دیتاسنتر چیست ؟ کلاس ها، ویژگی ها، آسیب ها و شرایط نگهداری

دیتاسنتر چیست ؟



انواع کلاس های دیتاسنتر چیست و شرایط نگهداری آن چگونه است

اتاق سرور یا مرکز داده، اصلی ترین بخش یک شبکه ساخت یافته در مراکز امروزی می باشد. نیاز به مدیریت متمرکز منابع، کاهش هزینه های نگهداری، مقابله موثر با تهدیدات امنیتی و حصول اطمینان از عملکرد صحیح و بدون درنگ تجهیزات، اهمیت نگهداری از اطلاعات ارزشمند سازمانی، مشتریان و سرویس های خدماتی، طراحی اتاق سرور مناسب با ویژگی های مورد نیاز را اجتناب ناپذیر نموده است. یکی از چالش های طراحی امنیت اتاق سرور طراحی صحیح لایه فیزیکی امنیت و سیستم پایش المان های محیطی اتاق سرور و مراکز داده می باشد. طراحی منطقی، باعث کاهش هزینه نگهداری و کاهش زمان از کار افتادن تجهیزات و سرورها به واسطه آسیب های عوامل محیطی و دسترسی های نا خواسته و غیر مجاز می گردد.


انواع کلاس های دیتاسنتر


شرایط محیطی تاثیر گذار بر آسیب های اتاق های سرور در موارد زیر مورد بررسی قرار می گیرند :

1. بررسی تاثیر افزایش دما در اتاق های سرور :

افزایش بی رویه دما با تاثیر بر سخت افزار ها موجب کاهش عمر مفید تجهیزات می گردد. افزایش دما موجب تخریب قطعات حساس الکترونیکی همچون پردازنده ها و ماژول های حافظه شده و . همچنین باعث کاهش راندمان سیستم ها می گردد، بنا به استاندارد ها، تجهیزات شبکه و سرورها، نباید در دمای بیش از 30 درجه سانتیگراد به کار گرفته شوند و مناسب ترین دما حدود 20 تا 23 درجه سانتیگراد می باشد.


 تاثیر افزایش دما در اتاق های سرور


تهویه و سرمادهی  اتاق سرور

اتاقهای سرور و یا دیتا سنتر ها بخشهایی هستند که به دلیل قرار گیری سرور ها و یا قرار گیری حجم بسیار زیادی از قطعات الکترونیک گرمای زیادی تولید می نمایند این گرما متناسب با تعداد رکهای قرار گرفته در اتاق سرور افزایش مییابد و به همین دلیل خنک کردن اتاق های سرور با ظرفیتهای مختلف و یا با تکنولوژیهای متفاوتی با توجه به میزان بار برودتی آنها تعیین می شود .

روشهای متداول در خنک کردن اتاق سرور ها وجود دارد که نمونه هایی از آنها را باهم مقایسه می نماییم.


از آنجا که هر سیستمی دارای توانی است و توان در سیستم های خنک کننده با واحد های معمول خود سنجیده می شود 3 روش در سیستمهای خنک کننده بکار می رود :

1. BTU

در تعریف هر BTU میزان گرمایی است که دمای یک پوند آب را در فشار یک اتمسفر یک درجه از 60 درحه فارنهایت به 61 درجه فارنهایت برساند، در کولر های گازی از این واحد استفاده می شود و هر چه عدد آن بزرگ تر باشد بمعنی قدرت خنک کنندگی بیشتر است در واحد های مسکونی هر 12000 btu  می تواند یک فضای 48 متری را خنک نماید.

2. CFM

این واحد تعیین کننده میزان هوای تولید شده توسط سیستم خنک کننده با مقیاس فوت مکعب در دقیقه است که عموما از این مقیاس برای فن ها و یا سیستمهای هواساز استفاده می شود تا حجم هوا دهی را تعیین نمایند.

3. TT

تن تبرید برای تجهیزات بزرگ سرمایشی از این واحد کمک می گیرند که چیلرها جزو این تجهیزات دسته بندی می شوند فارغ از طبقه بندی نوع چیلر ها که در 2 دسته تراکمی و جذبی هستند  هر 1 تن تبرید معادل 1 ساعت کار کولر گازی 12000 خنک کنندگی ایجاد می کند.


در تعیین نوع کولینگ ( خنک سازی ) و روش های استفاده از آن، طراحی های مختلف بکار گرفته می شود اما در همه روشها محاسبه یکی بوده و فقط از روشهای متفاوتی استفاده می شود. 


در ایران عموما اتاق های سرور  از روشهای زیر برای خنک سازی تجهیزات استفاده می کنند :


استفاده از کولر های اسپیلیت (گازی) متداولترین روش در ایران بوده و با
توجه به اینکه اتاقهای سرور شرکتهای کوچک و مراکز تجاری با ابعاد رکها انتخاب
شده و با استفاده ازیک یا 2 اسپیلیت که بصورت خودکار کار می کنند دمای اتاق
را در رنج مناسب حدود 22 درجه سانتی گراد نگه می دارند


"در این روش باید چند نکته را در نظر داشته  باشیم"

 کولر های اسپیلیت برای کاربرد های صنعتی و یا دایم کار طراحی نمی شوند بنابر این روشن نگهداشتن آنها امری بسیار خطرناک است چرا که استفاده ممتد در این کولر ها در دراز مدت عمر کولر ها را کاهش داده و می تواند منجر به از کار افتادگی زودهنگام کولر شود.

