📡 第一章 网络硬件通用基础知识
📄 一句话概括

电源是整机可靠性的第一短板:风扇会坏、电容会老化,而电源往往是最先坏的那个。 双电源备的是「模块坏」与「一路断电」,不备「功率不够」。

📝 本节和前面几节的关系

上一节讲软件,这一节回到硬件。 这一节与 01.04.13 PSE、01.04.14 UPS 是一条线:电源、供电、备电,三件事要一起算。

一、功耗怎么估

按最坏情况估:所有端口插满、跑满、都开 PoE。 分项加起来:交换芯片、CPU 与内存、每口 PHY、光模块、风扇,再除以电源效率。

效率这一步最容易漏:输出 100 W,输入要 114 W(88% 效率),差的 14 W 变成热。 所以机柜散热要按输入功率算,不是标称功耗。

二、双电源到底备什么

备两件事:一个模块坏了、一路市电断了。 不备功率不足:两个 300 W 模块带一台要 400 W 的设备,坏一个就剩 300 W,照样撑不住。

所以叫法要分清: 冗余(N+1):总容量大于需求,坏一个还够。 仅并联:两个模块分担负载,坏一个就过载。

采购时要问的是「N+1 还是 1+1」,而不是「有没有双电源」。

三、电源的三个现场细节

① 两路电要来自不同的配电柜(最好不同变压器),否则一路跳闸两个一起停。 ② 插头与插座要匹配:16 A 与 10 A 的插头不一样,机房常见这个坑。 ③ 电源模块要能热插拔,否则换电源得停机。

这三条在验收单上各占一行,但九成的项目只检查第一条。

四、动手 Demo:整机功耗:分项相加,再除以电源效率

这段按 24 电口 + 4 光口估一台交换机的功耗,含电源转换损耗。

base = 45 + 12 + 24 * 0.6 + 4 * 1.5 + 15
total = base / 0.88
print(base, total)

实跑输出:

--------------------------------------------------------------------
整机功耗怎么估,双电源到底备的是什么
--------------------------------------------------------------------
**功耗要按「最坏情况」估**,也就是所有端口都插满、都跑满、都在供电。

  部件                            功耗 W
  ------------------------------------------
  交换芯片                        45.0
  CPU 与内存                      12.0
  24 个电口 PHY                   14.4
  4 个光口                        6.0
  风扇                            15.0
  电源转换损耗(按 88% 效率)     0.0
  小计(不含电源损耗)            92.4
  整机输入(含 88% 效率)         105.0

**电源转换是有代价的**:输出 100 W,输入要 114 W,差的 14 W 变成热。
**所以机柜里的热量不是「设备标称功耗」,而是「输入功率」——按输出算会低估一成多。**

**双电源备的是什么?**备的是「一个电源模块坏了」与「一路市电断了」,
**不备「功率不够」**。两个 300 W 模块插在一台要 400 W 的设备上,
坏一个就只剩 300 W,照样撑不住。**所以要么 N+1(冗余够用),要么别指望它。**

热量要按输入功率算:输出 100 W、效率 88%,输入就是 114 W,多出来的都是热。

这就是为什么机柜的空调负荷总比「设备标称功耗之和」大——差的正是电源损耗与 PoE 的转换损耗。

一个易错点:PoE 的功率算在整机功耗里吗? 算,但它从 PoE 电源单独出,所以要分别核「系统电源」与「PoE 电源」两路预算。

30 秒实验

  1. 算一下你机柜里所有设备的输入功率之和。
  2. 看设备电源模块的标称功率与效率。
  3. 确认两路市电是不是来自同一个配电柜。

常见误区

  1. 按标称功耗算散热。要按输入功率。
  2. 以为双电源就有冗余。要看是不是 N+1。
  3. 两路电接同一个配电柜。一跳全跳。
自测三问(点开对答案) 1. 为什么散热要按输入功率算? —— 电源转换损耗也变成热,输出功率小于输入功率。 2. N+1 与仅并联的区别? —— N+1 坏一个还够用;仅并联坏一个就过载。 3. 双电源要来自哪里? —— 不同配电柜,最好不同变压器。

下一节:电源里有一路很特殊——给网线供电的 PoE,它有专门的功率规矩。

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