了解 EX 系列交换机上的电源管理
如果所有交换机组件的电源不足,EX 系列交换机上的电源管理有助于防止交换机中断。
瞻博网络以太网交换机的电源管理功能有助于确保系统的正常运行不会因为交换机功率不足而中断。例如:
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当新的线卡和现有线卡的电源都不足时,如果用户在操作交换机中安装新的线卡,电源管理可确保运行中的线卡继续通电。
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电源管理预留一定量的电源进行电源冗余,以便在电源发生故障时,交换机可以继续正常运行。如果电源管理必须使用部分预留电源为交换机组件供电,则会发出告警,指示电源冗余不再存在,并且如果电源发生故障,正常运行可能会中断。
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如果电源故障需要电源管理来关闭某些组件的电源,则电源管理会按用户指定的顺序关闭线卡和 PoE 端口的电源,从而顺利完成。
电源管理通过采用电源预算策略来管理交换组件的电源。在其电源预算策略中,电源管理:
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为需要电源的每个已安装交换机组件预算功耗。除了支持 PoE 的线卡的 PoE 功率外,每个组件的电源管理预算金额是该组件在最坏情况下运行条件下可能消耗的最大功率。例如,对于风扇托架,电源管理会预算以最大速度设置运行风扇所需的功率,即使当前的风扇速度要低得多。
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为电源冗余预留一定数量的功率。在其默认配置中,电源管理管理对交换机进行 N管理以实现 +1 电源冗余,从而确保在一个电源发生故障时系统运行不会中断。例如,如果交换机有四个联机 3000 W 电源,则电源管理系统会在其电源预算策略中预留 3000 W 用于冗余。它将剩余的 9000 W 分配给正常工作功率。
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指定组件获得电源的规则。这些规则旨在确保在功率不足的情况下对开关运行的干扰最小。例如,电源管理先为路由引擎等核心系统组件供电,然后再为线卡供电。
您可以配置电源管理预算策略的某些方面,具体如下:
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单个线卡的电源优先级。通过为线卡分配不同的电源优先级,您可以确定哪些线卡在电源不足时更有可能获得电源。
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电源冗余配置。默认电源冗余配置为 N+1;您可以选择配置 N+N。例如,如果您已向交换机部署了两个独立的交流电源,请配置 N+N 冗余。当您为 N+N 冗余配置电源管理时,它会在其电源预算中保留适当的功率,并相应地报告电源不足情况。
这些可配置项目将在以下内容中进一步讨论:
线卡电源优先级
线卡的电源优先级决定了:
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线卡分配电源的顺序
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支持 PoE 的线卡为 PoE 分配电源的顺序
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当运行中的交换机的电源可用性或需求发生变化时,如何重新分配功率
在 EX6200 交换机上,交换机结构和路由引擎 (SRE) 模块上的四个 10 千兆以太网 SFP+ 上行链路端口在功率预算中被视为线卡。
本节将介绍:
如何确定线卡的电源优先级
使用 CLI,您可以为线卡插槽分配显式电源优先级。如果多个插槽具有相同的分配优先级,则电源优先级由插槽编号决定,编号最低的插槽首先通电。
默认情况下,EX8200 交换机中的所有插槽都会分配最低优先级。因此,如果未将优先级显式分配给插槽,则电源优先级由插槽编号决定,插槽 0 的优先级最高。
在 EX6200 交换机中,除包含 SRE 模块的插槽外,所有插槽的优先级均分配最低。包含 SRE 模块的插槽会自动分配最高优先级。这意味着,在 SRE 模块上表示 10 千兆以太网 SFP+ 端口的线卡在线卡中具有最高优先级。
线卡优先级和线卡功率
当 EX6200 或 EX8200 交换机开机时,电源管理系统会根据其电源预算策略为组件分配电源。电源管理系统为基本机箱组件分配电源后,会将剩余的可用功率分配给线卡。它按优先级顺序打开线卡,直到所有线卡通电或可用电源(包括保留电源,如有必要)耗尽。因此,如果在所有线卡通电之前可用电量耗尽,则高优先级卡将打开电源,而低优先级卡保持断电状态。
