CN1390008A - 一种基于网络和不间断电源的智能电源管理系统及其管理方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于网络和不间断电源的智能电源管理系统及其管理方法,它采取网络应用技术,在网络环境处于停电状态下,将网络中的服务器按照预先设定的时间顺序和步骤进行正常关闭,不间断电源能够持续更长的时间,使部分关键服务器继续有效的工作。在实现中,在网络上任意一台工作站或服务器上连接一个电源管理终端,在此工作站或服务器上运行一个电源管理控制软件构成电源管理工作站,被管理的服务器和工作站上运行电源管理客户端软件从而实现智能电源管理。
Description
技术领域
本发明涉及网络应用领域，尤其涉及一种基于网络和不间断电源的智能电源管理系统及其管理方法，它采取网络应用技术，在网络环境处于停电状态下，将网络中的服务器按照预先设定的时间顺序和步骤进行正常关闭，不间断电源能够持续更长的时间，使部分关键服务器继续有效的工作，从而实现智能电源管理。
背景技术
随着Internet/Intranet为主题的全球信息产业的发展，网上服务器数量和信息量迅速增长，网络UPS市场迅速崛起。仅1999年中国大陆共销售了73万台，销售金额16.8亿人民币，根据CCID-MIC的统计，金融占34.05％，电信占29.45％。目前在中国，国家有计划的推动政府上网、企业上网和家庭上网，对UPS市场的需求也在不断扩大，虽然销售数量也在增长，但很多政府和企业用户在实际应用中因服务器迅速增加，造成UPS延时时间不足，形成了严重的信息安全问题。
目前的计算机网络应用架构是分布式运行的服务器分工越来越细，特别是随着计算量的增大，很多较为复杂的信息处理进行了进一步的跨平台应用，高流量的信息处理采取了负载均衡技术，从而带来了服务器数量的急剧增长。在电源管理中，UPS的主要作用是为网络中运行的各种计算机系统和其他设备提供持续不间断供电的系统，当外接的电源停止供电时，UPS系统启动后备的电池为计算机网络供电，使网络不出现中断和故障。通常UPS的后备电池的电量是有限的，当停电时间超过电池的储备期限后，就可能造成计算机安全故障。
很多应用单位虽然配备了大功率长延时的UPS系统，但在服务器数量增加之后，没有及时地对电源管理进行改造，例如在建设初期额定的8小时延时，在负荷增加后，降低为3小时，这时就可能出现以下几个典型的问题：在有人值守的情况下，由人工去关闭服务器，如果关闭的顺序不正确或没有正确的操作关机前的现场保护程序，对于分布式应用可能造成信息丢失，在服务器数量较多的情况下，人工失误的概率是比较大的，对于这一点，机房网管是深有体会的；在无人值守的情况下，特别是夜晚，停电后，由于大量的服务器处于运行状态，当后备电池无法坚持的时候，网络就可能会出现严重的数据丢失或系统崩溃；对于一些负责负载均衡的服务器，对均衡任务进行必要的处理后，可以逐步地关闭部分服务器，在保证应用流量和电池持续时间上进行均衡，对于当前没有起到作用的服务器，也可以暂时关闭，因此在来电时间不确定的情况下，盲目地关闭服务器，实际上也就没有对UPS系统进行优化应用。
发明内容
本发明的目的之一是提出一种基于网络和不间断电源的智能电源管理系统，使其能解决背景技术中存在的不间断电源延时不足、人工关机失误概率较大、无人值守时因不间断电源电量耗尽造成的数据丢失或系统崩溃等问题，从而使用户可以在基本上不追加UPS投入的情况下，解决不间断电源延时时间不足的问题。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种基于网络和不间断电源的智能电源管理系统，应用于在网络环境下由不间断电源提供供电的网络设备的电源管理，该系统包括：
(1)一个电源管理终端，该终端可以判断网络环境的接入电源是否处于供电状态，它通过计算机接口与网络上任意工作站或服务器连接，具体连接参见图2；
(2)连接电源管理终端的工作站或服务器上运行一个电源管理控制软件，构成电源管理工作站，该软件至少包含以下功能：
(2-1)获取电源管理终端上的推送的网络供电状态，并进行记录；
(2-2)获取网络上的工作站或服务器推送的开、关机状态，并进行记录；
(2-3)扫描网络上的工作站或服务器的开、关机和网络状态，并进行记录；
(2-4)向网络上的工作站或服务器推送关机消息；
