استانداردهای الکتریکی در اتاق سرور و دیتا سنتر

مشخصات: مجموعه: مقالات; منتشر شده در چهارشنبه, 15 آبان 1398 21:10; نگارش یافته توسط Super User; تعداد بازدید: 2616

استاندارد های الکتریکی در اتاق سرور و دیتا سنتر

داشتن برق پایدار با ولتاژ ثابت مهم‌‌‌ترین نیاز برای راه اندازی اتاق سرور می‌باشد که دلیل این امر را می‌توان وجود تجهیزات گران قیمت در اتاق سرور دانست. از آن جا که روشن بودن سرورها و استفاده از نرم افزارها و سرویس‌های موجود در آن از اهمیت بسیار بالایی برای شرکت‌ها برخوردار است در نتیجه قطعی برق می‌تواند خسارت‌های زیادی را برای بسیاری از شرکت‌ها به وجود آورد و روند کار را با مشکل روبه‌رو کند.

علاوه بر قطع و وصل جریان برق، کیفیت این جریان نیز مهم است. نوسانات بیش از حد برق می‌تواند به دستگاه‌های الکترونیکی گران قیمت موجود در اتاق سرور آسیب برساند و استهلاک آن‌ها را بالا ببرد. از این رو می‌بایست کیفیت برق ورودی نیز مورد توجه قرار بگیرد.

در ادامه توضیح مفصلی در این خصوص داده می‌شود که بسته به ساختار سازمانی و میزان حساسیت اطلاعات می‌توان از سیستم‌های مختلف در این حوزه بهره گرفت.
خدمات پسیو شبکه

از مهم‌ترین بخش‌های نصب و راه اندازی شبکه می‌باشد که به خدمات مرتبط با زیرساخت شبکه اتلاق می‌گردد. طراحی شبکه و نقشه شبکه، اجرای کابل کشی شبکه؛ پیاده سازی شبکه ساختار یافته...

کابل کشی برق نیز باید مانند كابل كشي شبکه ، مطابق با استاندارد‌های كابل كشي ساخت يافته پياده‌سازي شود. همچنین تجهیزات برق رسانی نیز باید تجهیزات استاندارد و با کیفیت باشند. تجهیزاتی که برای داشتن یک سیستم برق رسانی مطمئن نیاز است شامل موارد زیر است:

    تابلو برق
    يو پي اس
    ژنراتور تامين
    چاه ارت

سیستم برق
تابلو برق :

كنترل خطوط ورودي و خروجي برق و برق اضطراري، همچنين لزوم مانيتور كردن جريان و ولتاژ خطوط استفاده از تابلو برق را الزامي مي‌سازد. تابلو برق علاوه بر داشتن ولت‌متر و آمپرمتر داراي يك سري كليدهاي مينياتوري بوده كه جهت جريان و وضعيت ولتاژ را كنترل مي‌نمايد همچنين توسط اين كليدها قادر خواهيم بود تا برق قسمتي از سازمان را روي برق شهر Set كنيم و يا مي‌توانيم آن را به UPS مرتبط سازيم.
يو پی اس:

قطع ناگهاني برق در تجهيزات اتاق سرور نظير روترها، سوئيچ‌ها ، سرورها و . . . باعث اختلال در اكثر فعاليت‌هاي اين دستگا‌ه‌ها شده و در برخي موارد امكان ادامه كار آن‌ها را كاملا از بين مي‌برد. بايد در نظر داشت تنها قطع برق شهر اثرات مخرب به همراه ندارد. سيستم‌هاي كامپيوتري نسبت به نارسايي‌هايي مانند افت لحظه‌اي ولتاژ، ولتاژهاي لحظه‌اي بالا، نويز و تاثيرات فركانس راديويي و تغييرات فركانس در منبع تغذيه خود حساس هستند.

يك UPS مناسب داراي شرايط زير است :

    Online Double Conversionباشد.
    توان كار با ژنراتور را داشته باشد يعني Power Factor Correction را پشتيباني كند.
    جهت مانيتور كردن Online، پروتكل SNMP را پشتيباني كند.

نكته: اگر UPS مشخصه PFC را نداشته باشد توان ژنراتور بايد 5/1 برابر UPS درنظر گرفته شود و اگر داشته باشد 15/1 برابر UPS باشد.
ژنراتور تامين:

دستگاه‌هاي تامين كننده برق اضطراري UPS با توجه به گران بودن و عدم كارايي مناسب براي برق‌دهي طولاني مدت مناسب نبوده و استفاده از ژنراتور در دستور كار قرار مي‌گيرد. نحوه كار بدين صورت است كه در هنگام قطع برق اتاق سرور و براي جلوگيري از اختلال در سيستم برق‌دهي آن در طول زمان به كار افتادن ژنراتور، UPS به‌طور آني وارد مدار شده و برق اتاق سرور را تامين مي‌كند. به محض آماده شدن ژنراتور جهت برق‌دهي، UPS از مدار خارج شده و برق اتاق سرور از ژنراتور تامين مي‌شود.