کولر های اسپیلیت به دلیل آنکه برای کار در زمان طولانی طراحی نشده اند اگر برای کاربردهای صنعتی مانند خنک نگهداشتن اتاق سرور استفاده می شوند همیشه دارای یک کولر پشتیبان رزرو باشند که این کولر پشتیبان با سیستم کنترل اتاق سرور در شرایط بحرانی افزایش دما و یا خرابی کولر اول فعال گردد.

برای انکه حداقل کردن میزان کارکرد کولر، بهتر است به ازای هر 8 ساعت کار، کولر فعال خاموش و کولر پشتیبان روشن شود و این مقوله نیز جزو وظایف سیستم کنترل اتاق سرور است که در صورت انتخاب درست سیستم، می توان از قابلیتهای آن برای کنترل کولر ها همراه با سیستم درایو قدرتی بهره مند شد.

ظرفیت کولر های اتاق سرور را همیشه 1 پله بیشتر از مقدار محاسبه شده در نظر بگیرید تا کولر ها در شرایط بار ماکزیمم کار نکنند و امکان توسعه شبکه تا حدودی وجود داشته باشد.

در قرار گیری کولر های اسپیلیت این نکته رعایت شود که هیچگاه پنجره های کولرها رو به روی هم قرار نگیرد چرا که پرتاب باد هر کولر روی کولر روبه رو اثر منفی می گذارد و آن را زودتر از دمای مطلوب خاموش می نماید.


هشدار :هیچ گاه اتاق های سرور را هر چند کوچک با استفاده از 1 کولر اسپیلیت تجهیز ننمایید چراکه در این صورت هر آن باید منتظر یک اتفاق در اثر از کار افتادگی کولر و خرابی تجهیزات اتاق سرور باشیم.

هشدار : در روش خنک سازی با سیستم کولر های اسپیلیت، بخاطر غیر قابل اعتماد بودن این کولر ها حتما باید از یک سیستم هشدار دهنده دمای اتاق سرور بهره برد تا در شرایط بحرانی بتوان از طرق مختلف دمای اتاق را کنترل نمود.


روش خنک کردن اتاق سرور به شیوه فوق مرسومترین روش در ایران است  و می توان اتاق های سرور تمامی شرکتهای کوچک و متوسط را با این روش خنک سازی نمود.


دمای استاندارد اتاق سرور  و مرکز داده چیست ؟

دمای مناسب و استاندارد برای مرکز داده و اتاق سرور بین دمای 68 تا 75 درجه فارنهایت است ( معادل 20 تا 24 درجه سانتیگراد ) می باشد . به طور کلی در صنعت رایانه این مساله مورد توافق است که از تجهیزات گرانقیمت در اتاق های با دمای بالاتر از 30 درجه سانتیگراد بدون سیستم خنک سازی استفاده نشود.

در مرکزهای داده  با چگالی بالا و اتاق سرور ها با باز و بسته کردن درب معمولا حجم زیادی از هوای با دما و رطوبت متفاوت وارد اتاق سرور می شود که این مورد میتواند بر روی هوای اتاق تاثیر زیادی داشته باشد و باید سیستم کولینگ بلافاصله این تغییرات را جبران کند . برای مراکز داده بزرگ به ازای هر 24 فوت فاصله باید یک سنسور دما در نظر گرفته شود .


2. بررسی تاثیر افزایش رطوبت در اتاق های سرور :

افزایش بیش از حد رطوبت موجب میعان نم موجود در هوا به صورت قطرات مایع می شود که خود باعث ایجاد خوردگی و یا اتصال الکتریکی بین مدارات الکترونیکی می گردد. کاهش بیش از حد رطوبت به واسطه تولید الکتریسیته ساکن در محیط اطراف، موجب تخلیه الکتریکی شده که باعث تخریب قطعات حساس الکترونیکی می گردد.


 تاثیر افزایش رطوبت در اتاق های سرور


قابل توجه است که رطوبت نسبی نسبت مستقیمی با دما دارد بنابرابن مانیتور کردن دما و رطوبت به طور همزمان الزامیست.


رطوبت استاندارد اتاق سرور

رطوبت نسبی یا نم نسبی Relative Humidity  نسبت رطوبت مطلق در دمای t به رطوبت اشباع در همان دما می نامند . به عبارت دیگر نسبت بخار آب موجود در حجم معینی از هوا در دمای t به وزن ماکزیمم بخار آبی که میتواند در همین حجم در دمای t داشته باشد را رطوبت نسبی می گویند .  با دانستن دمای تر و دمای خشک و فشار هوا می توان رطوبت نسبی را محاسبه نمود .

هنگامی که میزان رطوبت اتاق سرور از حد استاندارد بیش از حد بالا باشد تراکم آب می تواند باعث خوردگی سخت افزار و از بین رفتن قطعات سیستم های سرور و تجهیزات اتاق سرور گردد . اگر رطوبت اتاق سرور خیلی کمتر از حد مجاز باشد تجهیزات کامپیوتری حساس به تخلیه الکترواستاتیک ESD آسیب خواهند دید . بنابر استاندارد، رطوبت استاندارد مرکز داده ها بین 45% الی 55% مجاز و مطلوب می باشد و خارج از این بازه نیازمند بررسی علل و رفع مشکل است .


