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 予期しない停電が発生したときでも、情報システムを構成する機器や、システムに格納されたデータを守る必要がある。停電してもしばらくの間コンピュータに電気を供給し、システムの安全な停止を担保する役割を持つのがUPS(Uninterruptible Power Supply:無停電電源装置)である。システムの可用性を高めるために、もはやなくてはならない装置の一つとなっている。

 しかし、ひと口にUPSといっても、その種類はさまざまだ。機能や特徴を理解しないと、最適な機器の選定や、想定したサービスレベルの達成はおぼつかない。そこで以下では、UPSの機能や種類、構成部品、可用性を高めるための配置などについて図解する。

数々の障害が潜む商用電源

 電源にまつわる障害は、停電だけではない。電気事業者が供給する「商用電源」には、発電所からオフィスに送電/配電されるまでに、数々の障害が発生する可能性がある。例えば、通常時の交流電源は90~110Vだが、落雷時には「サージ」と呼ばれる数百Vの高電圧が生じる。近くの工場で一斉に工作機械などが稼働すると80V程度の「電圧低下」に陥りやすい。瞬間的に電圧が低下する「サグ」、送電装置や電子機器のスイッチなどで発生する「ノイズ」も電気に混じる場合がある。

 こうした数々の電源障害は、サーバーやストレージ機器、ネットワーク機器の誤作動や故障を引き起こす原因となる。そのため最近のUPSには、電源障害を取り除くという電気の“質”を制御する仕組みも備わってきた(図1)。

図1●UPS(無停電電源装置)の機能
図1●UPS(無停電電源装置)の機能
電気事業者が供給する「商用電源」には、さまざまな障害が発生する可能性がある。UPSでは、停電時に一定時間の電気を供給するほか、こうした障害からサーバーなどを保護する機能を備えている
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ネットワーク経由で状態を通知

 UPSの最大の使命は、コンピュータ機器を正常にシャットダウンするために、その間の電気を供給することだ。いわば、電気の“量”を制御することにある。シャットダウン操作自体は人が行うことが多いので、その操作にもたつけばシャットダウンが完了する前にUPSからの電気の供給が途絶えかねない。そこで最近は、UPS側でサーバーをシャットダウン/起動できる機能を備えるようになった。

 自動シャットダウンと、復電後の自動起動の流れを図2に示した。停電が起こった場合UPSは、サーバーにインストールしたエージェントソフトに、ネットワークを介して停電状態になったことを通知する。通知を受けたエージェントは、サーバーのシャットダウンを実行する。シャットダウンの完了までにかかる時間はサーバーによって異なるので、その時間を見越し、UPSに対して電気の供給を止める順番と時間間隔を設定しておく。エンタープライズ向けのUPSは、個々の電源プラグ、あるいは複数の電源プラグのグループに、電源の切断(および投入)の順序と時間間隔を設定できる。

図2●自動シャットダウンと自動起動の流れ
図2●自動シャットダウンと自動起動の流れ
エンタープライズ向けのUPSでは、設定ファイルに基づく自動的なシャットダウンや起動ができる。この機能を使えば、停電になっても自律的な復旧が可能となる
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 復電後の自動起動は、基本的には指定された順番と時間間隔で電源投入するだけである。たいていの場合、ネットワーク機器、ストレージ機器、サーバーの順に起動させることになる。サーバーなどは、あらかじめBIOS設定で電源投入時にOSを起動するようにしておく。