如果剩余的可用电源足以打开低优先级卡而不是高优先级卡,则低优先级卡可能会获得电源,而优先级较高的卡则不会。例如,如果需要 450 W 的线卡位于比需要 330 W 的线卡优先级更高的插槽中,则需要 330 W 的线卡将在功率预算中的剩余功率小于 450 W 但超过 330 W 时获得电力。
经管理脱机的线卡不会被分配电源。
由于电源管理不会为已管理脱机的线卡分配电源,因此在您提交配置时,EX6200 或 EX8200 交换机中已脱机的线卡不会自动联机。必须显式使用命令 request chassis fpc slot slot-number online
才能使之前脱机的线卡联机。此行为不同于运行瞻博网络 Junos 操作系统 (Junos OS) 的其他平台,后者会在您提交配置时自动使脱机 FPC 联机。
如果电源管理系统由于功率不足而无法打开线卡电源,则会发出主要(红色)告警。
线卡优先级和 PoE 功率
所有线卡开机后,电源管理会将所有剩余可用功率(包括预留功率)分配给具有 PoE 端口的线卡的 PoE 功率预算。电源管理按电源优先级顺序将 PoE 电源分配给线卡。如果有足够的功率可用,线卡将在电源管理部门将 PoE 功率分配给下一个优先级最高的线卡之前接收其完整的 PoE 功率预算。如果没有足够的电源可用,线卡将接收部分 PoE 电源,而优先级较低的线卡不会接收 PoE 电源。
如果电源管理无法分配足够的功率来满足线卡的 PoE 电源预算,则会在系统日志中记录一条消息。
线卡的默认 PoE 功率预算是向所有 PoE 端口提供最大支持功率所需的功率。如果受电设备不需要最大功率,或者某些 PoE 端口未用于受电设备,则可以为线卡配置较小的 PoE 功率预算。通过配置较小的 PoE 功率预算,您可以为优先级较低的线卡的 PoE 功率预算提供更多的功率。
您还可以配置线卡上 PoE 端口的电源优先级。如果电源管理无法为线卡分配足够的功率来满足其 PoE 功率预算,则线卡 PoE 控制器将根据需要以相反的优先级顺序关闭 PoE 端口的电源,以满足减少的功率分配。
有关如何配置线卡的 PoE 功率预算以及如何配置 PoE 端口优先级的详细信息,请参阅 在 EX 系列交换机上配置 PoE 接口 。
线卡优先级和电源预算的变化
在正在运行的交换机中,电源管理会根据电源可用性或需求的变化或线卡优先级的变化来动态重新分配电源。电源管理使用线卡优先级来确定如何重新分配电源以响应以下事件:
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电源出现故障、断开或脱机:
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如果功率不足以满足所有 PoE 线卡的 PoE 功率分配,电源管理将按相反的优先级顺序从线卡取消分配 PoE 功率,直到功率足以满足剩余的 PoE 功率分配。
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如果功率不足以满足所有线卡的基本(非 PoE)功率要求,则所有 PoE 电源将被解除分配。如果在解除 PoE 电源后,功率仍然不足,电源管理将按相反的优先级顺序关闭线卡,直到剩余线卡的功率足够为止。
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插入新线卡或使线卡联机:
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如果线卡支持 PoE,并且功率不足以满足其 PoE 功率预算,则将从优先级较低的线卡重新分配 PoE 功率。如果无法从优先级较低的线卡重新分配足够的 PoE 功率,则新线卡将接收部分 PoE 功率分配。
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如果电量不足以为新线卡供电,则 PoE 电源将按相反的优先级顺序从 PoE 线卡上断开,直到新线卡可以开机。
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如果移除所有 PoE 电源不足以释放足够的功率来为线卡供电,则线卡将保持关机状态,并且 PoE 线卡将继续接收其 PoE 功率分配。为了将工作中的交换机中断降至最低,不会关闭优先级较低的线卡来为新线卡供电。但是,如果重新启动交换机,电源管理系统将重新运行当前的电源预算策略,并根据线卡的优先级打开或关闭电源。因此,线卡严格按优先级顺序接收电源,以前运行的线卡可能不再接电。
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新电源上线:
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任何因电源不足而断电的线卡都将按优先级打开。
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所有线卡开机后,剩余功率将按优先级分配给线卡的 PoE 功率预算。
