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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)計原理及應(yīng)用。UPS遠(yuǎn)程管理方法以及適配器的設(shè)計。
隨著計算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，UPS的作用越來越重要，UPS最重要的功能就是給計算機(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。然而人們越來越認(rèn)識到，為使UPS充分發(fā)揮功能，提高其對突發(fā)事件的處理能力，必須對UPS進(jìn)行管理和維護(hù)，而實現(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)計主要是針對要求提供電源保護(hù)和運(yùn)行軟件保護(hù)的計算機(jī)（如個人電腦、服務(wù)器、工作站或各種大中型主機(jī)），在計算機(jī)的電源輸入端加裝智能UPS。UPS通過RS232C接口與計算機(jī)串口連接并在計算機(jī)上運(yùn)行相關(guān)平臺的USP監(jiān)控軟件。由于采用實時中斷處理方式與UPS聯(lián)系可能會打斷主機(jī)運(yùn)行的程序而出現(xiàn)計算機(jī)異常。所以計算機(jī)上的程序設(shè)計為定時查詢發(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），計算機(jī)定時發(fā)送查詢指令，UPS在規(guī)定的時間內(nèi)返回信息。當(dāng)電源出現(xiàn)異常時，UPS內(nèi)部的微控制器MCU會及時把異常信息發(fā)給計算機(jī)，并由監(jiān)控軟件在計算機(jī)上發(fā)出告警信息，提醒操作員或網(wǎng)絡(luò)管理員及時處理；若有關(guān)人員不在現(xiàn)場，則監(jiān)控軟件會在USP供電時間（根據(jù)不同電池容量可設(shè)定）結(jié)束時自動中止各種軟件的運(yùn)行程序，禁止用戶登錄，自動存盤，保持現(xiàn)場等，并通過MODEM向有關(guān)人員發(fā)出E－MAIL、BP－CALL等，通報有關(guān)電源異常信息。同時監(jiān)控軟件還具備完備的UPS自我測試功能，測試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無法長時間提供電力的問題，又可以將市電供電不穩(wěn)定的傷害減至最低。此外，通過設(shè)置監(jiān)控軟件（ConfigureMenu）還可以對電腦和UPS自動執(zhí)行定時開、關(guān)機(jī)功能，精確地執(zhí)行電腦系統(tǒng)復(fù)雜的開、關(guān)機(jī)程序。由于計算機(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等開發(fā)語言，所以現(xiàn)在國內(nèi)外主要品牌UPS廠家常用可視化V.C編程，已開發(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Y2K的測試。
所以監(jiān)控軟件發(fā)展的趨勢是為計算機(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市場運(yùn)用較多的軟件如美國APC公司的Powerchute電源軟件，美國山特公司的Winpower，科華公司的Powersoft等。
2UPS網(wǎng)絡(luò)化管理
隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，“網(wǎng)絡(luò)就是計算機(jī)”的趨
勢日益明顯，要讓信息實時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，并且由于不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)正成為趨勢，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，為此國內(nèi)外主要品牌UPS廠家都開發(fā)了UPS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，設(shè)計思想如下圖：
圖
即在UPS的串口上裝接UPS適配器，把UPS當(dāng)作一個網(wǎng)絡(luò)的獨立節(jié)點接入網(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)的人員通過網(wǎng)管軟件直接監(jiān)控UPS，可以多臺計算機(jī)監(jiān)控一臺UPS，也可以一臺計算機(jī)監(jiān)控多臺UPS，并且被管理的UPS可以在同一個LAN也可以是在不同LAN，甚至可以在世界各個城市通過INTERNET來管理，這無疑對傳統(tǒng)的UPS運(yùn)用來說是個革命性的飛越。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)管理員可以通過超級終端對適配器進(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，同時代理軟件與網(wǎng)管軟件通過網(wǎng)絡(luò)交換信息，使管理員可以象對管理計算機(jī)一樣來對UPS的情況進(jìn)行實時遠(yuǎn)程監(jiān)控。適配器內(nèi)的設(shè)計配置一般如下表。
| External Adapter | Internal Card | |
|---|---|---|
| CPU | N80C188－12 | |
| System code Memory | 256k bytes flash memory | |
| System Buffer | 128k bytes SRAM | |
| Lan Buffer | 8k bytes SRAM | |
| NVRAM | 256 words | |
| Uart | 16450 | |
| Cable | 10Base T RJ－45phone jack UTPcable | 10Base2 BNC GR－58 coaxial cable with auto－sensing |
| MIB Support | MIBII | |
| Frame type Support | 802.3/EthernetⅡ/SNAP/802.2 auto－configuring | |
適配器支持SNMP、TCP/IP、MIB－Ⅱ協(xié)議，所以也就支持專用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理軟件（如HPOPENVIEW等）來監(jiān)控整個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的UPS，主要功能是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)某處電源發(fā)生異常時，UPS被當(dāng)作一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，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TPAP的設(shè)置級別及時向網(wǎng)絡(luò)管理員和有關(guān)人員的計算機(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)備能及時得到處理。目前最新的處理方法是在要求軟件保護(hù)的計算機(jī)上駐留一小段自動軟件處理關(guān)機(jī)程序，當(dāng)收到TRAPS信息后，在無人值守的情況下能自動關(guān)機(jī)。適配器的代理軟件可以記錄UPS異常的時間和原因，如市電停電、市電恢復(fù)、UPS過載、UPS關(guān)機(jī)等，管理員也可以設(shè)置定時對UPS遠(yuǎn)程開、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)可能會影響網(wǎng)絡(luò)流量，信息量太大會加重網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，所以一種信息相對較小的UPS網(wǎng)絡(luò)管理軟件成為市場需求，目前國內(nèi)外主要品牌UPS廠家大都在市場上適時推出的專業(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，可定時輪流詢問各處UPS，是順應(yīng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展潮流、符合國際UPS管理發(fā)展的新方向。以上網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的個各組成部分，如自動軟件處理關(guān)機(jī)程序、SNMPVIEW、適配器等也要通過Y2K的嚴(yán)格測試，不會因到2000年時出現(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，而導(dǎo)致計算機(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
目前隨著INTRANET、INTERNET的發(fā)展，UPS
圖
網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是要UPS的內(nèi)外置適配器支持超文本HTTP協(xié)議，也就是說被管理的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，通過管理中心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通過設(shè)置管理者的訪問權(quán)限，對UPS進(jìn)行全天候24小時的管理監(jiān)控，一般的計算機(jī)用戶可以監(jiān)視（Monitor）UPS，只有網(wǎng)絡(luò)管理者才能對UPS控制（Control、configure）。以確保網(wǎng)絡(luò)供電的絕對安全。
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工商網(wǎng)監(jiān)
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