什么是交换机冗余？冗余电源详解

目前市场上大多数交换机，尤其是老式交换机，都只使用单一电源。如果电源出现故障(如断电)，交换机将无法正常工作，甚至网络瘫痪。冗余电源是解决这个问题的理想方案。采用冗余电源设计的交换机可以大大提高网络的稳定性，保证设备的不间断运行。那么，什么是冗余电源，交换机为什么要采用冗余电源设计？本文将详细回答这一系列问题。

一、什么是冗余电源？

电源冗余一般可以采取的方案有容量冗余、冗余冷备份、并联均流的N+1备份、冗余热备份等方式。容量冗余是指电源的最大负载能力大于实际负载，这对提高可靠性意义不大。

冗余冷备份是指电源由多个功能相同的模块组成，正常时由其中一个供电，当其故障时，备份模块立刻启动投入工作。这种方式的缺点是电源切换存在时间间隔，容易造成电压豁口。

二、冗余电源接法

传统的冗余电源设计方案是由2个或多个电源通过分别连接二极管阳极，以“或门”的方式并联输出至电源总线上。可以让1个电源单独工作，也可以让多个电源同时工作。当其中1个电源出现故障时，由于二极管的单向导通特性，不会影响电源总线的输出。

在实际的冗余电源系统中，一般电流都比较大，可达几十A。考虑到二极管本身的功耗，一般选用压降较低、电流较大的肖特基二极管，比如SR1620～SR1660(额定电流16 A)。通常这些二极管上还需要安装散热片，以利于散热。

使用二极管的传统方案电路简单，但有其固有的缺点：功耗大、发热严重、需加装散热片、占用体积大。由于电路中通常为大电流，二极管大部分时间处于前向导通模式，它的压降所引起的功耗不容忽视。最小压降的肖特基二极管也有0．45 V，在大电流时，例如12 A，就有5 W的功耗，因此要特别处理散热问题。

现在新的冗余电源方案是采用大功率的MOSFET管来代替传统电路中的二极管。MOSFET的导通内阻可以到几mΩ，大大降低了压降损耗。在大功率应用中，不仅实现了效率更高的解决方案，而且由于无需节能散热器，所以省了大量的电路板面积，也减少了设备的散热源。应用电路中晶体管需要有专业芯片的控制。

三、冗余电源如何帮助用户优化网络

采用冗余电源设计的交换机，其优势包括两个方面，即确保交换机不间断工作，支持热插拔。

1.确保交换机不间断运行，提高网络的可用性。

开关配有两个电源模块。在其运行过程中，如果一个电源模块意外断电，另一个电源模块会立即启动，承担设备的供电功能，实现无缝切换，从而保证设备不间断运行，提高系统的高可用性。

注意:如前所述，本地冗余(N+1)电源解决方案需要一些时间来完成电源切换，这可能会导致网络中断。因此，建议您根据实际需求选择合适的冗余电源配置模式。

2.支持热插拔和灵活部署。

通常，一个交换机配备两个或更多支持热插拔的电源。这意味着，如果其中一个电源停止工作，用户可以在不停止设备的情况下更换电源。用户只需拔掉故障电源，再插上新电源即可。

四、购买交换机时是否需要购买带冗余电源的交换机

如上所述，冗余电源可以为网络用户提供各种便利，如保证设备的高可用性、支持热插拔等，可以有效避免因电源意外损坏而导致的不必要的停机或数据丢失。同时，单电源的普通交换机和冗余电源的交换机没有太大的价格差异。这时候，买一个带冗余电源的开关是明智的选择。但不可忽视的是，这种冗余设计占用了设备本身更多的空间，建议大家根据实际需求选择合适的产品。

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