UPS系統(tǒng)監(jiān)控軟件與網(wǎng)絡(luò)化管理技術(shù)

關(guān)鍵詞 ： UPS TCP/IP SNMP MIB－ Ⅱ WEB HTTP

Monitoring Software and Network Management Techniques of UPS System

Abstract:Design principle and applications of UPS monitoring software.Remote management method and adapter design of UPS.

Keywords:UPS TCP/IP SNMP MIB－ Ⅱ WEB HTTP

摘要：UPS監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用。UPS遠(yuǎn)程管理方法以及適配器的設(shè)計(jì)。

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，UPS的作用越來(lái)越重要，UPS最重要的功能就是給計(jì)算機(jī)提供連續(xù)不間斷的高質(zhì)量電力。為滿足不同用戶及不同使用條件的要求，UPS本身在硬件主結(jié)構(gòu)上已發(fā)展出各種形式，性能也各有差異。然而人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，為使UPS充分發(fā)揮功能，提高其對(duì)突發(fā)事件的處理能力，必須對(duì)UPS進(jìn)行管理和維護(hù)，而實(shí)現(xiàn)UPS的監(jiān)控乃至網(wǎng)絡(luò)化的管理則是其重要手段。國(guó)內(nèi)外主要品牌UPS廠家均致力于UPS監(jiān)控技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化的研究。

1UPS的監(jiān)控軟件

　　監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)要求提供電源保護(hù)和運(yùn)行軟件保護(hù)的計(jì)算機(jī)（如個(gè)人電腦、服務(wù)器、工作站或各種大中型主機(jī)），在計(jì)算機(jī)的電源輸入端加裝智能UPS。UPS通過(guò)RS232C接口與計(jì)算機(jī)串口連接并在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行相關(guān)平臺(tái)的USP監(jiān)控軟件。由于采用實(shí)時(shí)中斷處理方式與UPS聯(lián)系可能會(huì)打斷主機(jī)運(yùn)行的程序而出現(xiàn)計(jì)算機(jī)異常。所以計(jì)算機(jī)上的程序設(shè)計(jì)為定時(shí)查詢發(fā)送和接收方式與UPS通訊。如下圖：

　　多任務(wù)系統(tǒng)的主機(jī)用監(jiān)控軟件后，計(jì)算機(jī)便與UPS建立了通信聯(lián)系（通訊協(xié)議由UPS廠商根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)自己制定），計(jì)算機(jī)定時(shí)發(fā)送查詢指令，UPS在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)返回信息。當(dāng)電源出現(xiàn)異常時(shí)，UPS內(nèi)部的微控制器MCU會(huì)及時(shí)把異常信息發(fā)給計(jì)算機(jī)，并由監(jiān)控軟件在計(jì)算機(jī)上發(fā)出告警信息，提醒操作員或網(wǎng)絡(luò)管理員及時(shí)處理；若有關(guān)人員不在現(xiàn)場(chǎng)，則監(jiān)控軟件會(huì)在USP供電時(shí)間（根據(jù)不同電池容量可設(shè)定）結(jié)束時(shí)自動(dòng)中止各種軟件的運(yùn)行程序，禁止用戶登錄，自動(dòng)存盤(pán)，保持現(xiàn)場(chǎng)等，并通過(guò)MODEM向有關(guān)人員發(fā)出E－MAIL、BP－CALL等，通報(bào)有關(guān)電源異常信息。同時(shí)監(jiān)控軟件還具備完備的UPS自我測(cè)試功能，測(cè)試UPS的狀態(tài)及電池容量等，能以數(shù)據(jù)和圖形形式顯示并記錄UPS輸出、輸入電壓、頻率、負(fù)載、溫度、電池容量，使電腦使用者可以分析、診斷、預(yù)作防范，既可以解決UPS無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間提供電力的問(wèn)題，又可以將市電供電不穩(wěn)定的傷害減至最低。此外，通過(guò)設(shè)置監(jiān)控軟件（ConfigureMenu）還可以對(duì)電腦和UPS自動(dòng)執(zhí)行定時(shí)開(kāi)、關(guān)機(jī)功能，精確地執(zhí)行電腦系統(tǒng)復(fù)雜的開(kāi)、關(guān)機(jī)程序。由于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的復(fù)雜性（有16位機(jī)、32位機(jī)、64位機(jī)），多平臺(tái)性（WIN/DOS、NT、Netware、SCOUNIX、LINUX、OS/2等）和多種系統(tǒng)機(jī)器源代碼，致使監(jiān)控軟件品種繁多，開(kāi)發(fā)復(fù)雜，但由于有些操作系統(tǒng)具有可移植性，支持V.B、V.C等開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，所以現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外主要品牌UPS廠家常用可視化V.C編程，已開(kāi)發(fā)出的監(jiān)控軟件有（32位）版，能支持DOS/WIN、NT、NETWARE、SCOUNIX；支持SCOUNIX、LINUX、SUNOS、HP－UX、SUNSOLARIS、IBMAIX、SGIIRIX等，幾乎兼容所有操作系統(tǒng)。以上監(jiān)控軟件都能嚴(yán)格通過(guò)Y2K的測(cè)試。

