کنترل شرایط محیطی در مراکز داده

سیستم کنترل شرایط محیطی اتاق سرور

هدف اصلی ما در طراحی این مقاله این است که شما کابران با کنترل شرایط محیطی اتاق سرور آشنا کنیم. قبل از شروع مقاله خوب است که بدانید کنترل شرایط محیطی اتاق سرور از نقش مهمی برخوردار است. برای درک بهتر این موضوع پیشنهاد می شود که حتما این مقاله را دنبال کنید.

شرایط ضروری برای محیطی دیتاسنتر

مراکز پردازش داده دیجیتال نیازمند تجهیزاتی می باشد که بتواند تمام شرایط های محیطی دیتاسنتر را تامین کند این تجهیزات با لوازم های مخابراتی و کامپیوتری ارتباط مستقیمی و وابسته ای دارند. این شرایط نقش مهمی برای کسب دمای مناسب مرکز داده، رطوبت استاندارد دیتاسنتر و همچنین تاثیر به سزایی برای اتاق سرور دارد.

به طور کلی می توان گفت که این عوامل در زمان ایجاد سیستم کولینگ مرکز داده، تهویه دقیق و حتی به عنوان خنک کننده دیتاسنتر از اهمیت بالایی برخودار هستند.

محیط دیتاسنتر دارای فضاهای مختلف با دما و رطوبت های متفاوتی می باشد که از جمله آن ها عبارت اند از:

  • اتاق سرور noc یا مانیتورینگ
  • باتری خانه
  • Ups روم
  • دیزل ژنراتور
  • اینترفیس
  • موتورخانه سیستم کولینگ اتاق سرور

۴ بخش مهم در هنگام ایجاد سیستم سرمایش دیتاسنتر، کولینگ اتاق سرور و تهویه دقیق مرکز داده

۱- دمای هوای ورودی به سرورها و لوازم
۲- مقیاس رطوبت نسبی ورودی به سرورها و لوازم های مربوطه
۳- معیار آلودگی های قابل رسوب در اثر ذرات و غبار هوا
۴- مقیاس آلودگی هایی که در اثر گازهای موجود در هوا به وجود می آید

شاید این سوال در ذهن شما رخ دهد که آلودگی های گازی چه تاثیر برای شرایط محیطی مراکز داده دارد؟

در پاسخ به این سوال می توان گفت، آلودگی های گازی بیشتر در محدوده های مراکز صنعتی و شیمیایی به وجود می آید که برای رفع این آلودگی ها به فیلترهای گازی مخصوصی احتیاج دارند.

معایب آلودگی های گازی

زمانی که این آلودگی های وارد محیط مراکز داده می شوند عوامل مخرب زیادی را از خود به جای می گذارند. آلودگی های گازی قابلیت این را دارند که یک فیلم نازک مسی یا نقره ای pcb را که بر روی بردهای الکتریکی آغشته شده است را از بین ببرد درعین حال توانایی این را دارند که بتوانند عبورمسیر جریان های الکتریکی را افزایش دهند. نکته مهمی که دراین قسمت وجود دارد این است که میزان کاری تجهیزات مخابراتی، شبکه ای وداده های پردازشی را به طور کامل به تباهی می کشاند.

معین کردن فیلتراسیون دیتاسنتر

بخش اصلی و مهم آلودگی که در دیتاسنترها و اتاق های سرور شکل می گیرند توسط ذراتی می باشد که ناشی از غبارها به وجود آمده اند. انجمن های مختلفی در این باره گفته اند که مراکز داده پردازی دیجیتال و دیتاسنترها به عنوان یک محیط کلین روم رده iso8 شناخته شده است. مطابق مطالب گفته شده فیلتراسیون دیتاسنتر ها به گونه زیر می باشند:

– هوای درون اتاق به صورت دائم به وسیله یک فیلتر merv8 با بازه بین ۲۵ تا ۳۰ درصد تهذیب می کنند
– هوای بیرون که به داخل مرکز داده وارد می شود باید حتما به وسیله ی یک فیلتر merv11 با بازه ۶۰ تا ۶۵ درصد یا اینکه توسط merv13 با بازه ۸۰ تا ۹۰ درصد مورد تصفیه قرار گیرد
خوب است که بدانید با پیشرفت تکنولوژی های جدید تمامی تجهیزات مربوط به مخابرات به وسیله روش هایی به وجود آمده اند که از مصرف انرژی الکتریکی کمتری نسبت به نسل های قدیم بهره مند هستند. با پایین آمدن مصرف انرژی الکتریکی ظرفیت سرمایش و کولینگ سرورها به حد زیادی کاهش پیدا کرده اند و نقش تاثیر گذاری بر روی تمامی تجهیزات شبکه ای و کولینگ های سرور داده های پردازی دیجیتال را به خود اختصاص داده اند. زمانی که میزان رطوبت افزایش پیدا می کند مسلما تاثیرات منفی را بر روی تمامی بخش ها ایجاد می کند این عامل جز معایب رطوبت به شمار می آید حال برای درک بهتر این موضوع شما را با این معایب آشنا می کنیم:

۱- خوردگی بردها
۲- خوردگی مدارات و تجهیزات الکترونیکی شبکه
۳- جداکردن رطوبت بر روی سطح رک ها
۴- تقطیر تجهیزات مخابراتی و دیوارهای مربوط به مرکز داده و دیتاسنتر