رطوبت استاندارد مرکز داده ها بین 45% الی 55% مجاز و مطلوب
می باشد و خارج از این بازه نیازمند بررسی علل و رفع مشکل است


3. بررسی تاثیر گرد و غبار

یکی از عوامل مهم در بروز عملکرد پائین سرورها و افت کیفیت آن ها نشست گرد و غبار و دوده روی قطعات داخلی آن ها است. گرد و غبار و دوده ای که روی قطعات سرور می نشیند نقش عایق حرارتی را ایفا می کند و باعث می شود قطعات به درستی خنک نشده و تهویه و گردش هوا نیز دچار نقصان شود. در نتیجه سنسورهای حرارتی دستگاه به فریمور، دستور افزایش سرعت فن را می‌دهند. افزایش سرعت فن سرور باعث می شود عمر فن ها کاهش یافته و در عین حال سرور را از حالت طبیعی خود خارج می‌کند. گاهی اوقات اگر گرد و غبار درون سرور زیاد باشد، چراغهای اخطار روشن می شوند، در صورتی که سخت افزارها هیچ مشکلی ندارند. هرچه سرعت فن سرور بالاتر رود، مصرف انرژی و هزینه برق مصرفی سرور نیز بیشتر شده و دستگاه های خنک کننده اتاق سرور برای کاهش دما باید انرژی بیشتری مصرف کنند تا دمای سرور را به حالت طبیعی بازگردانند.

گرد و غبار مهمترین عامل خرابی مادربورد است و بیشترین تحمیل هزینه را در سرورها و تجهیزات شبکه در پی دارد. می‌دانیم که گردوغبار با خود عناصر شیمیایی و رطوبت به همراه دارد و از طرفی مدارات داخلی باید در دمایی خاص و به دور از رطوبت کار کنند. این رطوبت ممکن است در صورت تماس با کانکتورهای فلزی مدارها باعث اتصال کوتاه شده و عیب فنی به وجود آورد. اتصال کوتاه باعث ایجاد شارژ الکتریکی شده و اتصالات روی بورد را تحت تاثیر قرار می‌دهد. نتیجه آن می‌تواند سولفاته شدن بورد یا تاب برداشتنش باشد.

افزایش دما می‌تواند باعث خرابی و از کار افتادن لنز دی وی دی شود. همچنین از بین رفتن خاصیت سیلیکون پردازندهای سرور از دیگر عوارض این افزایش دما است، توصیه ما تعویض سالیانه سیلیکون پردازنده های سرور است چون اگر بین پردازنده و هیت سینک هوا وارد شود، دیگر خنکی هیت سینک به پردازنده منتقل نمی شود.

تجمع تدریجی گردو غبار بر روی مدارات الکترونیکی بدلیل وجود ذرات رسانا باعث هدایت الکترونیکی و اتصال کوتاه بین قسمت های نزدیک به هم بر روی بردها می شود. شکل گیری لایه گرد و غبار روی اجزا و عناصر الکترونیکی مانند یک لایه حرارتی عمل می کند که باعث افزایش دما و در نتیجه باعث کاهش سرعت پردازش و طول عمر این قطعات می شود. علاوه بر ذرات معلق بخش دیگری از آلاینده های هوا شامل گازهایی مانند اکسید های گوگرد و ازت می باشند، این گازها به صورت ترکیبات گوگرد منجر به خوردگی در اتصالات مسی و نقره ای موجود در مدارات می شود.



4. یو پی اس و برق

قطعی ناگهانی برق در تجهیزات اتاق سرور نظیر روترها و سووییچ ها و سرورها و ... باعث ا ختلال در اکثر فعالیت های این دستگاه ها شده و در برخی موارد ادامه کار آن ها را کاملا از بین می برد، از این رو وجود UPS در اتاق سرور یک امر ضروری است. کنترل و مانیتورینگ وضعیت UPS ها در اتاق سرور ها به اندازه وجود آن ها الزامی و ضروری می باشد . آگاه شدن از میزان ولتاژ و جریان ورودی و خروجی UPS و میزان زمان باقی مانده جهت استفاده از UPS میتواند به روند کارکرد و تصمیم گیری مسئولین اتاق سرور موثر واقع گردد.

یوپی‌اس یا منبع تغذیهٔ بدون وقفه (به انگلیسی: Uninterruptible power supply یا UPS) وسیله‌ای است که در کنار یک رایانه (یا مصرف کنندهٔ برقی دیگر) نصب می‌شود و هنگام قطع یا تغییرات شدید ولتاژ ورودی، امکان ادامهٔ کار در حالت نرمال را برای مصرف‌کننده فراهم می‌کند.

UPSهای کوچک معمولاً درون خود، یک باتری دارند که هنگام وجود برق در حالت عادی آن را شارژ می‌کنند. هنگام قطع برق یا افت ولتاژ زمانی که ولتاژ از یک مقدار کمتر شود UPS به طور اتوماتیک منبع تغذیه رایانه را از برق شهر به باتری موجود درون خود تغییر می‌دهد این کار در مدت زمانی حدود یک یا ۲ میلی ثانیه انجام می‌پذیرد و در نتیجه رایانه متوجه قطع جریان الکتریکی نشده و به کار خود ادامه می‌دهد.

یوپی‌اس‌های آفلاین یا آماده به کار، با زمان حفاظت ۲۰ دقیقه که گسترش ظرفیت آن معمولاً امکان پذیر نیست.

این نوع یوپی‌اس‌ها در حالت عادی از برق شهر استفاده می‌کنند اما به محض قطع برق، یوپی‌اس وارد مدار شده و برق باطری را به برق مورد نیاز مصرف‌کننده‌ها تبدیل می‌کند.