توان UPS با توجه به ميزان توان مصرفي دستگاه‌هاي مختلف مستقر در اتاق سرور نظير سرورها و … محاسبه مي‌شود. توان UPS مناسب را با در نظر گرفتن باتري‌هاي داخلي آن براي مدت 7 الي 15 دقيقه (باتوجه به زمان به كار افتادن ژنراتور) درنظر مي‌گيرند. ميزان توان ژنراتور 15% بيشتر از توان UPS درنظر گرفته مي‌شود و درهنگام كار بايد 70% زيربار باشد. زيربار قرار گرفتن ژنراتور بيش از 80% توان و يا كمتر از 60% توان اكيدا توصيه نمي‌شود. ژنراتورهاي با توان بالاي 15 KVA سه فاز هستند.

ژنراتورها را معمولا به دو دسته توان پايين و توان بالا دسته بندي مي‌كنند. ژنراتورهاي توان پايين تا 10 KVA برق‌دهي را پشتيباني مي‌كنند و معمولا سوخت آن‌ها گازوئیل است. سوخت ژنراتورهاي توان بالا دارای موتور ديزلي است. ژنراتورها را به دو گونه دستي و اتوماتيك راه اندازي مي‌كنند. زمان راه اندازي اتوماتيك حدود 2 دقيقه و راه اندازي دستي حدود 10 دقيقه مي‌باشد. با توجه ايجاد صداي بلند ژنراتور از محفظه صداگير به نام كناپي استفاده مي‌شود. اين محفظه تا 85% كاهش صدا را به دنبال خواهد داشت.

ژنراتور تامین اتاق سرور
چاه ارت :

جهت جلوگيري از بارهاي اضافي و مخرب روي سيستم برقي، سيستم زمين يا Earth بايد برقرار شود در اين سيستم، نول واقعی شده و به چاه ارت توسط كابل مسي مرتبط می‌شود. شرايط ايجاد چاه ارت استاندارد در زير آمده است:

    حفر چاه تا رسيدن به خاک نم‌دار بايستي انجام شود.
    پودر ذغال و نمک (كلريد سديم) به نسبت يك به دو (هرکيلو ذغال دو کيلو نمک) به مقدار 40 کيلوگرم در چاه ريخته شود (اين مواد با مقاومت خاک نسبت عکس دارند و کم يا زياد کردن اين مواد مقاومت خاک را زياد و يا کم می گرداند).
    صفحه‌ای مسی به اندازه 50cm X 50cm و به قطر 1 سانتی‌متر به‌صورت تيغه‌ای(عمودی) روی نمک و ذغال قرار می‌گيرد.
    سيم مسی به قطر 50 ميليمتر توسط کابل مسی و پيچ و مهره مخصوص از جنس مس جهت جلوگيری از پوسيدگی و زنگ زدگی به صفحه مسی متصل می‌شود.
    لوله پوليکا به قطر 4 يا 6 سانتی‌متر کنار هر چاه نصب می‌گردد. لازم به توجه است سوراخ‌های متعددی در بدنه لوله‌ها ايجاد شده تا اطراف لوله و چاه را مرطوب گرداند.
    در پايان نيز چاه با خاک رس و نرم پر می‌شود.
    مقاومت چاه با استفاده از دستگاه ارت سنج بايد زير 2 اهم باشد.

سیستم ارت:

اتصال تمام سیستمها، رک ها و تجهیزات به سیستم ارت با حداکثر اهماژ Ω2
كابل كشي و Wiring مناسب

رعايت اصول كابل كشي ساخت يافته و همچنين درنظر داشتن خم‌ها و زواياي مختلف در كابل كشي اتاق سرور بايد در نظر گرفته شود. جهت نظم بخشيدن به كابل‌هاي Portable نظير كابل‌هاي رابط برق، Patch Cordها و … ، مسير عبور استاندارد كابلي توكار در اتاق سرور صورت مي‌گيرد. اين كانال‌ها بايد داراي درپوش مناسب بوده و بين مسيرهاي Data و برق فاصله ايجاد نمايد. سینی و لدر اتاق سرور برای عبور کابل‌های شبکه و برق از سینی و لدرهای مناسب استفاده می‌شود. از جمله خصوصیات این سینی‌ها عبارت است از: جنس ورق‌ها که معمولا استیل هستند و قابل استفاده در آب و هواهای مختلف، مقاوم درابر مواد شیمیایی، دارای عمر بسیار بالا، مقاوم در برابر ضربه، غیر قابل اشتعال، تحمل وزن بالا و نارسانایی است.