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线卡被移除或脱机,从而释放电源:
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任何因电源不足而断电的线卡都将按优先级顺序打开。
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所有线卡开机后,所有剩余功率将按优先级分配给线卡的 PoE 功率预算。
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当功率不足以满足功率预算时,用户更改一个或多个线卡的分配电源优先级:
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线卡的 PoE 电源将根据新的电源优先级重新分配。
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线卡的基本功率分配不会改变,换言之,电源管理不会关闭一直在接收电源的线卡,因为线卡现在的优先级较低。但是,如果重新启动交换机,电源管理系统将重新运行当前的电源预算策略,并根据线卡的优先级打开或关闭电源。因此,线卡严格按优先级顺序接收电源,以前运行的线卡可能不再接电。
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如果由于功率不足,电源管理减少或消除了线卡的 PoE 功率预算,则会在系统日志中记录一条消息。如果电源管理系统由于电源不足而必须关闭线卡电源,则会发出主要(红色)告警。
电源冗余
默认情况下,EX 系列交换机中的电源管理配置为管理电源以实现 N+1 冗余,其中,当另一个电源被移除或发生故障时,一个电源将保留备用。
您可以配置电源管理来管理 +N 冗余的电源N。在“+N 冗余”中N,电源管理保留N电源以备备用。例如,如果您的交换机有 6 个电源,而您配置N了 +N 冗余,则电源管理将提供 3 个电源用于正常工作电源,并预留 3 个电源用于冗余 (3+3)。如果电源数量为奇数,则电源管理会为正常工作电源分配一个电源,而不是冗余电源。例如,如果您有五个电源,N则 +N 配置为 3+2。
在电源数量相同的情况下,N+N 配置提供的正常工作功率通常低于 N+1 配置,因为 N+N 配置保留了更多备用电源。表 1 显示了 +1 和 N+N 配置对N正常工作功率的影响。
每个 W 的电源 n数量 |
+1 配置下的 N正常工作功率 |
正常工作功率输入 N+N 配置 |
---|---|---|
2 |
1 x (n 宽) |
1 x (n 宽) |
3 |
2 x (n 宽) |
2 x (n 宽) |
4 |
3 x (n W) |
2 x (n 宽) |
5(仅限 EX8200 交换机) |
4 x (n W) |
3 x (n W) |
6(仅限 EX8200 交换机) |
5 x (n W) |
3 x (n W) |
为了补偿正常工作功率的降低,EX8200 交换机上的电源管理系统在 +N 配置中为机箱N分配的功率比在 +1 配置中N要少。分配机箱功率的这种减少使得 N+N 配置中的交换机能够比不减少时为更多的线卡供电。对于 EX8208 交换机,分配给机箱的功率从 1600 W 减少到 1200 W;对于 EX8216 交换机,它从 2400 W 减少到 1800 W。
为了减少 EX8200 交换机中分配的机箱功率,电源管理将最大风扇速度从 +1 配置中的 80% 降低到 +N 配置中的 N60%。N由于最大风扇速度降低,因此过热的线卡在 +N 配置中的N关闭时间可能比在 +1 配置中N更快。
在 EX6200 交换机上,+N 配置为机箱N分配的功率与 +1 配置中的N功率相同。
当电源联机或脱机时,电源管理会自动重新计算预留功率和正常工作功率。例如,如果您有一个包含三个联机 2000 W 电源的 N+N 配置,则电源管理会将 2000 W 分配给预留电源。如果将第四个 2000 W 电源联机,电源管理会将 4000 W 分配给预留电源。如果电源再次脱机,电源管理将再次将 2000 W 分配给预留电源。
当功率不足以满足预算中的功率要求时,电源管理系统会按如下方式发出告警:
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当功率不足以维持配置 N的 +1 或 N+ 功率储备,但所有线卡仍在接收其基本功率和 PoEN 功率分配时,将触发轻微(黄色)告警。如果这种情况持续 5 分钟,警报将变为主要(红色)警报。即使在这种情况下交换机的运行不受影响,您也应尽快进行补救,因为电源故障可能会导致交换机运行中断。
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当没有足够的功率为所有线卡提供其基本功率和 PoE 功率分配时,将触发主要(红色)告警。一个或多个 PoE 端口可能已关闭,或者一个或多个线卡可能已关闭。
当有足够的功率满足正常运行和预留功率要求时,电源管理会清除所有告警。