یوپی‌اس‌های آماده به کار، تنها ویژگی‌های پایه‌ای را ارائه می‌دهد؛ مثل حفاظت کردن از مصرف کننده در برابر ولتاژهای بسیار زیاد ناخواستهٔ ورودی و شارژ باتری‌ها. یوپی‌اس‌های آماده به کار با تغییر جهت عبور جریان در خطِ مسیر باتری، جریان DC را از حالت عادی شارژ به حالت تهیه ولتاژ AC مورد نیاز تغییر وضعییت می‌دهند. در یوپی‌اس آماده به کار «خارج از خط» سیستم بار به طور مستقیم توسط برق ورودی پشتیبانی می‌شود و مدارات قدرت تنها با استناد به ابزار قدرت تغذیه می‌شوند. بیشترین یوپی‌اس‌های زیر ۱ کیلوولت‌آمپر از انواع خط‌های تعاملی و یا آماده به کار هستند که معمولا ارزان قیمت‌ترند.

این نوع از یوپی‌اس‌ها تنها به هنگام قطع برق و به عنوان منابع جایگزین فعال می‌شوند به همین علت به آن‌ها یوپی‌اس با عملکرد کشیک انفعالی نیز می‌گویند.


در تعامل با خط : یوپی‌اس‌های لاین‌اینتراکتیو در شرایط عادی می‌توانند ولتاژ خروجی را به وسیلهٔ یک ترانسفورماتور تثبیت کنند. در حالت قطع برق شهر UPS برق مورد نیاز مصرف‌کننده را از راه باتری‌ها تأمین خواهد کرد.


با تبدیل دوطرفه یا برخط : در شرایط طبیعی، تامین خروجی در این نوع یوپی‌اس‌ها پس از تصحیح ورودی (پاک‌سازی ورودی از انواع نویز و احیاناً تصحیح سطح ولتاژ ورودی) انجام می‌پذیرد. تنها در مواقعی چون بروز نقص فنی، سرریز بار یا افزایش بیش از حد دمای یوپی‌اس به حالت بای‌پس خواهد رفت.

این نوع یوپی‌اس‌ها کیفیت و حساسیت بسیار بالایی دارند و برای دستگاه‌های بسیار حساس آزمایشگاهی، نظامی و… به کار می‌روند.

بازده این یوپی اس‌ها نسبت به سایر انواع یو پی اس بصورت قابل ملاحظه‌ای کمتر و مصرف داخلی انها بسته به انواع ان بین پنج تا ده برابر سایر مدلهاست. این مدل یو پی اس‌ها علاوه بر مصرف برق قابل توجه، بدلیل تولید حرارت داخلی چند برابری که باعث کاهش عمر خازنهای الکترولیت و نیز فن‌های دستگاه بدلیل کارکرد عمدتا مداوم انها می‌شود، معمولا نسبت به مدل‌های دیگر از عمر کوتاه تری برخوردارند.


برق اضطراری

  • تابلو برق های دیتاسنتر باید توسط ژنراتور اطاق پشتیبانی شوند.
  • ژنراتور باید بر اساس میزان حداکثر بار انتخاب گردد.
  • ژنراتورهای اطاق کامپیوتر اغلب با نشان "Computer Grade" عرضه میگردند.
  • اگر در طراحی دیتاسنتر  ژنراتور اختصاصی لحاظ نشده است لذا تابلو برق های آن باید به ژنراتور ساختمان متصل گردد.
  • این ژنراتور باید قابلیت پوشش کامل بار تجهیزات را داشته باشد.
  • سیستم ارت
  • دیتاسنتر باید دارای سیستم ارت بر مبنای استاندارد ANSI/TIA/EIA-J-STD-607-A. باشد


5. ولتاژ و جریان

با توجه به این که تمام تجهیزات الکترونیکی در مقابل نوسانات برق آسیب پذیرند ، از این رو کنترل و مانیتورینگ میزان ولتاژ و آمپر در اتاق سرور یک امر بدیهی می باشد. نوسانات علاوه بر وارد کردن خسارات به تجهیزات اتاق سرور موجب مختل شدن بخش بزرگی از فعالیتهای سازمان ها که وابسته به اطلاعات است ، می گردد. با کنترل و مانیتورینگ میزان ولتاژ و آمپر علاوه بر جلوگیری از خسارات احتمالی می توان از نوع کارکرد تجهیزات و یا خرابی احتمالی قطعات مطلع شد.


6. درب

با توجه به اهمیت و ارزش اطلاعات در هر سازمان ، کنترل تردد در اتاق سرور ها و دیتا سنترها اهمیت ویژه ای دارد ،کنترل ورود و خروج افراد و ثبت زمان تردد آنان به لحاظ امنیتی یک امر ضروری است. علاوه بر بحث امنیتی، تردد بیش از حد در اتاق سرور ها و باز و بسته کردن بیش از حد درب اتاق سرور ها موجب تغییر دمای اتاق می گردد که خود تاثیرات منفی روی تجهیزات خواهد داشت.


7. حرکت و تردد

اطلاعات هر سازمان سرمایه ی اصلی آن سازمان محسوب می گردد از این رو تردد و حرکت در اتاق سرور از اهمیت ویژه ای بر خوردار است. کنترل حرکت در اتاق های سرور و دیتا سنترها علاوه بر بحث امنیتی از نظر صرفه جویی انرژی قابل توجه است. حضور افراد در اتاق سرور و استفاده از سیستم روشنایی باعث افزایش دمای اتاق می گردد از این رو سیستم های خنک کننده زمان بیشتری روشن می مانند تا دمای محیط مناسب گردد ،با استفاده از سیستم کنترل و مانیتورینگ اتاق سرور و سنسور حرکت می توان از این افزایش مصرف انرژی جلوگیری کرد.