کابل کشی شبکه:

سقف کاذب یکی دیگر از عناصری است که در دیتاسنتر الزامی است. لوله‌ها و سیم کشی سیستم اعلام و اطفاء حریق از طریق سقف کاذب انجام می‌گردد. کابل کشی برای سیستم نظارت تصویری و نصب دوربین مدار بسته نیز گاهی در سقف کاذب انجام می‌گردد. خصوصیاتی که برای کف و سقف کاذب می‌توان بر شمرد عبارتند از:

    مقاومت حداقل یک ساعته در شرایط آتش‌سوزی
    مقاومت در برابر بارهای استاتیک
    ضد الکتریسیته ساکن
    ظرفیت بارگذاری حداقل ۷٫۲ KPA
    ظرفیت تحمل بار معلق KPA 1.2
    کف کاذب آلومینیومی و یا فولادی
    سقف‌های کاذب پی وی سی و یا آلومینیومی
    کف پوش آنتی استاتیک (بدون موم)
    ارتفاع مجاز سقف در دیتاسنتر 2.6 متر است. این ارتفاع از بالای کف کاذب تا زیر پایین‌ترین عنصر نصب شده زیر سقف کاذب (مثل دوربین، نازل‌های آتش نشانی و یا تجهیزات نور) محاسبه می‌شود.
    ارتفاع کف کاذب از سطح زمین در استاندارد TIA942 30 سانتی‌متر و در استاندارد جدید طراحی دیتاسنتر BICSI 002 2011 این ارتفاع به 50 سانتی‌متر نیز رسیده است.

نصب و بکارگیری سيستم روشنايي مناسب

روشنايي داخل اتاق سرور بايد به گونه‌اي طراحي شود تا در هنگام خروج شخص از اتاق سرور خاموش شوند و دليل آن علاوه بر صرفه جويي برق، جلوگيري از توليد حرارت توسط آن‌هاست. همچنين مسيرهاي كنترلي و اصلي برق در تابلو برق اتاق سرور پيشبيني مي‌شود. معمولاً استفاده از چراغ‌های ۶۰*۶۰ با لامپ‌های کم‌مصرف بهترین روش روشنایی در اتاق‌های سرور می‌باشد. این نوع سیستم‌ها مخصوص سقف‌های کاذب ۶۰*۶۰ می‌باشند که به صورت اتوماتیک با ورود افراد روشن شده و با خروج افراد نیز خاموش می‌شود.

به‌کارگیری سیستم‌های مکمل نظیر، سيستم تهويه و تخليه گردوخاك و سيستم جاروبرقي Vacum Cleaner از موارد دیگری هستند که با توجه به بودجه و اهمیت اطلاعات و نیاز می‌تواند مورد استفاده و بهره‌برداری قرار بگیرد. از آنجائی‌ که، از عوامل مهم استهلاك تجهيزات الكترونيكي، گردو‌خاك مي‌باشد. با نشستن گردو‌خاك روي Chipset هاي مختلف بردهاي دستگاه‌ها و ايجاد لايه جانبي روي آن‌ها، عمل خنك سازي آن‌ها با مشكل روبه‌رو شده و خرابي زودرس را سبب مي‌شود از اين رو سيستم تهويه هواي اتاق سرور نصب شده و مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرد و سيستم جارو‌برقي Vacum Cleaner نیز باتوجه به احتمال آلودگي اتاق سرور ناشي از تردد افراد در آن عليرغم پوشيدن لباس‌هاي مخصوص توسط اين افراد، دستگاه جاروبرقي پيشبيني مي‌شود. موتور و ساير تشكيلات اين دستگاه در بيرون از اتاق سرور قرار گرفته و تنها لوله جمع كننده در داخل سرور قرارداده مي‌شود.

روشنایی دیتاسنتر
نکات ویژه و مهم:نکات و شاید ریزه کاری‌های فراوانی در پیاده سازی و طراحی اتاق سرور وجود دارد که به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

    آینده‌نگری، فضای اتاق سرور به گونه‌ای باشد که امکان افزودن تجهیزات بعدی در آن به خوبی وجود داشته باشد.
    پشتیبان، تا حد امکان برای تجهیزات در نظر گرفته شده، اعم از خنک کنده‌ها، محافظ برق، حتی تجهیزات اکتیو شبکه نظیر سوئیچ‌ها و … افزونگی (Redundancy) در نظر گرفته شود تا در صورت مشکل، امکان استفاده از پشتیبان‌های تهیه شده جهت Availibilty امکان پذیری باشد.
    تهیه نقشه از طراحی انجام گرفته و مستندات از تجهیزات پیاده سازی شده به‌عنوان یکی از مهم‌ترین اصول مهندسی باید مد نظر گرفته شود.
    مانیتورینگ، وجود سیستم و یا فضایی برای تعبیه دستگاه و تجهیزات مورد نظر جهت مانیتور کردن اتاق سرور از بیرون و مشاهده آلارم‌ها و لاگ تجهیزات داخل اتاق سرور از اصول مهم و حیاتی حفظ و نگهداری دقیق و ایمن یک اتاق سرور محسوب می‌گردد.
    اصول مهندسی، رعایت اصول فنی و مهندسی از موارد بسیار مهم در اجرای یک اتاق سرور منظم و ساختارمند و دقیق و ایمن است، لذا باید در تمام مراحل کار بر اساس این اصول عمل و اقدام کرد و ضواط و مقررات موجود در هر یک از مراحل را پیاده سازی نمود.