امواج الکترومغناطیس و شیلدینگ اتاق سرور

شیلدینگ امواج الکترومغناطیس
5/5 - (1 امتیاز)

همانطور که می دانید امروزه مراکز داده از اهمیت بسیار بالایی برخوردار هستند، چرا که این مراکز در نقش نگهداری و محافظت از سرورها پدیدار شده اند. واحد تحقیق و توسعه ی کارنو در مقالات گذشته ی خود به اهمیت اتاق سرورها اشاره نموده است و اینک در مقاله ی پیش رو قصد دارد تا در مورد مضرات امواج الکترومغناطیسی، محافظت از این مضرات و شیلدینگ اتاق سرور اطلاعاتی را در اختیار شما عزیزان قرار دهد. اکنون ابتدای مقاله را با موضوع امواج الکترومغناطیس در دنیای امروز و اثرات منفی آن شروع خواهیم کرد؛ در همین راستا موضوعاتی مانند شیلدینگ امواج الکترومغناطیس، کاربرد شیلد الکترومغناطیس در مرکز داده و حفاظت الکترومغناطیسی مراکز داده اهمیت ویژه‌ای در طراحی و ایمن‌سازی زیرساخت‌های IT پیدا کرده‌اند. قبل از اینکه به توضیح شیلدینگ اتاق سرور بپردازیم در ابتدا قصد داریم که در مورد مضراتی که امواج الکترومغناطیسی می توانند به انسان ها و موجودات زنده وارد نمایند محتوایی را به شما خوانندگان ارائه دهیم. همانطور که می دانید در دنیای امروز به علت پیشرفت تکنولوژی و گسترده شدن تجهیزات الکترونیکی، انسان ها به وفور در معرض امواج الکترومغناطیسی قرار میگیرند و ممکن است تعداد زیادی از افراد با مضرات این امواج آشنا نباشند. اکنون به چند مورد از مضراتی که از طریق این امواج می تواند شامل انسان ها شود خواهیم پرداخت.

امواج الکترومغناطیسی و مضرات آن

این امواج قادر هستند تا از هر جسمی عبور کرده و پس ماندهائی را از خود برجای بگذارند. همچنین این امواج می توانند موجب تغییراتی در بافت های بیولوژی شوند که به طور قطع این تغییرات، پیامدهای منفی را به دنبال خواهند داشت. یکی از آسیب های پرتوهای الکترو مغناطیسی تاثیر گذاری آن در گلبول های سفید بدن انسان است و اگر انسانی در طول زمان در مقابل این امواج قرار بگیرد دچار مشکلاتی از جمله تضعیف سیستم ایمنی بدن خواهد شد. در نتیجه وقتی این امواج مدیریت نشوند و افراد در طول بازده های زمانی زیاد در مقابل این پرتوها قرار بگیرند، دچار بیماری های متعددی همچون سرطان ها ی گوناگون می شوند. حتی امواج الکترومغناطیس به اندازه ای خطرناک هستند که می توانند به راحتی منجر به تغییرات ژنتیکی در جانداران شده و باعث به وجود آمدن اختلالاتی همچون: رشد کم، رشد بیش از حد، عقب ماندگی های ذهنی، جسمی و غیره شوند. در حالت کلی می توان به این موضوع اشاره نمود که اشعه های الکترومغناطیس پیامدهای زیادی را به دنبال دارند و ما در این مقاله سعی نمودیم برای آشنایی شما خوانندگان به چندین نمونه از این پیامدهای منفی بپردازیم. اکنون در زیرعنوان بعدی به این موضوع اشاره می نمائیم که چگونه می توانیم از مضرات این امواج جلوگیری نموده یا آسیب های آن را به حداقل برسانیم؟

امواج الکترومغناطیسی و مضرات آن

روش های مقابله با آسیب های امواج الکترومغناطیسی

راهکارهای متعددی برای مقابله با آسیب های امواج الکترومغناطیسی وجود دارد که شامل اقدامات فنی و محیطی می‌شود. استفاده از شیلدینگ امواج الکترومغناطیس در فضاهای حساس مانند دیتاسنترها، یکی از موثرترین روش‌ها برای کاهش نفوذ این امواج است. همچنین طراحی اصولی زیرساخت‌ها و فاصله‌گذاری استاندارد بین تجهیزات الکترونیکی نقش مهمی در کاهش اثرات مخرب دارد. استفاده از متریال‌های جاذب امواج و ارتینگ مناسب نیز می‌تواند میزان نویز الکترومغناطیسی را به حداقل برساند. در این میان این سوال مطرح می‌شود که “برای کاهش تاثیرات امواج الکترومغناطیسی رعایت چه نکاتی ضروری است” که پاسخ آن در رعایت استانداردهای ایمنی، کنترل شدت میدان‌های الکترومغناطیسی و استفاده از تجهیزات محافظ خلاصه می‌شود. رعایت این موارد به ویژه در مراکز داده باعث افزایش پایداری و امنیت زیرساخت‌های IT می‌گردد. در نتیجه پیاده‌سازی استانداردهای بین‌المللی در ساخت دیتاسنترها می‌تواند ریسک آسیب‌های ناشی از امواج را کاهش دهد و عملکرد تجهیزات را پایدارتر کند شود.