(2-5)通知网络管理员网络供电状态的变化。
(3)至少一台被管理的工作站或服务器上运行电源管理客户端软件，该软件至少包含以下功能：
(3-1)侦听电源管理工作站推送的关机消息并进行处理；
(3-2)关闭本地工作站或服务器；
在上述系统中：
(1)电源管理终端通过串口或USB口与网络工作站或服务器相连；
(2)上述网络工作站或服务器由不间断电源持续供电；
(3)电源管理终端不通过不间断电源供电，直接接入网络环境的接入电源。
在上述系统中：所述电源管理终端由单片机、光电隔离装置、变压稳压装置和系统复位装置组成，其中，变压稳压装置的输入断与网络环境的接入电源相连，输出端经光电隔离装置与单片机相连，系统复位装置与单片机相连，单片机通过串口通信装置或USB编码装置与网络工作站或服务器的串口或USB口相连，参见图3。
本发明的目的之二是提出一种基于网络和不间断电源的智能电源管理管理方法，使其能在停电期间，按照预先设定的时间自动关闭指定的服务器或网络工作站。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种基于上述系统的所述基于网络和不间断电源的智能电源管理方法，其特征是电源管理工作站负责监测网络供电状态；预先设置电源管理参数，停电后按照预先设置的参数通过网络应用方式定时关闭指定的网络工作站或服务器，降低不间断电源的负载，使不间断电源可以支持更长的时间；当网络供电状态发生改变后向网络管理员发送消息，通知网络管理员采取管理措施。
电源管理工作站检测网络供电状态的方法是：由电源管理终端的硬件电路判断网络环境的接入电源的信号(220V/110V)是否发生变化，定时向计算机端口发送停电或来电的状态信号。
停电处理的方法为：参见图4。连接电源管理终端的工作站或服务器接收到电源管理终端发出的网络供电状态串口信息后，电源管理控制软件按下例步骤执行：
(1)解析串口信息；
(2)判断是否停电：若未停电，则返回步骤(1)；若停电，则执行以
下步骤：
(3)获取网络上计算机系统时间；
(4)判断有无到达关闭时间的计算机；若没有到达关闭时间的计算
机，则返回步骤(1)；若有到达关闭时间的计算机，则执行以下步
骤：
(5)通过网络向到达关闭时间的客户端计算机发送关机控制信息，
然后返回步骤(1)；
电源管理客户端软件按下例步骤执行：
(6)客户端计算机解析控制信息；
(7)关机。
客户端关机的方法为调用操作系统的关机API函数或者运行操作系统提供的关闭计算机的程序。
本发明具有如下功能：
(1)预先设定关闭服务器的时间策略：根据服务器的实际应用情况，
设定停电后各服务器持续运行的时间期限；
(2)电源管理控制：由一个连接于任意网络工作站的终端设备智能检
测来电和停电信号，从而操控每一台服务器的智能关机和向网管
发送来电通知、停电通知；
(3)可以控制多种操作系统的服务器：包括NT、2000、LINUX、UNIX
等；
对于计划投资购买不间断电源的应用单位，采取本发明所述这种管理方法，则可以大量节约在不间断电源上的投资，实现了电源管理的突破性发展。
附图说明
图1是本发明应用结构图。
图2电源管理终端与网络上任意工作站或服务器上连接示意图。
图3是电源管理终端的结构原理框图。
图4是电源管理控制软件停电处理方法的流程图。
具体实施方式
某单位一个中等规模的数据中心环境，该数据中心通过企业Intranet向分布于各地的企业营业网点提供大流量数据服务，在白天运营期间，数据中心必须确保关键业务的运行，为此配备了智能UPS电源。该中心期初有数据库服务器5台，应用服务器10台，WEB服务器5台，备用服务器5台，网络环境采取了支持3层交换的千兆交换机，网络设置了4个网段。各服务器基本上处于24小时开机状态，此时在停电状态下，UPS电源可以支持12小时不间断供电。随着业务的迅速发展，数据流量加大，该单位数据中心的服务器数量由当初的25台增加到70台，此时在白天服务器负载较高的情况下，UPS电源在停电4小时后就出现电量快耗尽报警。每次停电后，网络都面临严重的信息安全隐患。为此，我们将本发明中阐述的技术应用于该环境，即从不经过UPS的市电信号接入一个专用的电源管理终端，然后将电源管理终端通过串口接在一个PC工作站上，并在该工作站上安装了本发明中描述的电源管理控制软件，并让该工作站可以访问4个网段的网络环境，然后在每个服务器上安装了本发明中描述的电源管理客户端软件，最后通过本发明中描述的WEB应用对网络的电源管理参数进行了设置。