机房断电保护解决方案

机房概况

该中心机房网络设备通过UPS供电，温控系统（温湿度监测器、空调）由市电供电，详见图1。该设计中市电给UPS和温湿度提供220伏电，给机房空调提供380伏电，保证机房的正常运行。

图1 机房供电系统

一旦市电断电，UPS将给网络设备和温湿度监测器提供不少于3小时的应急供电。空调不具有自启功能，设置在温度20度，湿度55度，保证机房处于正常的温湿度区间。温湿度监测器监控监控机房的温湿度情况，一旦在非正常范围内，将以蜂鸣和短信方式自动报警。

该机房值班非全时段值班状态，网管正常上下班，非工作时间正常休息。

问题描述

在正常工作时间市电断电的情况下，网管应实时检测机房温湿度情况，视情按照规定进行处置。如果市电断电发生在休息时间，该设计就会出现以下两种情况。

1.市电短暂停电（3小时之内）。UPS可在断电情况下为机房内设备提供3小时后备电力，所以临时停电未带来网络设备停机。但由于机房内空调直接由市电供电，所以本次停电使得机房内空调停止工作，同时因停电发生在休息日，无人对空调进行人工启动，导致在电力恢复后，网络设备依然运转，空调却关闭，最终导致了机房内温度升高，出现危险。

2.市电长期停电（超过3小时）。由于UPS在保证网络设备3小时供电后断电，空调从断电之时就关闭。因此这种情况不但威胁到了机房内硬件设备的安全，而且服务器和存储设备中数据的安全也不能保障。

综上所述，一旦在休息时间市电断电将给机房安全带来极大的威胁。虽然温湿度监测系统也能在机房处于非正常工作状态报警，但由于网管处于休息时间，考虑到网管能否能及时接收信息，当时所在地点与机房之间的距离远近程度以及路途是否堵车等一系列不可控因素，能否及时赶到机房处理问题将是一个随机的事件，但一旦机房出现严重事故，后果不堪设想。

解决方法及分析

解决此问题关键是要解决网络设备不能在非正常温度下工作太长时间，且网络设备能够正常关闭的问题。有以下3种解决方法：

1.购买发电机，发电机给机房所有设备供电，保证机房始终有电。但由于发电机价格昂贵，且使用油作为动力，既不环保，使用及储存又有安全隐患。特别对于该机房，不属于政府、金融等非常重要机构，从经济角度、环保角度和可操作性上都不是最佳解决方案。

2.增加EPS给机房的空调供电，并且保证供电时间大于3小时。由于EPS能够在市电断电的情况下，瞬间自动给空调供电，保证了空调连续的运行。EPS的供电时长大于3小时，可以保证设备始终工作于正常的温湿度环境中，保证硬件设备不会出现问题。但如果断电时长超过3小时，网络设备和空调都会断电关闭，这样服务器和存储设备没有正常的关闭，数据就有丢失的危险。因此也不是最好的方法。

3.建立一套市电断电检测及自动关闭所内应用的应急防护系统。这样可以确保在市电非正常断电的情况下，及时的通过操作系统级别将所内各应用自动关机，不但保证了硬件不会在非正常温湿度环境下工作，还能确保服务器及数据的安全性。因此应该采用该方案。

图2 系统连接示意图

具体解决方案

本系统考虑利用SNMP协议抓取UPS相关信息，在市电断电后，UPS通过标准SNMP协议向监控主机发送信号，监控主机在获取到相关信号后，根据预设规则向目标主机发送关机指令，各目标操作系统收到指令后正常关机,详见图2。

要实现以上功能，在现有信息系统环境下需增加几个重要模块：

UPS监控模块：该模块需要部署与UPS中，根据与UPS厂家咨询，UPS出厂已经预设了监控和管理接口，本次需要采购对应的监控管理卡即可实现基于IP的状态监测及管理。

监控软件：监控软件是本系统的核心，其功能为实时抓取UPS相关状态信息，包括各电路的通断、电池状态、电压电流状态等。同时该软件还应具有远程关机功能。本软件可采用UPS配套管理系统或自开发系统。

UPS配套管理系统无法实现在虚拟化环境下对物理主机的关闭，仅能从应用系统层面进行关闭，其优势在于价格相对低廉。而自开发软件可利用标准化SNMP协议抓取信息并发送远程质量对应用系统及物理主机进行关闭，能够更好的保护硬件及信息安全。

应用系统插件：监控软件在收到断电信息后，将与安装在应用系统的插件进行通信并发送指令，插件收到指令后调用操作系统的相关关机指令进行关机。

结论

该机房按照上述方案建立了市电断电检测及自动关闭应急防护系统后，使机房电源系统更加安全。在实际使用中，该系统及时防止了市电突然断电带来的安全隐患，收到了预想的效果。