UPS系统监控软件与网络化管理技术

UPS系统监控软件与网络化管理技术
  关键词 ： 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监控软件的设计原理及应用。UPS远程管理方法以及适配器的设计。
  随着计算机应用的发展，UPS的作用越来越重要，UPS最重要的功能就是给计算机提供连续不间断的高质量电力。为满足不同用户及不同使用条件的要求，UPS本身在硬件主结构上已发展出各种形式，性能也各有差异。然而人们越来越认识到，为使UPS充分发挥功能，提高其对突发事件的处理能力，必须对UPS进行管理和维护，而实现UPS的监控乃至网络化的管理则是其重要手段。国内外主要品牌UPS厂家均致力于UPS监控技术及网络化的研究。
  1UPS的监控软件
  　　监控软件的设计主要是针对要求提供保护和运行软件保护的计算机（如个人电脑、服务器、工作站或各种大中型主机），在计算机的电源输入端加装智能UPS。由于采用实时中断处理方式与UPS联系可能会打断主机运行的程序而出现计算机异常。所以计算机上的程序设计为定时查询发送和接收方式与UPS通讯。如下图：
  
  　　多任务系统的主机用监控软件后，计算机便与UPS建立了通信联系（通讯协议由UPS厂商根据行业标准自己制定），计算机定时发送查询指令，UPS在规定的时间内返回信息。当电源出现异常时，UPS内部的微控制器MCU会及时把异常信息发给计算机，并由监控软件在计算机上发出告警信息，提醒操作员或网络管理员及时处理；若有关人员不在现场，则监控软件会在USP供电时间（根据不同电池容量可设定）结束时自动中止各种软件的运行程序，禁止用户登录，自动存盘，保持现场等，并通过MODEM向有关人员发出E－MAIL、BP－CALL等，通报有关电源异常信息。同时监控软件还具备完备的UPS自我测试功能，测试UPS的状态及电池容量等，能以数据和图形形式显示并记录UPS输出、输入电压、频率、负载、温度、电池容量，使电脑使用者可以分析、诊断、预作防范，既可以解决UPS无法长时间提供电力的问题，又可以将市电供电不稳定的伤害减至最低。此外，通过设置监控软件（ConfigureMenu）还可以对电脑和UPS自动执行定时开、关机功能，精确地执行电脑系统复杂的开、关机程序。由于计算机操作系统的复杂性（有位机、32位机、64位机），多平台性（WIN/DOS、NT、Netware、SCOUNIX、LINUX、OS/2等）和多种系统机器源代码，致使监控软件品种繁多，开发复杂，但由于有些操作系统具有可移植性，支持V.B、V.C等开发语言，所以现在国内外主要品牌UPS厂家常用可视化V.C编程，已开发出的监控软件有（32位）版，能支持DOS/WIN、NT、NETWARE、SCOUNIX；支持SCOUNIX、LINUX、SUNOS、HP－UX、SUNSOLARIS、IBMAIX、SGIIRIX等，几乎兼容所有操作系统。以上监控软件都能严格通过Y2K的测试。
  　　所以监控软件发展的趋势是为计算机提供完善的监控保护功能和适应所有操作平台并具有即插即用功能。监控软件的运用日益广泛，目前UPS市场运用较多的软件如美国APC公司的Powerchute电源软件，美国山特公司的Winpower，科华公司的Powersoft等。
  2UPS网络化管理
  　　随着计算机网络的发展，“网络就是计算机”的趋
  势日益明显，要让信息实时畅通并为人所共享将至关重要，而高质量的供电是网络正常运转的基础，所以保护网络设备首先是要保护整个网络的电源，不光是主机（HOST）、路由器（ROUTER）、交换机（SWITCH）、集线器（HUB），还包括一切能让网络正常运行的互联设备的供电，智能化UPS便成为网络必不可少的一员，同时随着LAN、WAN、INTERNET、INTRANET的高速发展，出现了众多的软件网络操作系统和多种硬件平台，并且由于不同网络互联正成为趋势，如何能集中管理监控工作在不同网络的UPS成为电源厂家提供高端服务的技术焦点，为此国内外主要品牌UPS厂家都开发了UPS网络管理系统，设计思想如下图：
  