　　所以監(jiān)控軟件發(fā)展的趨勢(shì)是為計(jì)算機(jī)提供完善的監(jiān)控保護(hù)功能和適應(yīng)所有操作平臺(tái)并具有即插即用功能。監(jiān)控軟件的運(yùn)用日益廣泛，目前UPS市場(chǎng)運(yùn)用較多的軟件如美國(guó)APC公司的Powerchute電源軟件，美國(guó)山特公司的Winpower，科華公司的Powersoft等。

2UPS網(wǎng)絡(luò)化管理

　　隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”的趨

勢(shì)日益明顯，要讓信息實(shí)時(shí)暢通并為人所共享將至關(guān)重要，而高質(zhì)量的供電是網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，所以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備首先是要保護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的電源，不光是主機(jī)（HOST）、路由器（ROUTER）、交換機(jī)（SWITCH）、集線器（HUB），還包括一切能讓網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的互聯(lián)設(shè)備的供電，智能化UPS便成為網(wǎng)絡(luò)必不可少的一員，同時(shí)隨著LAN、WAN、INTERNET、INTRANET的高速發(fā)展，出現(xiàn)了眾多的軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和多種硬件平臺(tái)，并且由于不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)正成為趨勢(shì)，如何能集中管理監(jiān)控工作在不同網(wǎng)絡(luò)的UPS成為電源廠家提供高端服務(wù)的技術(shù)焦點(diǎn)，為此國(guó)內(nèi)外主要品牌UPS廠家都開(kāi)發(fā)了UPS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)思想如下圖：

圖

　　即在UPS的串口上裝接UPS適配器，把UPS當(dāng)作一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)，不在被供電的主機(jī)上運(yùn)用監(jiān)控軟件，UPS具有自己獨(dú)立的IP地址，不影響被供電主機(jī)的資源，由網(wǎng)管員或被授權(quán)的人員通過(guò)網(wǎng)管軟件直接監(jiān)控UPS，可以多臺(tái)計(jì)算機(jī)監(jiān)控一臺(tái)UPS，也可以一臺(tái)計(jì)算機(jī)監(jiān)控多臺(tái)UPS，并且被管理的UPS可以在同一個(gè)LAN也可以是在不同LAN，甚至可以在世界各個(gè)城市通過(guò)INTERNET來(lái)管理，這無(wú)疑對(duì)傳統(tǒng)的UPS運(yùn)用來(lái)說(shuō)是個(gè)革命性的飛越。網(wǎng)絡(luò)管理軟件主要是指系統(tǒng)管理員的管理軟件NMS，如HPOpenView，SUNSunnetManager，IBMNetview，NOVELLNMS等。網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過(guò)超級(jí)終端對(duì)適配器進(jìn)行初始化設(shè)置，固化在適配器內(nèi)的UPS信息代理軟件AGENT負(fù)責(zé)智能化UPS的信息量與適配卡的通訊并記錄下UPS的電壓、電流、負(fù)載、頻率、溫度等數(shù)字量和一些工作狀態(tài)量，同時(shí)代理軟件與網(wǎng)管軟件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換信息，使管理員可以象對(duì)管理計(jì)算機(jī)一樣來(lái)對(duì)UPS的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。適配器內(nèi)的設(shè)計(jì)配置一般如下表。

