Отключение и мониторинг

Источники бесперебойного питания часто обслуживают в вычислительных центрах несколько серверных компьютеров сразу. При отказе питания все подключенные устройства должны быть автоматически оповещены и остановлены. В статье описываются различные варианты технической реализации мониторинга и отключения ИБП. Различия в концепциях оказывают заметное влияние на общее планирование системы.

При планировании системы ИБП информационное соединение между ИБП и оконечными устройствами для мониторинга, а также отключения питаемых машин может быть организовано двумя основными способами: либо ИБП интегрируются в существующую сеть IP при помощи специальных сетевых карт простого протокола управления сетью (Simple Network Management Protocol, SNMP), либо к нему необходимо проложить дополнительный кабель для контактной сигнализации.

СОЕДИНЕНИЕ ПОСРЕДСТВОМ КОНТАКТНОГО КАБЕЛЯ

Так называемые контактные кабели предоставляют концептуально простое соединение, однако его реализация влечет за собой заметные издержки на проводку. При этом последовательный интерфейс каждого компьютера соединяется с ИБП специальным кабелем (см. Рисунок 1). Поскольку источники питания редко обладают более чем двумя-тремя контактными планками, в средах с большим количеством компьютеров для умножения числа контактных интерфейсов необходимо применять мультиплексоры. Они выпускаются в виде 5- или 10-портовых контактных мультиплексоров, причем их можно каскадировать.

Рисунок 1. Через контактный кабель и, в данном случае, мультиплексор конечные устройства получают самую важную информацию о статусе ИБП.

Устройства ИБП, таким образом, могут, к примеру, получать и отправлять сообщения, означающие «отключение питания», «разрядка батареи», «обходной путь», «нарастающие помехи», причем набор сообщений варьируется в зависимости от производителя и типа ИБП. При выборе мультиплексоров следует обращать внимание на то, чтобы устройство поддерживало по возможности больше подобных сообщений и передавало бы их соответствующему программному обеспечению на подключенную машину. По сравнению с интеграцией в сеть соединение посредством контактного кабеля предлагает следующие преимущества:

• простая понятная логика соединения, поскольку каждый компьютер подсоединяется через собственный кабель;
• независимость от сети передачи данных, так как вся касающаяся ИБП информация проходит по отдельным каналам.

В качестве недостатков можно отметить, что:

• новая проводка несет за собой высокие издержки;
• подключение новых оконечных устройств всегда связано с прокладкой дополнительной проводки;
• решение не предлагает детализированного мониторинга рабочих характеристик ИБП, поскольку охватываются лишь немногие рабочие состояния.

МОНИТОРИНГ ЧЕРЕЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ

Для обеспечения мониторинга дополнительно можно использовать последовательный кабель данных. Многие модели ИБП поддерживают эту форму соединения и через интерфейс RS232 передают подробные рабочие данные программному обеспечению визуализации. В отличие от контактных кабелей протяженностью до 100 м (в зависимости от площади поперечного сечения кабеля), последовательные кабели не могут быть длиннее 12 м, иначе они не смогут обеспечивать безошибочную передачу данных. При больших расстояниях до станции мониторинга можно произвести промежуточное включение двух конвертеров RS232/RS485, что позволяет увеличить максимальную дальность передачи до 2 км (RS485 широко распространен в промышленных системах управления и предусматривает передачу по двухжильному кабелю).

Описанный выше способ соединения ИБП, по всей видимости, подойдет в первую очередь планировщикам с электротехническим образованием, в то время как второй понравится экспертам по ИТ: в этом случае для передачи информации по SNMP программному обеспечению отключения и мониторинга используется уже существующая сетевая инфраструктура.

СЕТЕВОЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЧЕРЕЗ КАРТУ SNMP

Для соединения по сети все ИБП необходимо оснастить картой Ethernet SNMP. Эти карты опционально поставляются почти для всех моделей ИБП. К их стандартному набору относятся следующие функции и службы: протокол передачи гипертекстовых файлов (Hypertext Transfer Protocol, HTTP), SNMP V2, протокол динамической конфигурации хоста (Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP), простейший протокол передачи файлов (Trivial File Transfer Protocol, TFTP), Xmodem/Zmodem, telnet, а также возможность «горячего» подключения устройств. После подключения сетевых карт всем ИБП выделяется по IP-адресу. В дальнейшем на IP-адрес для каждой карты SNMP, как правило, можно зарегистрировать до 20 клиентов — вычислительные системы, которые необходимо остановить (см. Рисунок 2).

Рисунок 2. ИБП с интегрированной картой Ethernet SNMP в состоянии обслуживать до 20 конечных устройств.

При внесении IP-адреса машины в карту SNMP следует делать различие между сообществами (Communities) и сообществами прерываний (Trap Communities). Если IP-адрес конечного компьютера вносится в Communities, то с него разрешается считывать данные ИБП. Однако тревожные сообщения (так называемые прерывания SNMP) этот компьютер получает лишь тогда, когда его IP-адрес внесен в Trap Communities. Дополнительно раздаваемое условное слово (Community String) обеспечивает защиту от злоупотребления оповещением машин (например, от фальсификации отключения питания).

