UPS系統監控軟件與網絡化管理技術

關鍵詞 ： 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監控軟件的設計原理及應用。UPS遠程管理方法以及適配器的設計。

隨著計算機應用的發展，UPS的作用越來越重要，UPS最重要的功能就是給計算機提供連續不間斷的高質量電力。為滿足不同用戶及不同使用條件的要求，UPS本身在硬件主結構上已發展出各種形式，性能也各有差異。然而人們越來越認識到，為使UPS充分發揮功能，提高其對突發事件的處理能力，必須對UPS進行管理和維護，而實現UPS的監控乃至網絡化的管理則是其重要手段。國內外主要品牌UPS廠家均致力于UPS監控技術及網絡化的研究。

1UPS的監控軟件

　　監控軟件的設計主要是針對要求提供電源保護和運行軟件保護的計算機（如個人電腦、服務器、工作站或各種大中型主機），在計算機的電源輸入端加裝智能UPS。UPS通過RS232C接口與計算機串口連接并在計算機上運行相關平臺的USP監控軟件。由于采用實時中斷處理方式與UPS聯系可能會打斷主機運行的程序而出現計算機異常。所以計算機上的程序設計為定時查詢發送和接收方式與UPS通訊。如下圖：

　　多任務系統的主機用監控軟件后，計算機便與UPS建立了通信聯系（通訊協議由UPS廠商根據行業標準自己制定），計算機定時發送查詢指令，UPS在規定的時間內返回信息。當電源出現異常時，UPS內部的微控制器MCU會及時把異常信息發給計算機，并由監控軟件在計算機上發出告警信息，提醒操作員或網絡管理員及時處理；若有關人員不在現場，則監控軟件會在USP供電時間（根據不同電池容量可設定）結束時自動中止各種軟件的運行程序，禁止用戶登錄，自動存盤，保持現場等，并通過MODEM向有關人員發出E－MAIL、BP－CALL等，通報有關電源異常信息。同時監控軟件還具備完備的UPS自我測試功能，測試UPS的狀態及電池容量等，能以數據和圖形形式顯示并記錄UPS輸出、輸入電壓、頻率、負載、溫度、電池容量，使電腦使用者可以分析、診斷、預作防范，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定的傷害減至最低。此外，通過設置監控軟件（ConfigureMenu）還可以對電腦和UPS自動執行定時開、關機功能，精確地執行電腦系統復雜的開、關機程序。由于計算機操作系統的復雜性（有16位機、32位機、64位機），多平臺性（WIN/DOS、NT、Netware、SCOUNIX、LINUX、OS/2等）和多種系統機器源代碼，致使監控軟件品種繁多，開發復雜，但由于有些操作系統具有可移植性，支持V.B、V.C等開發語言，所以現在國內外主要品牌UPS廠家常用可視化V.C編程，已開發出的監控軟件有（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。以上監控軟件都能嚴格通過Y2K的測試。

　　所以監控軟件發展的趨勢是為計算機提供完善的監控保護功能和適應所有操作平臺并具有即插即用功能。監控軟件的運用日益廣泛，目前UPS市場運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網絡化管理

　　隨著計算機網絡的發展，“網絡就是計算機”的趨

勢日益明顯，要讓信息實時暢通并為人所共享將至關重要，而高質量的供電是網絡正常運轉的基礎，所以保護網絡設備首先是要保護整個網絡的電源，不光是主機（HOST）、路由器（ROUTER）、交換機（SWITCH）、集線器（HUB），還包括一切能讓網絡正常運行的互聯設備的供電，智能化UPS便成為網絡必不可少的一員，同時隨著LAN、WAN、INTERNET、INTRANET的高速發展，出現了眾多的軟件網絡操作系統和多種硬件平臺，并且由于不同網絡互聯正成為趨勢，如何能集中管理監控工作在不同網絡的UPS成為電源廠家提供高端服務的技術焦點，為此國內外主要品牌UPS廠家都開發了UPS網絡管理系統，設計思想如下圖：

圖

　　即在UPS的串口上裝接UPS適配器，把UPS當作一個網絡的獨立節點接入網絡，不在被供電的主機上運用監控軟件，UPS具有自己獨立的IP地址，不影響被供電主機的資源，由網管員或被授權的人員通過網管軟件直接監控UPS，可以多臺計算機監控一臺UPS，也可以一臺計算機監控多臺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，這無疑對傳統的UPS運用來說是個革命性的飛越。網絡管理軟件主要是指系統管理員的管理軟件NMS，如HPOpenView，SUNSunnetManager，IBMNetview，NOVELLNMS等。網絡管理員可以通過超級終端對適配器進行初始化設置，固化在適配器內的UPS信息代理軟件AGENT負責智能化UPS的信息量與適配卡的通訊并記錄下UPS的電壓、電流、負載、頻率、溫度等數字量和一些工作狀態量，同時代理軟件與網管軟件通過網絡交換信息，使管理員可以象對管理計算機一樣來對UPS的情況進行實時遠程監控。適配器內的設計配置一般如下表。

　　適配器支持SNMP、TCP/IP、MIB－Ⅱ協議，所以也就支持專用計算機網絡管理軟件（如HPOPENVIEW等）來監控整個網絡節點的UPS，主要功能是當網絡某處電源發生異常時，UPS被當作一個網絡節點，適配器內的代理軟件（AGENT）能根據網絡管理員預先對TPAP的設置級別及時向網絡管理員和有關人員的計算機發出聲音、文字、圖像等告警信息，使與SNMP適配器相連的受UPS保護的網段設備能及時得到處理。目前最新的處理方法是在要求軟件保護的計算機上駐留一小段自動軟件處理關機程序，當收到TRAPS信息后，在無人值守的情況下能自動關機。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、UPS過載、UPS關機等，管理員也可以設置定時對UPS遠程開、關機等操作（Shutdown、Reboot），并在適配器內永久保存這些歷史記錄以供分析。由于專業網絡管理軟件復雜的維護可能會影響網絡流量，信息量太大會加重網絡負擔，所以一種信息相對較小的UPS網絡管理軟件成為市場需求，目前國內外主要品牌UPS廠家大都在市場上適時推出的專業管理軟件UPSSNMPVIEW，就是基于TCP/IP之上的網絡軟件，是專門的UPS管理軟件，信息量不大，幾乎不影響網絡流量，可定時輪流詢問各處UPS，是順應計算機網絡發展潮流、符合國際UPS管理發展的新方向。以上網絡管理系統的個各組成部分，如自動軟件處理關機程序、SNMPVIEW、適配器等也要通過Y2K的嚴格測試，不會因到2000年時出現適配器不正常的事件記錄和關機程序的不正確起動，而導致計算機系統的數據受到破壞。典型的UPS管理運用如下圖。

3發展趨勢

　　目前隨著INTRANET、INTERNET的發展，UPS

圖

網絡管理系統的發展趨勢是要UPS的內外置適配器支持超文本HTTP協議，也就是說被管理的UPS要有WEBServer功能，能近程、遠程被普通瀏覽器（如NetscapeBrowser,MicrosoftInternetExplorer等）所訪問，通過管理中心UPS可被遠程維護，甚至也可以遠程在線調整內部參數，經由INTRANET、INTERNET通過設置管理者的訪問權限，對UPS進行全天候24小時的管理監控，一般的計算機用戶可以監視（Monitor）UPS，只有網絡管理者才能對UPS控制（Control、configure）。以確保網絡供電的絕對安全。