UPS電源的網絡監控系統

1 　網絡需要可靠的電源

 隨著IT系統逐步走向集中管理，銀行對UPS電源保護系統的應用將更加深入。UPS的應用將呈現出從單機向冗余結構變化，從注重系統的可靠性向可用性變化，從單純供電系統向保證整個IT運行環境變化等趨勢。而隨著信息技術、電子技術、控制技術的發展，各種先進技術已廣泛應用于UPS的設計開發和生產過程中，UPS的技術將出現智能化、網絡化、數字化、高頻化、模塊化、綠色化等發展趨勢。如何有效的管理這些UPS設備、提高工作效率、降低管理維護成本已成為UPS用戶必須考慮和面對的問題。

2 　UPS 的網絡監控

由于 UPS 在網絡系統中的重要地位 , 對其運 行狀態進行實時的監控 ,及時發現異常情況和事故 隱患 ,在出現異常和故障時迅速進行診斷并予以修 復 ,最大限度地減小 UPS 的停機時間即成必要 ,用 UPS 監控軟件來實現這些功能更顯迫切 。大中型 的 UPS 通常都提供了與外界進行通訊的接口 , 可 以是 RS232 口或觸點信號接口 。具有 RS232 口的UPS 稱為智能 UPS , 通過標準的串口電纜將 UPS與計算機的 COM 口相連 ,可以同時在計算機上運 行 UPS 監控軟件 : UPS 的運行狀態及參數經 A/ D 轉換后 送 監 控 軟 件 處 理 , 監 控 軟 件 發 布 的 命 令 由 UPS 經 D/ A 轉換后送執行機構執行 , 這樣就達到 了用軟件對 UPS 實施監控的目的 。

監控軟件是對 UPS 自身監控功能的發展與完 善 ,它充 分 利 用 了 軟 件 靈 活 多 變 和 界 面 友 好 的 優 勢 ,使管理人員不必在現場就能了解到 UPS 的運 行情況 。除了上述功能以外 ,監控軟件還能進行各 種參數設置 ,對歷史數據進行分析 ,繪制各種圖表 , 找出最佳運行模式 ,定時開關機 ,定期測試電池等 , 但這種監控模式也有以下一些弱點 :

a)  要想對分布在不同場所的 UPS 進行集中統 一的管理 ,需要通過 Mo dem 進行撥號連接 ,長期占 用一定數目的電話線路 。

b)  串口連接的距離有限制 ,計算機上的一個串 口可以連一臺或一組并聯冗余的 UPS ,采用串口擴 展設備可以連更多的 UPS. 但距離受限 , RS232 為15 m , RS422 為 300 m. 但不常見 。

c)  各 種 品 牌 的 UPS 擁 有 自 己 獨 特 的 監 控 軟 件 ,監 控 軟 件 之 間 一 般 不 能 互 換 。當 有 多 品 牌 的 UPS 需要管理時 ,必須各自配置相應的監控軟件 。 在企業級的網絡應用中 ,往往有多臺服務器及 網絡設備 ,還有眾多的客戶端工作站 , 它們分布在 不同的場所 ,可能由若干臺 UPS 供電 ,所以在網絡

系統的日常運行中 ,常會有這樣一些情況 :

a)  網絡管理員與 UPS 的安裝地點之間超過串 口能達到的物理距離時網絡管理員不能及時了解 現場的情況 ,而現有的綜合布線系統卻沒有充分被 利用 。

b)  在網絡管理員人數有限或工作繁忙時 ,迫切 需要能夠通過網絡對 UPS 進行一些智能化管理 ,將 UPS 的管理與網絡管理合二為一 。

c) 在無人或少人值守的環境中 ,當 UPS 發生 故障或電池即將耗盡時 , 希望 UPS 能自動關閉計 算機操作系統 , 使之正常退出 , 保護未寫入磁盤的 數據 ,待供電恢復時再自動重啟操作系統 。

UPS 網絡監控產品的推出 ,有效地解決了上述 問題 。目前 UPS 網絡監控產品有 SN M P 適配器 , SN M P Agent 及相關的 M IB 等 , 將 UPS 的監控與 網絡管理結合起來 ,支持流行的網管平臺 。根據產 品的不同 ,UPS 連入網絡的方式也不相同 ,但是 ,它 們都是以 Inter net 網絡管理模型為基礎的 。

3 　Inter net 網絡管理模型

Inter net 網絡信息管理模型有三個組成部分 : 管理進程 manager , 管理代理 agent 和管理信息 庫 M IB ( Management  Info r matio n Base) 。