其策略是停电10分钟后，向网络管理员进行拨号通知，并关闭部分负载均衡应用服务器和一些没有承担运营任务的服务器，延续停电30分钟后，关闭大部分负载均衡的应用服务器，延续停电2小时后，将各负载均衡的应用服务器按功能仅保留单台工作，向网络管理员进行拨号通知，延续停电6小时后关闭部分功能的应用服务器，向网络管理员进行拨号通知，延续停电8小时后再关闭部分功能的应用服务器和部分数据库服务器，向网络管理员进行拨号通知，延续停电20小时后，关闭全部服务器，向网络管理员进行拨号通知。设定完成后，对网络进行停电测试，证明当持续停电20小时后，各服务器按照预期定义全部被关闭，网络管理员根据发送的拨号通知，明确地知道机房停电情况，同时在服务器全部关闭后，UPS的储电仅消耗了70％，说明通过本发明的应用，使UPS实现了有效的智能化管理。
Claims (7)
1、一种基于网络和不间断电源的智能电源管理系统，应用于在网络环境下由不间断电源提供供电的电源管理系统，该系统包括：
(1)一个电源管理终端，该终端可以判断网络环境的接入电源
是否处于供电状态，它通过计算机接口与网络上任意工作
站或服务器连接；
(2)连接电源管理终端的工作站或服务器上运行一个电源管理
控制软件，构成电源管理工作站，该软件至少包含以下功
能：
(2-1)获取电源管理终端上推送的网络供电状态消息，并进行记录；
(2-2)获取网络上的工作站或服务器推送的开、关机状态，并进行记录；
(2-3)扫描网络上的工作站或服务器的开、关机状态，并进行记录；
(2-4)向网络上的工作站或服务器推送关机消息；
(2-5)通知网络管理员网络供电状态的变化。
(3)至少一台被管理的工作站或服务器上运行电源管理客户端
软件，该软件至少包含以下功能：
(3-1)侦听电源管理工作站推送的关机消息并进行处理；
(3-2)关闭本地工作站或服务器；
2、按照权利要求1所述一种基于网络和不间断电源的智能电源管理系统，其特征是：
(1)电源管理终端通过串口或USB口与网络工作站或服务器
相连；
(2)上述网络工作站或服务器由不间断电源持续供电；
(3)电源管理终端不通过不间断电源供电，直接接入网络环
境的接入电源；
3、按照权利要求1或2所述一种基于网络和不间断电源的智能电源管理系统，其特征是：所述电源管理终端由单片机、光电隔离装置、变压稳压装置和系统复位装置组成，其中，变压稳压装置的输入端与网络环境的接入电源相连，输出端经光电隔离装置与单片机相连，系统复位装置与单片机相连，单片机通过串口通信装置或USB编码装置与网络工作站或服务器的串口或USB口相连。
4、一种基于权利要求1所述基于网络和不间断电源的智能电源管理方法，其特征是电源管理工作站负责监测网络供电状态；接受人工设置电源管理参数；停电后，按照预先设置的参数通过网络应用方式定时关闭指定的网络工作站或服务器；当网络供电状态发生改变时向网络管理员发送消息，通知网络管理员采取管理措施。
5、按照权利要求4所述一种基于网络和不间断电源的智能电源管理方法，其特征是检测网络供电状态的方法是：由电源管理终端判断网络环境的接入电源的信号(220V/110V)是否发生变化，定时向计算机端口发送停电或来电的状态信号。
6、按照权利要求4所述一种基于网络和不间断电源的智能电源管理方法，其特征是停电处理的方法为：连接电源管理终端的工作站或服务器从串口接收到电源管理终端发出的网络供电状态信息后，电源管理控制软件按下例步骤执行：
(1)解析串口信息；
(2)判断是否停电：若未停电，则返回步骤(1)；若停电，则执行以
下步骤：
(3)获取网络上计算机系统时间；
(4)判断有无到达关闭时间的计算机；若没有到达关闭时间的计算
机，则返回步骤(1)；若有到达关闭时间的计算机，则执行以下步
骤：
(5)通过网络向到达关闭时间的客户端计算机发送关机控制信息，
然后返回步骤(1)；
电源管理客户端软件按下例步骤执行：
(6)客户端计算机解析控制信息；
(7)关机。
7、按照权利要求3所述一种基于网络和不间断电源的智能电源管理方法，其特征是客户端关机的方法为调用操作系统的关机API函数或者运行操作系统提供的关闭计算机程序。
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