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  　　即在UPS的串口上装接UPS适配器，把UPS当作一个网络的独立节点接入网络，不在被供电的主机上运用监控软件，UPS具有自己独立的IP地址，不影响被供电主机的资源，由网管员或被授权的人员通过网管软件直接监控UPS，可以多台计算机监控一台UPS，也可以一台计算机监控多台UPS，并且被管理的UPS可以在同一个LAN也可以是在不同LAN，甚至可以在世界各个城市通过INTERNET来管理，这无疑对传统的UPS运用来说是个革命性的飞越。网络管理软件主要是指系统管理员的管理软件NMS，如HPOpenView，SUNSunnetManager，IBMNetview，NOVELLNMS等。网络管理员可以通过超级终端对适配器进行初始化设置，固化在适配器内的UPS信息代理软件AGENT负责智能化UPS的信息量与适配卡的通讯并记录下UPS的电压、电流、负载、频率、温度等数字量和一些工作状态量，同时代理软件与网管软件通过网络交换信息，使管理员可以象对管理计算机一样来对UPS的情况进行实时远程监控。适配器内的设计配置一般如下表。External AdapterInternal Card CPUN80C188－12 System code Memory256k bytes flash memory System Buffer128k bytes SRAM Lan Buffer8k bytes SRAM NVRAM256 words Uart16450 Cable 10Base T RJ－45phone jack UTPcable10Base2 BNC GR－58 coaxial cable with auto－sensing MIB SupportMIBII Frame type Support802.3/EthernetⅡ/SNAP/802.2 auto－configuring
  　　适配器支持SNMP、TCP/IP、MIB－Ⅱ协议，所以也就支持专用计算机网络管理软件（如HPOPENVIEW等）来监控整个网络节点的UPS，主要功能是当网络某处电源发生异常时，UPS被当作一个网络节点，适配器内的代理软件（AGENT）能根据网络管理员预先对TPAP的设置级别及时向网络管理员和有关人员的计算机发出声音、文字、图像等告警信息，使与SNMP适配器相连的受UPS保护的网段设备能及时得到处理。目前最新的处理方法是在要求软件保护的计算机上驻留一小段自动软件处理关机程序，当收到TRAPS信息后，在无人值守的情况下能自动关机。适配器的代理软件可以记录UPS异常的时间和原因，如市电停电、市电恢复、UPS过载、UPS关机等，管理员也可以设置定时对UPS远程开、关机等操作（Shutdown、Reboot），并在适配器内永久保存这些历史记录以供分析。由于专业网络管理软件复杂的维护可能会影响网络流量，信息量太大会加重网络负担，所以一种信息相对较小的UPS网络管理软件成为市场需求，目前国内外主要品牌UPS厂家大都在市场上适时推出的专业管理软件UPSSNMPVIEW，就是基于TCP/IP之上的网络软件，是专门的UPS管理软件，信息量不大，几乎不影响网络流量，可定时轮流询问各处UPS，是顺应计算机网络发展潮流、符合国际UPS管理发展的新方向。以上网络管理系统的个各组成部分，如自动软件处理关机程序、SNMPVIEW、适配器等也要通过Y2K的严格测试，不会因到2000年时出现适配器不正常的事件记录和关机程序的不正确起动，而导致计算机系统的数据受到破坏。典型的UPS管理运用如下图。
  3发展趋势
  　　目前随着INTRANET、INTERNET的发展，UPS
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  网络管理系统的发展趋势是要UPS的内外置适配器支持超文本HTTP协议，也就是说被管理的UPS要有WEBServer功能，能近程、远程被普通浏览器（如NetscapeBrowser,MicrosoftInternetExplorer等）所访问，通过管理中心UPS可被远程维护，甚至也可以远程在线调整内部参数，经由INTRANET、INTERNET通过设置管理者的访问权限，对UPS进行全天候24小时的管理监控，一般的计算机用户可以监视（Monitor）UPS，只有网络管理者才能对UPS控制（Control、configure）。以确保网络供电的绝对安全。