上去,造成UPS的过载,使系统垮掉。当然在这种情况下,“谁也说不清故障到底是怎么回事”。如果电源插座掉落的话,服务器很容易受到损害,如果采用分布式UPS保护方案就可消除这个问题。
大容量集中式UPS通常需要在埸维护。需要专业的电工人员来旁路发生故障的UPS系统。在UPS修好前,整个网络则没有保护。在分布式保护方案中,一台UPS坏了能很快拿备用的UPS或从别的节点上借台UPS换上。
集中式保护方案中,如果网络扩大,就必须换台更大容量的UPS,在分布式方案中当网络扩大或小时,增减UPS很简单。
如果考虑到安装及维修费用,则从意体来说分布式UPS方案费用要低。
总结
总之,较合理的电源保护方案是为网络上每一台服务器都配上单独的UPS,在某些情况下要求为比较重要的甚至全部的工作站分别配上UPS。分布式UPS在以下这些方面使网络的可靠性得到最大的加强:
.减小操作失误的可能性
.单个UPS故障不影响整个网络的运行
.最大程度地减少UPS发生故障后,系统恢复运行的时间
.另外安装和维修集中式UPS的费用也省去了。
智能大厦、数据中心以及分布式网络电源保护
本文旨在阐述三种基本网络保护方案的优点与缺点,它们分别为:
.保护整个设备的智能大厦UPS系统
.保护服务器机房的数据中心UPS系统
.保护分布式服务器的分布式UPS系统
保护整个设备的UPS系统
为整个楼房提供集中式UPS保护是网络电源保护采用的最广泛的方法,它需要制定最详细的规划。如果出现短时间市电中断,整个设备的操作仍将继续运行,不会受到影响。此种设施规模的UPS经常与柴油发电机结合使用,由UPS为设备电源保护,以便发电机为设备的运行提供持续的支持。
在这种情况下,服务器是UPS提供保护的唯一站点。出现电源故障时,各个工作站将停机(当前的工作将受到损失),但服务器将维护文件结构的完整性,工作站的损失不会使服务器崩溃。这是一种可供使用的最低限度的保护,但在许多情况下也是一种有效的保护。
在容错网络,每部服务器均应有自己的UPS系统。
外部服务器磁盘和磁带机也需要由UPS系统提供电源。如果网络集线器、网桥或路由器位于服务器的附近,UPS为它们提供电源就比较方便。确定UPS需要的电源容量时,就要将这些装置需求的电源因素考虑在内。
工作站 UPS系统:集中式与分布式
当必须为各个工作站的当前工作提供保护时,可以考虑为服务器和节点采用中央UPS系统。在此种情况下,UPS的规模必须能够处理预期负载的总和。此种方案必须与分布式系统的选择方案加以比较,在分布式方案中,每个节点都有单独的UPS。比较情况如下:
典型工作站在启动期间需要的峰值电流相当于正常操作的40倍。如果UPS不是超大规模,峰值电流就有可能超过UPS的容量,因而启动各个工作站可能导致中央UPS突然失灵,并会使其它节点或服务器发生崩溃。而分布式系统则不需要为启动浪涌电流采用超大规模UPS。
从中央UPS到所有节点敷设延长电缆即不雅观又有危险性,而且违反地方用电规范。但是可以使用楼房特别安装的专用配线。而分布式系统则不需要专用配线,每个节点的专用电源配线成本为500 ̄1000美元。中央系统(不含UPS)的每个节点配线成本可能超过相同节点的小型UPS。
遗憾的是,如果将专用保护电源插座由中央UPS分散设置于站点, 办公人员必然会无意之间连接咖啡壶和吸尘器,从而使UPS超载,并可能导致系统崩溃。
在这些条件下似乎谁也不知道发生了什么事情。分散电源插座实际上使服务器处于易受打击的地位。分布UPS系统而不分散电源插座,这个问题将可以消除。
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大型中央UPS系统必须经常在站点进行维护,并需要经过特许的电器专家解决失效UPS系统的问题。只有UPS系统网络才能得到保护。在颁上式UPS系统,失效的UPS可以使用备用部件或从任何节点借用部件,从几分钟内予以交换。
中央UPS在网络扩展时,需要使用较大型的UPS来更换,采用分布式UPS方案, 在网络规模扩展时或各个节点重要性提高,需要保障其自身的UPS时,UPS系统易于增加或移动。
如果考虑安装与维护因素,分布式UPS系统的整个系统成本则比较低。
结论
总之,正确的网络电源保护方案旨在为网络的每个服务器提供独立的UPS系统。在某些情况下,也可能需要使用UPS系统保护关键工作站或所有的工作站。
采用此种分布式UPS方案,可以在以下方面实现最大限度的网络可靠性:
.减少操作员出错的可能性
.网络可以适应单点UPS失效
.如果UPS失效,重新启动系统的平均时间降至最低水平。
另外,与安装和维修中央UPS系统相关的成本将会消除。
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