　　適配器支持SNMP、TCP/IP、MIB－Ⅱ協(xié)議，所以也就支持專用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理軟件（如HPOPENVIEW等）來(lái)監(jiān)控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的UPS，主要功能是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)某處電源發(fā)生異常時(shí)，UPS被當(dāng)作一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，適配器內(nèi)的代理軟件（AGENT）能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理員預(yù)先對(duì)TPAP的設(shè)置級(jí)別及時(shí)向網(wǎng)絡(luò)管理員和有關(guān)人員的計(jì)算機(jī)發(fā)出聲音、文字、圖像等告警信息，使與SNMP適配器相連的受UPS保護(hù)的網(wǎng)段設(shè)備能及時(shí)得到處理。目前最新的處理方法是在要求軟件保護(hù)的計(jì)算機(jī)上駐留一小段自動(dòng)軟件處理關(guān)機(jī)程序，當(dāng)收到TRAPS信息后，在無(wú)人值守的情況下能自動(dòng)關(guān)機(jī)。適配器的代理軟件可以記錄UPS異常的時(shí)間和原因，如市電停電、市電恢復(fù)、UPS過(guò)載、UPS關(guān)機(jī)等，管理員也可以設(shè)置定時(shí)對(duì)UPS遠(yuǎn)程開(kāi)、關(guān)機(jī)等操作（Shutdown、Reboot），并在適配器內(nèi)永久保存這些歷史記錄以供分析。由于專業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理軟件復(fù)雜的維護(hù)可能會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)流量，信息量太大會(huì)加重網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，所以一種信息相對(duì)較小的UPS網(wǎng)絡(luò)管理軟件成為市場(chǎng)需求，目前國(guó)內(nèi)外主要品牌UPS廠家大都在市場(chǎng)上適時(shí)推出的專業(yè)管理軟件UPSSNMPVIEW，就是基于TCP/IP之上的網(wǎng)絡(luò)軟件，是專門(mén)的UPS管理軟件，信息量不大，幾乎不影響網(wǎng)絡(luò)流量，可定時(shí)輪流詢問(wèn)各處UPS，是順應(yīng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展潮流、符合國(guó)際UPS管理發(fā)展的新方向。以上網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的個(gè)各組成部分，如自動(dòng)軟件處理關(guān)機(jī)程序、SNMPVIEW、適配器等也要通過(guò)Y2K的嚴(yán)格測(cè)試，不會(huì)因到2000年時(shí)出現(xiàn)適配器不正常的事件記錄和關(guān)機(jī)程序的不正確起動(dòng)，而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)受到破壞。典型的UPS管理運(yùn)用如下圖。

3發(fā)展趨勢(shì)

　　目前隨著INTRANET、INTERNET的發(fā)展，UPS

圖

網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是要UPS的內(nèi)外置適配器支持超文本HTTP協(xié)議，也就是說(shuō)被管理的UPS要有WEBServer功能，能近程、遠(yuǎn)程被普通瀏覽器（如NetscapeBrowser,MicrosoftInternetExplorer等）所訪問(wèn)，通過(guò)管理中心UPS可被遠(yuǎn)程維護(hù)，甚至也可以遠(yuǎn)程在線調(diào)整內(nèi)部參數(shù)，經(jīng)由INTRANET、INTERNET通過(guò)設(shè)置管理者的訪問(wèn)權(quán)限，對(duì)UPS進(jìn)行全天候24小時(shí)的管理監(jiān)控，一般的計(jì)算機(jī)用戶可以監(jiān)視（Monitor）UPS，只有網(wǎng)絡(luò)管理者才能對(duì)UPS控制（Control、configure）。以確保網(wǎng)絡(luò)供電的絕對(duì)安全。