Производители ИБП придерживаются стандартизированной базы управляющей информации (Management Information Base, MIB) SNMP в соответствии с RFC 1628 (см. http://www.ietf.org/rfc.html). Таким образом, мониторинг ИБП нескольких производителей можно проводить при помощи одной системы управления сетью (к примеру, IBM NetView, HP OpenView или Big Brother от Quest Software).

Преимущества соединения ИБП с сетью заключаются, в основном, в легкой масштабируемости и простом мониторинге посредством SNMP. Крупным недостатком является зависимость от существующей сети и ее функциональных особенностей. Однако в вычислительных центрах влияние этого аспекта ограничено наличием резервной проводки на случай отказа сети и для сохранения данных. В результате трафик SNMP можно, к примеру, направлять через дополнительную сеть, т. е. независимо от обычного трафика данных.

КОНЦЕПЦИЯ ГЛАВНЫЙ/ПОДЧИНЕННЫЙ

В вычислительных центрах с более чем 20 конечными устройствами в карту SNMP не могут быть внесены все компьютеры, вместо этого программное обеспечение отключения должно быть сконфигурировано для работы в режиме с главными и подчиненными элементами (master/slave). При помощи одной лицензии на отключение через главный компьютер можно оповещать сколь угодно много компьютерных систем со статусом «подчиненный». В карту же SNMP заносится только главный компьютер.

Особенностью концепции главный/подчиненный является необходимость обеспечения стабильной и безотказной работы главного компьютера, поскольку его отказ приведет к невозможности оповещения всех подчиненных компьютеров. В качестве мастера можно, к примеру, использовать кластерный сервер или решения с «горячим» резервом. При отключении большого количества конечных устройств рекомендуется создавать вычислительные группы, отключение осуществляться в строго определенной последовательности. Для этого несколько главных устройств необходимо сконфигурировать таким образом, чтобы они при отключении питания оповещали разные вычислительные группы через указанные промежутки времени (см. Рисунок 3). При конфигурации времени отключения дополнительно следует учитывать тот факт, что после отключения каждой вычислительной группы нагрузка на ИБП падает, и поэтому остаточное время работы других групп повышается.

Рисунок 3. В соответствии с концепцией главный/подчиненный можно по очереди оповещать и переводить на пониженную нагрузку несколько групп вычислительных устройств.

ПРОДОЛЖАЮЩАЯСЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ

Для упрощения администрирования крупных конфигураций главный/подчиненный компания Liebert Hiross, к примеру, для своего отключающего программного обеспечения Multilink предлагает так называемую административную лицензию. Она обеспечивает доступ ко всем главным и подчиненным инсталляциям из одной точки. Все параметры программного обеспечения — время задержки до отключения компьютера, оповещение по электронной почте, SMS или широковещательные сообщения в сети — могут быть легко изменены, причем нет необходимости находиться в этот момент рядом с конечным устройством.

Еще одно упрощение администрирования достигается за счет применения глобальных конфигураций, когда сколь угодно большое число компьютеров с программным обеспечением отключения и мониторинга делят между собой одну и ту же конфигурацию с центрального сервера. Multilink, например, предлагает «специфическую конфигурацию для сайтов» (Site Specific Configuration). Речь идет всего лишь об открытом ресурсе в сети, где централизованно содержится конфигурация нескольких инсталляций. При наличии некоторого числа вычислительных групп этот ресурс может предоставлять ряд различных централизованных конфигураций.

ИЗБЫТОЧНЫЕ СИСТЕМЫ ИБП

Особое внимание при планировании системы ИБП необходимо уделить избыточным установкам ИБП. Они предохраняют от отключения питания и перепадов напряжения серверные системы с высокой степенью готовности, а потому их реализация требует наличия специальных компонентов. Традиционное программное обеспечение для ИБП реагирует только на источник данных и может отключить компьютеры даже при проведении на ИБП работ по обслуживанию. Для этой проблемы есть два варианта решений:

• логический элемент сопряжения для контактного соединения;
• так называемый менеджер SNMP для избыточных систем ИБП.

Логический элемент сопряжения обладает двумя контактными входами и одним контактным выходом. Выходной контакт сигнализирует об отключении питания лишь тогда, когда о нем сообщат оба ИБП на входе. В результате администратор может отключить один из двух ИБП при проведении работ по обслуживанию без необходимости деактивации останавливающего программного обеспечения. Недостаток в том, что логические элементы часто в качестве тревоги распознают только отключение питания, а остальные типы сигнализации, например «обходной путь» или «нарастающие помехи», не поддерживаются.

Менеджер SNMP для избыточных систем ИБП, разработанный компанией IT Concepts, для детальной сигнализации поддерживает любое количество источников сигнала SNMP для любого числа компьютеров (подчиненных). Если подобное решение основано на стандарте RFC 1628, то независимо от производителя можно, к примеру, генерировать отчеты на HTML для всех систем ИБП, а при необходимости отсылать любым адресатам по электронной почте.

СМЕШАННЫЕ КОНЦЕПЦИИ

Все описанные концепции могут применяться в смешанных формах. Например, для перевода вычислительного центра, где установлены два избыточных ИБП и приблизительно 50 серверных систем, в режиме пониженной нагрузки используется логический элемент.

Для мониторинга рабочих характеристик планировщик может вставить карту SNMP в каждый ИБП и получать от него данные через браузер Web с помощью интегрированного сервера Web на карте SNMP.

? AWi Verlag