1 　Internet 網絡信息管理模型

管理對象可以是網絡中的設備或資源 , 如服務器 , PC 機 ,路由器 ,交換機等 ,當然也可以是 UPS 。管理進程是一組軟件程序 ,用于完成各種網 管功能 ,它通過管理代理對管理對象進行監控 。商 品化的通用管理進程稱為網管平臺 , 如 HP Open2 view , IBM  Net view , Sun  SunNet , Novell  N M S 等 。 管理代 理 是 一 種 軟 件 , 通 常 運 行 在 被 管 理 的 設 備 中 。當被管理的設備不能運行管理代理時 ,則需增 加外部代理 p ro xy agent . 管理代理的基本功能就是 讀取和修改本地 M IB 中的各種變量值 ,完成管理進 程所要求的各種管理操作 。M IB 是一個抽象的數 據庫 , 包含了對管理對象的類 、屬性 、管理操作 、行 為及通報等的定義 。M IB 的結構必須符合 Inter net 組織的管理信息結構 SM I. 有了以上這三個基本組成部分之后 ,還必須有 網管協議 ,用于在管理進程和管理對象之間傳輸數 據及控制命令 。SN M P (簡單網絡管理協議) 就是在 Inter net 上廣泛采用的一種應用層網管協議 。

4 　UPS 網絡監控方案

UPS 網絡監控 方 案 完 全 符 合 Inter net 網 管 模 型 ,

圖 1　UPS 網絡監控方案

圖中，UPS 是管理對象 , 由于其內部沒有管理 代理 ,需在外部增加一個代理 ( agent ) ,作為 UPS 與 網管進程之間的接口 。網管進程可以是通用的網 管平臺 ,也可以是專門開發的 UPS 網絡監控程序 , 它們在網管工作站上運行 ,支持大多數流行的網絡 操作系統 。網絡中必須安裝 TCP/ IP 協議和 SN M P 協議 ,每個 agent 必須有確定的 IP 地址 。M IB 通常 以軟盤文件的形式提供 ,是 R FC1628 的子集 ,符合 國際標準 。目前各廠家在具體實現上述結構時可 能有所不同 ,總的來說有兩點 :

a)  agent 不同 , agent 本身是一種軟件 , 可以在 計算 機 上 運 行 , 也 可 以 固 化 在 某 種 硬 件 設 備 , 即 SN M P 適配器中 。

b)  網管進程不同 ,網管進程可以是通用的網管 平臺 ,如 HP Openview , IBM Net view , Sun SunNet , Novell N M S 等 , 它 們 管 理 支 持 SN M P agent 的 設 備 ;也可以是專門開發的 UPS 網絡監控程序 ,通常 只對 UPS 進行管理 。

以上兩點不同導致在將 UPS 實際連入網絡時 可以采取不同的解決方案 ,比較典型的有兩種 :

411 　SN M P 適配器 + 網管平臺

SN M P 適配器是一種硬件設備 ,有內置式和外 置式兩種 ,在其中固化了 agent 程序 。每個 SN M P 適配器在使用前需要通過終端程序進行配置 ,分配 一個唯一確定的 IP 地址 。外置式 SN M P 適配器是一個 小 盒 子 , 需 單 獨 接 220  VAC 電 源 , 上 面 有RS232 和 RJ 45 口 , 分別與 UPS 和網絡線相連 ; 內 置式 SN M P 適配器是一塊卡 , 插在 UPS 的控制板 上 ,不需單獨為其提供電源 。

本方案的優點是將網絡管理與 UPS 的管理融 合在一起 ,UPS 作為一個管理對象與其他設備同等 對待 ,網管平臺中的功能與特性可以得到充分的利 用 。對于已有網管平臺的網絡系統來說 ,既減少了 購買軟件的花費 ,又簡化了學習的過程 。缺點是需 要增加購買 SN M P 適配器的費用 ,每個適配器還需 占用一個 IP 地址 。

412 　Agent + 網管進程

通常 ,這兩者是合為一個軟件產品提供的 。其 中 ,Agent 作為服務端 ( server ) 在計算機上運行 , 該 計算機一方面通過 RS232 口與 UPS 相連 , 另一方 面 通 過 網 卡 連 入 網 絡 。網 管 進 程 作 為 客 戶 端 (client ) 在網上任何一臺計算機上運行 。本方案的 優點是節省了購買 SN M P 適配器的費用 ,不需占用 額外的 IP 地址 ,同時網管進程是專為 UPS 監控而 設計 ,界面和功能都比較好 。缺點是運行 Agent 的 計算機不能關機 ,在日常管理上略有不便 。

5 　結束語

UPS 的網絡監控使 UPS 的管理向前邁進了一大步 。網絡管理員通過網絡對 UPS 實施監控 , 可 以更好地保證 UPS 的正常運行為網絡設備提供優 質的電源 , 從而使 UPS 真正成為網絡系統的一部 分 。隨著網絡技術的不斷發展 ,必然會有更多更好 的 UPS 監控軟件出現 ,為用戶提供更好的服務 。