8. نشت آب

بدیهی است که آب می تواند به کلیه سیستم ها و دستگاه های الکترونیکی آسیب جدی وارد نماید از این رو نشت آب می تواند خسارات جبران ناپذیری به اتاق سرورها وارد نماید و خطر آتش سوزی را نیز به همراه دارد، در نتیجه می تواند فعالیت سازمان ها و شرکت ها را مختل کند. در اتاق سرورها و دیتا سنترهای بزرگ انواع سیستم های خنک کننده به آب وابسته اند حتی در سیستم های جدید طی کارکرد مداوم تولید قطرات آب می کنند که یک خطا می تواند به کلیه تجهیزات موجود در اتاق سرور ها آسیب وارد کند که برای حل این موضوع از سنسور نشت آب می توان بهره برد.


کنترل و اطفا حریق

در دیتاسنترها همانند اتاقهای معمولی میتوان برای کشف حریق از تجهیزات و سنسورهای مختلفی استفاده نمود :

1. کنترل پنل مرکزی  یا تابلوی اصلی مدار فرمان سیستم اعلام و اطفاء حریق اتاق سرور:

این کنترل پنل که شامل قسمتهای مختلفی بسته به نوع کار از مدل متعارف یا آدرس پذیر استفاده میگردد. مدار فرمان در پنل به زونهای مختلف اعلام حریق و زون اطفاء حریق در دیتاسنتر ها استفاده میگردد. که کلیه تجهیزات اعلام حریق به تجهیزات اعلام حریقاین تابلو فرمان متصل میگردند.

2. دتکتور دود- دتکتور حرارت-دتکتورهای دودی-حرارتی (مولتی سنسور) – داکت دتکتورها:

در دیتا سنترها به دلیل حجم بالای گردش هوا یا سرعت جریان باد از کولینگ سیستم یا اسپیلت دتکتورهای معمولی به تنهایی کاربرد ندارند . در سناریوی حریق دود در هنگام شروع آتش غلظت پایینی دارد . سیستم کارکرد دتکتورهای دودی به صورتی میباشد که هنگام ورود دود با غلظت بالا و پایداری 5 الی 8 ثانیه ای آن در سنسور دتکتور اعلام حریق می نماید که البته به دلیل گردش هوا احتمال دارد دود هیچگاه در زمان اولیه حریق به دتکتور نرسد. حریق در سناریوی آغازین در 5 ثانیه اول تا 5 ثانیه دوم سرعت شگفت آور رشد 5 برابری را دارد و ممکن است برای جلوگیری از حریق زمان از دست برود .

3. سیستم نمونه گیر هوا یا مکنده دود یا ایرسمپلینگ :

این نمونه بردار، ذرات بسیار ریز دود اندازه ای در حدود 0.005 Obs/m را در هر نقطه اي كه درحال تولید باشد بواسطه محفظه لیزر تشخیص داده و از طریق كابل هاي ارتباطي، به پانل اعلان حریقی که کنترل آن را به عهده دارد انتقال مي دهد و نمونه گیر هوای محیطی، با آژیر یا فلاشر متصل به آن اعلان خطر می نماید. سیستم های مذکور به Air Sampling Smoke Detection Apparatus نیز معروف هستند .

طراحي لوله ها در فضاهاي Server Room و يا Data Center به چند صورت مي باشد. اين لوله ها جهت مكش هوای داخل محیط و جریان هوای در گردش داخل رک، هم مي توانند در سقف و هم در مجاورت Rack و يا نيز با اتصال به لوله هاي قابل انعطاف به داخل Rack و يا حتي UPS هدايت شوند. با اين كار بجاي انتظار براي رسيدن دود به سقف، در همان لحظه ای كه دود توليد گرديده است آژیر اعلان حریق در مرحله Pre-Alarm به صدا در خواهد آمد. در این حالت دود حتی در مرحله ای که تولید میشود و به صورت نامرئی است نیز توسط سیستم تشخیص داده میشود . در مراحل بعد به مرور زمان و اضافه شدن به حجم دود تولید شده سطح آلارم های بالاتر اعم از Alarm 1 و Alarm 2 و در نهایت سیگنال Action برای اعلان نهایی و یا تخلیه اطفاء توسط سیستم ارسال خواهد شد.


علل نیاز به سیستم های کنترل و مانیتورینگ اتاق سرور

بر اساس بررسی های Capitoline که رهبر بازار در بررسی مراکز داده و اتاق های سرور است ، بیش از 170 مرکز داده با بیش از 70.000 متر مربع فضا، در طول چند سال گذشته مورد بررسی قرار گرفته و نتایج بررسی نشان می دهد که می توان توسط مدیریت بهتر و آموزش بهتر کارکنان از بسیاری مشکلات اجتناب کرد. 


