如何提高网络服务器等重要负载供电可靠性

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1、.如何提高网络服务器等重要负载供电的可靠性HOWTOIMPROVETHERELIABILITYOFTHEPOWERSUPPLYOFTHEIMPORTANCELOADSSUCHASTHENETWORKSERVER翟玉杰中国联通沈阳分公司邮编11002113332410320关键词：UPS网络服务器冗余设计可靠性分析摘要：网络服务器等重要负载供电的可靠性不仅取决于UPS、配电线路、服务器设备电源的可靠性，而且还取决于冗余设计的可靠性。因此科学地选择UPS设备的类型、容量、冗余方式对于提高供电的可靠性具有非常

2、重要的意义。文章通过图表分析、公式计算等通俗易懂方式详细阐述了单套UPS系统n+1、1+n、n+m冗余电路的可靠性；两套1+1并机冗余UPS系统输出双路总线、双路零切换全冗余电路的可靠性，深入浅出地给出了各种设计方案的可靠度分析和计算方法，可供电源设计时参考使用。众所周知，当今社会和经济生活对信息网络的准确度和时效性的要求越来越高，从某种意义上讲，信息就是效率和财富。所以对于电信、金融、证券等行业的网络服务器等重要负载而言，一旦出现电源中断故障，就可能造成巨大的经济损失，所以网络服务器等重要负载供电的可

3、靠性已经成为信息网络安全的首要问题。一、可靠性概述可靠性的指标之一是可靠度R（t），它是指产品在规定的条件下，在规定的时间内、产品完成规定功能的概率。它是时间的函数，记作R(t)。显而易见，可靠度R（t）是时间的概率分布函数，表示产品在时刻0处于完好状态时，从0时刻到时刻t的时间间隔内正常工作的概率。{R（t）=P(T>t)}（公式1）可靠度R（t）的时间分布曲线如图1。图1众所周知，产品的可靠性随着工作时间的延长而越来越小。由图1可见：当t=0时，R(0)=1;当t=∞时，R(∞)=0。我们把t时刻尚

4、未失效的产品，在该时刻后的单位时间内发生失效的概率与t时刻尚未失效的产品数之比称为瞬时失效率(FailureRate)，用l(t)表示，简称失效率。它反映电源系统或设备在t时刻失效的速率,也称为瞬时失效率。电源系统或设备的失效率遵循下面的浴盆曲线：...瞬时失效率λ（t）偶然失效期早期失效期损耗失效期规定的失效率使用寿命时间t图2电源系统或设备在运行初期的故障失效率λ（t）较高，如图2，主要是由于设计缺陷、元器件质量、制造技术、安装调试问题等方面产生的系统故障，一般成批出现，称为早期失效期。设备出厂前进

5、行整机检验和环境老化处理是预防早期失效的主要方法。早期失效的问题全部发现和解决后，电源系统或设备失效率λ（t）迅速下降，趋于稳定，一直到寿命后期的故障高发阶段为止，很少发生失效，故障的产生原因具有随机性，这个期间叫做偶然失效期。在偶然失效期内，失效率λ（t）近似为常数λ，这一阶段是电源系统或设备的可靠工作期，也是最佳状态期，电源系统或设备的使用寿命主要取决于这一阶段的时间。电源系统或设备在偶然失效期内的失效服从指数分布，其可靠度：（公式2）•偶然失效期也决定着产品的寿命。对可维修产品而言，其平均寿命是指

6、两次故障间的时间平均值，称平均故障间隔时间，用MTBF表示（MeanTimeBetweenFailures）。它代表的物理含义是电源系统或设备无故障工作时间的平均值。（公式3）从公式5我们可以得出，电源系统或设备的平均无故障工作时间与瞬时失效率成倒数关系。称平均故障间隔时间长，瞬时失效率就低。一、UPS主机的选型对于网络服务器等重要负载而言，只要出现瞬间的供电中断故障，就可能会导致网络瘫痪，那时无论釆用什么措施来缩短UPS的维修时间，也无法弥补长达几十分钟到几小时的网络恢复时间所造成的危害。因此给网络服

7、务器等重要负载供电的设备必须选用MTBF指标高的、性能先进的名牌产品。MTBF参数是电源系统或设备选型最重要的指标之一。YD/T1051-2000《通信局（站）电源系统总技术要求》对交流不间断电源设备的可靠性规定如下：在使用寿命期间内，MTBF应≥1×105h，即11.4年，现在进入中国市场UPS的MTBF一般都在10万小时以上，有的UPS标明MTBF是330万小时，不同品牌UPS的可靠性指标是有明显差别的。大量的UPS运行实践表明：额定输出功率大于15KVA的大容量UPS，其MTBF值较大，可靠性也较

8、高。因此，当我们在规划、设计给IDC机房/电信机房网络服务器等重要负载供电的UPS时，应尽可能地选用大容量的UPS主机和釆用集中供电设计方案。 选择UPS的额定容量的基本原则是总视在功率、总有功功率P、总无功功率都必须满足负载要求。选择UPS的额定容量时还必须考虑冲击电流、峰值电流、过载能力、负载突变等因素，必要时进行补偿。...另外UPS的额定容量不宜接近负载功率。因为UPS长期处于重载运行状态，逆变器输出波形将发生畸变，输出电压会大幅度