در ادامه این مقاله گفته می شود که همانطور رطوبت ها ممکن است از عوامل مخربی برای مراکز داده به شمار آید خشکی ها هم تاثیر نه چندان دوری بر روی تجهیزات این محیط دارد که به هر کدام از آن ها می پردازیم:

۱- به وجود آمدن خطراتی برای تخلیه الکترواستاتیکی سرورها و تجهیزات شبکه
۲- آسیب هایی برای تجهیزات الکترونیکی اتاق سرور
۳- باعث ایجاد آتش سوزی

تاثیرات غبارها

غبارها همچون خشکی ها و رطوبت ها می تواند تاثیری را از خود به عمل درآورد. غبارها می توانند بر روی دیسک درایوها و pcbها همانند رسوب ته نشین شوند. علاه براین قابلیت این را دارند که الکتریسته های ساکنی را به وجود آورند، این نوع الکتریسته تاثیر زیادی بر روی جریان های الکتریسته به کاررفته شده در ولتاژ را دارد و تا حدی آن ها کاهش می دهد. در این قسمت می توان به این نتیجه رسید که سیستم کنترل و مانیتورینگ اتاق سرور دما و رطوبت از اهمیت بالایی برای نظارت نرخ خوردگی تجهیزات مخابراتی دیتاسنتر و اتاق سرور بهره مند هستند.

فراهم سازی هوای تازه برای دیتاسنترها و اتاق های سرور

باتوجه به اینکه اتاق های سرور و دیتاسنترها درهنگام طراحی، از یک محیط کاملا به دور از عوامل آلاینده انتخاب می کنند. اما خوب است که بدانید هوایی که ازخارج از فضا قرار است وارد شود حتما باید تصفیه شود و سپس آن را به دمای مناسب وارد دیتاسنترکنند، با این کار این اطمینان را حاصل پیدا می کنند که هوا و دمای درون دیتاسنترها و اتاق های سرور کاملا استاندارد و با کیفیت هستند. هوای خارجی به دو جهت باید فراهم شود:
• روان سازی آلودگی های به وجود آمده داخل اتاق های سرور
• به وجود آوردن فشاری مثبت در مراکز داده برای مانع کردن آلودگی های خارجی به داخل مراکز داده

درسال ۱۹۹۱ تحقیقاتی از طریق weschler and shields شکل گرفت که مناسب و مورد پسند گواه های ashrae قرار گرفت. طبق این تحقیقات به این نتیجه رسیده اند که نرخ جایگزینی های هوای ۶ تا ۸ بار در روز دیتاسنترها و اتاق های سرور، با تمامی نکات مربوطه برای روان سازی و تصفیه آماده کنند. برای بررسی دمای هوای دیتا سنتر ۴ روش هندسی وجود دارد که به شرح زیر می باشند:
– محاسبه دبی هوا تازه بر حسب تعداد تعویض هایی که در هوا رخ می دهد
– بررسی هوای تازه بر حسب سطح اشغال فضا
– نگرش هوای تازه براساس نفرات
– محاسبه هوای تازه با لحاظ کمینه کردن سرعت هوا

دراین بخش بیشتر از دو روش اول برای محاسبه دمای اتاق استفاده می شود. اما از روش های اول و سوم برای محاسبه هوای تازه در اتاق های noc مورد استفاده قرار می گیرد.

چگونه دستگاه کنترل شرایط محیطی مناسب انتخاب کنیم؟

برای انتخاب بهترین نوع دستگاه برای کنترل شرایط محیطی باید ابتدا نیاز ها و سنسور های اتاق سرور را بررسی کرد.در اتاق سرور مهمولا خنک سازی و تهویه هوا بیشترین اهمیت را دارد. زیرا سرور ها هنگام کار دمای زیادی تولید می کنند و در صورت خنک نشدن و تهویه نادرست هوای فضا امکان از کار افتادن سرور ها و همچنین آتش سوزی وجود دارد.

اتاق سرور باید در دمای استاندارد قرار بگیرد. دمای استاندارد برای این اتاق 20 الی 24 درجه سانتی گراد است. در صورتی دمای اتاق بین این دما قرار نگیرد، بهره وری سرور کاهش می یابد همچنین طول عمر تجهیزات کم می شود. همچنین در این وضیعیت سیستم های خنک کننده سعی بیشتری برای خنک کردن دارند که انرژی زیادی مصرف می کنند.

به همین دلیل یکی از مهم ترین قسمت هایی که باید دستگاه کنترل شرایط محیطی بر آن نظارت کند، دمای اتاق می باشد.

دما در قست های مختلف یک اتاق میتواند اندازه گیری شود. سنسور های دما می تواند مختص رک باشد و یا سنسوری که دمای کل اتاق را اندازه گیری می کند و همچنین دمای PDU ها نیز باید اندازه گیری شود.

علاوه بر دما رطوبت نیز در اتاق سرور از اهمیت بالایی برخوردار است. میزان رطوبت در اتاق باید با استانداردی که تعیین شدههمانهنگ باشد. زیرا اگر رطوبت بیشتر از حد استاندارد باشد، امکان سولفات شدن و زنگ زدگی قطعات و تجهیزات درون اتاق وجود دارد. همچنین اگر میزان رطوبت بسیار کم باشد، امکان ایجاد الکتریسیته ساکن رابه وجود می آورد و ممکن است باعث جرقه و آتش سوزی شود. آنچه که برای میزان استاندارد رطوبت محیط بیان شده، 25 تا 45 درصد می باشد.

دستگاه کنترل در اتاق باید قابلیت اندازه گیری و کنترل رطوبت محیط را نیز داشته باشد.