آسیب های وارد آمده به اتاق های سرور در یک دسته بندی به شرح زیر می باشد :

  • 93 درصد شرکت هایی که به اتاق سرورشان آسیب وارد آمد تا 5 سال مقدار قابل توجهی از کسب و کارشان را از دست دادند.
  • اداره کار ایالات متحده 43 درصد از کسب و کارها در ایالات متحده پس از این اتفاق هرگز آغاز به فعالیت نکردند و 29 درصد در عرض دو سال بسته شدند)
  • آسیب های اتاق های سرور تنها در شرکت های کوچک اتفاق نمی افتد.
  • خطا در سیستم تهویه به عنوان اولین عامل افزایش بیش از حد دما و غیر فعال شدن سرورها شناخته می شود.
  • افزایش مصرف انرژی به 39 درصد در طول پنج سال به علت افزایش بیش از حد دما و کاهش کارایی قطعات.
  • در صورت از کار افتادن سیستم کولینگ دما با نرخ 10 درجه در هر 8 دقیقه افزایش می یابد.
  • هر 10 درجه افزایش دما بالای 20 درجه موجب کاهش 50 درصدی کارایی و اطمینان می گردد.
  • رفع ایراد به طور متوسط بین نصف روز تا 3 روز طول کشیده است


چیدمان یک رک یا Enclosure یا کابینت

در شبکه یک سازمان بسیار مهم است که چیدمان یک رک یا Enclosure یا کابینت را به چه نحو انجام دهیم. نحوه ی صحیح آرایش رک باعث افزایش امنیت فیزیکی دستگاه ها و بقای آن ها می گردد. نتیجتا تفاوت بین آرایش رک ها می تواند تاثیر بسزایی در درجه کاری یک کارشناس باشد. این بسیار حائز اهمیت است که نکات مربوط به آرایش رک ها را بدانیم و در صورت امکان بکار ببریم. 


چیدمان یک رک یا Enclosure یا کابینت


در ذیل برخی از این قوانین و نکات بصورت خلاصه بیان شده است:

  • تجهیزات چگال تر و دارای وزن زیاد بایستی در یونیت های پایین کابینت نصب شود. به این دلیل که نصب تجهیزات سنگین تر در پائین کابینت باعث ثبات و پایداری و ایجاد تعادل بهتر کابینت خواهد شد و نصب و راه اندازی و عیب یابی را آسانتر خواهد نمود.
  • تجهیزات UPS بایددر پائین ترین بخش کابینت قرار بگیرند
  • این بسیار مهم است که در دیتا سنترها، منابع تغذیه برق در کابینت مجزای خود قرار دادند. این بدان علت است که وزن زیاد باطری ها، امکان نشتی اسید و حمل و نقل و جابجائی آن ها در پائین کابینت ساده تر است و از سوئی در صورت نشت UPS اشکال در عملکرد مابقی دستگاه ها بسیار پایین می آید.
  • در استاندارد موجود آرایش یک رک؛ کنسول مانیتور و کیبورد در وسط کابینت قرار می گیرد. خود این تجهیزات به ترتیب از پائین به بالا ابتدا کیبورد و بعد کنسول مانیتور. بنابراین مانیتور از وسط کابینت به بالا باید نصب شود. این کار دلایل انسانی دارد. سهولت دیدن مانیتور و کار با کیبورد به نحوی که شخص ایستاده با کیبورد و مانیتور به راحتی بتواند ارتباط برقرار کند باعث می شود که از نظر جسمی و روانی کارشناس دچار مشکل نشود.
  • سرورها باید در نیمه پائینی کابینت قرار بگیرند. اصولا در بالای UPS ها تا نهایتا زیر کیبورد کنسول.
  • دلیل این کار برای این است که نیمه پایین کابینت خنک تر از نیمه بالائیست و همچنین سنگینی سرورها به پائین کابینت منتقل می شود و امکان برخورد تصادفی بدلیل عدم دسترسی دست و یا ضربات احتمالی پا به حداقل می رسد. همچنین vibration یا لرزش فن های سرور در پائین کابینت بهتر خنثی می شود. البته در شرایط خاص می توان سرورها را تا بالای رک چید ولی استفاده از نگهدارنده رک در این حالت لازم است.
  • تجهیزات RAID Array بالای سرورها و یا بین سرورها قرار می گیرند. تا سهل الوصول بودن دسترسی برای جابجائی هاردها و دیدن LED ها و مدیریت آن ها آسانتر می شود. مسلما همه شبکه ها از این قبیل دستگاه ها استفاده نمی کنند ولی در عین حال دانستن جای مفید یک RAID Array خالی از لطف نیست.
  • توصیه می شود سوئیچ ها و روترها ی سبک در بالای کابینت نصب می شوند.
  • مشاهده وضعیت پورت ها و وضعیت خود دستگاه ها و سبک تر بودن آن ها نسبت به سرورها و RIAD Array ها دلیل قراردادن این دستگاه ها در بالای رک است.
  • استفاده از حفاظ یا نگهدارنده رک بهتر است رک با استفاده از حفاظ یا نگهدارنده در سر جای خود محکم شود تا در صورت بروز زمین لرزه یا برخورد احتمالی نفرات  به رک سقوط نکند. امروزه چنین مشکلی به ندرت بوجود می آید ولی با در نظر گرفتن درصدی از خطر بهتر است از حفاظ استفاده شود. تمامی این نکات الزام قطعی ندارند مسلما هر شبکه ای دارای ساختار متعلق به خودش است با این حال بصورت کلی توصیه می شود که این نکات مد نظر گرفته شود تا از مشکلات آتی جلوگیری شود.

سیستم کنترل و مانیتورینگ اتاق سرور چیست ؟

سیستم کنترل و مانیتورینگ EMS با تکنولوژي نوین، با راه حل هاي متفاوت و استقرار بر روي شبکه کامپیوتر، امنیت و کنترل مورد نیاز یک اتاق سرور را ایجاد نموده است. 


سیستم کنترل و مانیتورینگ اتاق سرور


مجموع رفتارهاي این سیستم 

  • در جهت ایجاد محیط امن و مطمئن
  • رضایتمندي مسئولین و مدیران
  • افزایش عمر مفید تجهیزات اتاق سرور
  • افزایش کارایی و بهره وري
  • کاهش خرابی تجهیزات
  • عدم وابستگی به مانیتورینگ دائمی اتاق وکنترل آن
  • ارتقاء تکنولوژي و زیبایی اتاق سرور

و در نهایت صرفه جویی در تمام هزینه هاي فوق را بوجود می آورد.


لایه فیزیکی امنیت دیتاسنتر چیست ؟

لایه فیزیکی امنیت اتاق سرور شامل 5 بخش می باشد :

  1. سیستم مدیریت هوشمند اتاق سرور یا EMS
  2. سیستم کنترل دسترسی
  3. سیستم دوربین مدار بسته
  4. سیستم اعلام حریق
  5. سیستم خنک کننده و تخلیه گرد و غبار


پایش و مانیتورینگ المان های محیطی اتاق سرور

بسیاری از حوادثی که در اتاق های سرور رخ می دهند قابل پیشگیری می باشند. پایش و مانیتورینگ عوامل محیطی اتاق سرور یکی از مهمترین وظایف مسئولین در راه اندازی اتاق سرور است .

المان های مهم پایش و مانیتورینگ شامل موارد زیر می باشند :

  • آتش : اخطار حسگر دود و گاز
  • آب : اخطار نشت آب در اتاق سرور
  • برق : اعلام قطع و وصل برق ورودی
  • ژنراتور : اعلام استفاده از ژنراتور
  • خنک کننده : اعلام قطع عملکرد سیستم خنک کننده
  • دما : اخطار خارج از محدوده دما
  • رطوبت : اخطار افزایش غیر مجاز رطوبت
  • گرد و غبار : اخطار افزایش غیر مجاز گرد و غبار
  • ولتاژ : اخطار ولتاژ خارج از محدوده
  • جریان : اخطار افزایش غیر مجاز جریان مصرفی
  • حسگر حرکت : اخطار تشخیص حرکت در زمان غیر مجاز
  • کنترل تردد : اعلام تردد افراد مجاز و غیر مجاز دوربین : ارسال تصاویر و ویدئو در هنگام رخداد های غیر مجاز
  • اعلام خرابی باطری یا عملکرد سیستم UPS
  • اخطار زمان بحرانی باقیمانده از باطری UPS


تجهیزات اتاق مانیتورینگ مورد استفاده در شبکه های امروزی به صورت بسیار گسترده ، از امکانات استاندارد پایش و مانیتورینگ مربوط به المان های حیاتی بهره می گیرند و از سیستم هایی مانند http , SNMP , Email , telnet و ... جهت ارسال و دریافت اطلاعات استفاده می نمایند.

به طور مثال :

رک های پیشرفته : امکان پایش دما و ارسال اطلاعات آنها را از طریق Email , SNMP فراهم می نمایند.

PDU : امکان پایش ولتاژ کاری و جریان مصرفی هر بانک خروجی را فراهم می آورند.

UPS : امکان پایش اطلاعات وسیعی از UPS توسط سیستم های http , SNMP فراهم می باشد.


خنک کننده های مجهز به SNMP و سیستم های کنترل تردد و دوربین ها تماما امکان مدیریت و پایش تحت شبکه را دارند. اما عملا در بسیاری از موارد به صورت بهینه استفاده نمی گردند، زیرا مدیریت و پایش تمامی تجهیزات موجود در مرکز داده و اتاق سرور به صورت جزیره ای، غیر قابل انجام میباشد. ایجاد یک سامانه یکپارچه جهت مدیریت و پایش کلیه المان های حیاتی تجهیزات در اتاق سرور، به همراه ایجاد رول ها و قوانین هوشمند جهت ارسال فرامین مناسب در هنگام بروز حوادث غیر مترقبه و مشکلات، امری بسیار پیچیده می باشد.

جهت تحقق مدیریت یکپارچه تجهیزات از پروتکل SNMP استفاده می گردد و در حال حاضر نرم افزار های NMS مانند PRTG قابلیت ایجاد رول های پیچیده را میان ورودی های نرم افزار و ساخت فرامین خروجی مورد نیاز را ندارد. لذا جهت تحقق این مهم از سیستم های مدیریت هوشمند اتاق های سرور طراحی گردیده اند استفاده می گردد.


طبقه بندی کلاس دیتا سنتر بر اساس تییر - TIER 

یکی از مهم‌ترین و اساسی‌ترین سئوالات کلاس یا تییر Tier در دیتا سنتر می باشد. تفاوت تییر با کلاس در دیتا سنتر بر اساس اهمیت مشخص می‌شود و Tier  یک دیتا سنتر نشان دهنده این است که تا چند حد این دیتا سنتر در شرایط مختلف می‌تواند پایدار باشد در حال حاضر 4 کلاس یا تییر برای دیتا سنتر تعریف شده و وجه تمایز اصلی آنها افزونگی یا Redundancy  است که هر چه این مورد بیشتر باشد هزینه بالاتری را نیز طلب می‌کند.


TIER1 :


TIER1 دیتاسنتر




  • Uptime : برابر  %99.749
  • بیکاری مجاز : در استاندارد‌های موجود در این کلاس حداکثر می‌تواند تا 28 ساعت در سال غیرفعال باشد.
  • تهویه : یک سری بدون نیاز به پشتیبان
  • تشخیص و سرکوب آتش : ملزم نیست.
  • Backbone Pathway: پیش بینی نشده.
  • برق اصلی شرکت برق منطقه ای است و برق اصلی پشتیبان دیگری از نیروگاه دیگر در صورت قطعی برق اصلی پیش بینی نشده است. در T1 دیتا سنتر پیش بینی تأمین برق اظطراری و یا سوخت ژنراتور در محل را تا 12 ساعت انجام می‌دهد.
  • برق اظطراری UPS و ژنراتور : در این کلاس هیچگونه افزونگی یا Redundancy پیش بینی نشده است.
  • تنها مزیتی که مجر به انتخاب این کلاس از دیتا سنتر می‌شود هزینه و میزان بازده اقتصادی دیتا سنتر است.


TIER2:


TIER2 دیتاسنتر




  • Uptime : برابر  %99.749
  • مرکز داده ای که 24 ساعت فعال است.
  • بیکاری مجاز : در این کلاس بیکاری مجاز 22 ساعت در سال است.
  • تهویه : یک سری بدون نیاز به پشتیبان.
  • Backbone Pathway: پیش بینی نشده است.
  • تشخیص و سرکوب آتش : ملزم نشده است.
  • برق اصلی شرکت برق محلی است و در صورت قطعی برق اصلی پشتیبان پیش بینی نشده است.
  • برق اضطراری UPS و ژنراتور : افزونگی ژنراتور دوم و UPS دوم.


تفاوت T1 و T2 در استفاده از UPS جایگزین و پشتیبان UPS اول و همچنین استفاده از دو ژنراتور یکی اصلی به عنوان پشتیبان برق نیروگاهی و دومی جایگزین مواقع خرابی ژنراتور اول است.


TIER3 : 


TIER3 دیتاسنتر




  • Uptime : برابر  %99.982
  • بیکاری مجاز : در این مرکز فعالیت 7*24 و 50 هفته در سال یا بیشتر است و در طول فعالیت امکان ایجاد تغییرات یا تعمیرات وجود ندارد. در این نوع از مرکز داده حداکثر مجاز بیکاری96 دقیقه در سال است.
  • تجهیزات تهویه : دو سری
  • برق اضطراری : UPS و ژنراتور
  • سیستم تشخیص و سرکوب آتش : ضروری
  • Pathway و خط پر سرعت اینترنت : ضروری
  • برق اصلی : این سطح باید دارای دو منبع برق اصلی باشد و ژنراتورها باید با N متقاضی دریافت برق در مرکز داده بدون محدودیت در مدت برق رسانی فعال باشند. 
  • در این سطح مرکز داده قطع برق منطقه ای نیروگاه محلی یک خرابی محسوب نمی‌شود و یک وضعیت مورد انتظار در نظر گرفته می‌شود. تجهیزات ژنراتور و برق محلی باید تستهای "بای پس" و نگهداری همزمان را پاس کنند.
  • افزونگی : برق اصلی دوم از نیروگاه دوم، ژنراتور دوم و UPS دوم در خط برق اصلی در این سطح خط برق دوم دارای ژنراتور و UPS نیست.  


TIER4 : 


TIER3 دیتاسنتر چیست




  • Uptime : برابر %99.995
  • بیکاری مجاز : در این سطح از دیتاسنتر بیکاری مجاز 24 دقیقه در سال پیش بینی شده است. مرکز داده ای که از هر نظر Redundancy  ضروری است و تقریبا اکثر تجهیزات زیربنایی مثل تأمین برق اصلی و اظطراری، سیستم‌های تهویه و ... از هر کدام دو مورد مجزا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • تجهیزات تهویه : 2 سری
  • برق اظطراری : UPS و ژنراتور
  • سیستم تشخیص و سرکوب آتش : ضروری
  • Pathway  و خط پر سرعت اینترنت : ضروری
  • برق اصلی : این سطح دیتاسنتر باید دارا دو منبع برق اصلی از دو نیروگاه جداگانه باشد و ژنراتور آن باید به N متقاضی دریافت برق در مرکز داده بدون محدودیت در مدت برق رسانی فعال باشد. در این سطح مرکز داده قطع برق منطقه ای نیروگاه محلی یک خرابی محسوب نمی‌شود و یک وضعیت مورد انتظار در نظر گرفته می‌شود. تجهیزات ژنراتور و برق محلی باید تستهای "بای پس" و نگهداری همزمان را پاس کنند.

تفاوت عمده قسمت تأمین برق این سطح با سطح Tire3 در وجود دو عدد ژنراتور پشتیبان در خط دوم می‌باشد که در این خط توزیع UPS2 هم افزوده شده است.


مشاهده نمونه پروژه های انجام شده دیتاسنتر و اتاق سرور توسط شرکت ارتباطات فرهنگ آزما 

و امکان سنجی و ارائه توصیه های عملی برای نگهداری و یا راه اندازی دیتاسنتر سازمان شما

خدمات مشاوره، طراحی و راه اندازی اتاق سرور


Posted in دیتا سنتر on Jan 14, 2019

امتیاز شما


   مقاله بعدي:    انواع هارد یا حافظه SAS , HHD , SSD