استفاده از دستگاه هایی که از امواج الکترومغناطیسی جلگیری می نمایند:

خوشبختانه دانشمندان توانسته اند برای کاهش ضررهای ناشی از امواج الکترومغناطیسی، دستگاه هایی را به وجود بیاورند. شما می توانید با توجه به محیطی که در آن قرار دارید و همچنین تعداد افرادی که می خواهید از مضرات امواج الکترومغناطیسی در امان باشند، دستگاه مناسب را سفارش دهید و آن را در محیط مورد نظر قرار داده تا میزان سلامتی افراد افزایش یابد. این دستگاه ها معمولاً با کاهش شدت میدان های الکترومغناطیسی و یا جذب و خنثی سازی بخشی از امواج عمل می کنند. استفاده از آن ها در محیط های حساس مانند مراکز داده و اتاق های سرور می تواند به بهبود عملکرد تجهیزات نیز کمک کند و از ایجاد نویزهای ناخواسته جلوگیری نماید و پایداری سیستم ها را افزایش دهد.

عدم استفاده از دستگاه های اضافی:

یکی دیگر از راه کارهایی که با رعایت آن می توان در برابر امواج الکترومغناطیسی در امان ماند، این است که دستگاه های الکترونیکی اضافی را از جریان برق جدا نمائید تا از این طریق ایمنی اتاق سرور و محیط افزایش یابد. روشن بودن تجهیزات غیرضروری باعث افزایش سطح انتشار امواج و همچنین بالا رفتن نویز الکترومغناطیسی در محیط می‌شود. خاموش کردن یا جدا کردن این دستگاه ها علاوه بر کاهش مصرف انرژی، به کاهش بار الکترومغناطیسی محیط نیز کمک می‌کند. در مراکز داده این موضوع اهمیت بیشتری دارد زیرا هرگونه نویز اضافی می‌تواند بر عملکرد سرورها و تجهیزات شبکه تأثیر منفی بگذارد و راندمان کلی سیستم را کاهش دهد و احتمال خطا را بالا ببرد.

دور نگه داشتن وسایل الکترومغناطیسی:

در این روش شما باید تا حد مقدور وسایل الکترونیکی را از خود دور نگه دارید. به عنوان مثال: افراد کثیری عادت دارند تا در هنگام خواب دستگاه موبایل خود را در بالای سر خود نگهدارند. با گذر زمان امواج تلفن همراه به این دسته از افراد آسیب های فراوانی را وارد خواهد کرد؛ بنابراین بهتر است در زمان خواب گوشی تلفن همراه خود را از مکان استراحتتان دور نمائید. همچنین در محیط های کاری و فضاهای حساس بهتر است فاصله استاندارد بین انسان و تجهیزات الکترونیکی رعایت شود تا شدت مواجهه با امواج کاهش یابد. رعایت این نکته ساده اما مهم می‌تواند نقش موثری در کاهش اثرات طولانی مدت امواج و افزایش سلامت عمومی داشته باشد و ایمنی محیط را بهبود دهد.

روش های مقابله با آسیب های امواج الکترومغناطیسی

استفاده کردن درست و بجا از وسایل الکترونیکی:

یکی دیگر از مواردی که می توان با رعایت کردن آن امواج الکترومغناطیس را کاهش داد، استفاده ی آگاهانه و درست از وسایل الکترونیکی می باشد. به این مثال توجه نمائید: اگر شما از لب تاپ استفاده می نمائید، بهتر است لب تاپ خود را کاملا شارژ نموده و سپس آن را از برق جدا کرده و مورد استفاده قرار دهید؛ زیرا استفاده از لب تاپی که در حال شارژ است می تواند قوی ترین فرکانس را از امواج الکترومغناطیس منتشر نماید. اکنون تا این قسمت از مقاله می توان به چنین نتیجه ای دست یافت که برای جلوگیری و کاهش خطرات و پیامدهای منفی امواج الکترومغناطیس باید برنامه هایی را همانند شیلدینگ اتاق سرور طرح ریزی نمود. در ادامه با ما همراه باشید تا به شیلدینگ اتاق سرور و میزان اهمیت آن بپردازیم.

حفاظت از امواج الکترومغناطیسی و شیلدینگ

همانطور که می دانید اتاق سرورها یا مراکز داده از اهمیت بسیار بالایی برخوردار هستند و به همین خاطر ممکن است از سمت دشمنان مورد حمله‌ی امواج الکترومغناطیسی قرار بگیرند. از همین جهت شیلدینگ راهی است که با استفاده از آن می‌توان مراکز داده را در برابر امواج الکترومغناطیسی که قدرت بسیار بالایی دارند، محافظت نمود. قابل ذکر است که تهدیدات الکترومغناطیسی برای دیتاسنترها می توانند به دوصورت تشعشعی و هدایتی صورت گیرند. یکی از روش هایی که امروزه برای حفاظت تشعشعی اتاق سرور به کار گرفته می شود، ایجاد فارادی است. کاربرد فارادی این است که تشعشعات الکترومغناطیس را کاهش می دهد. اکنون در ادامه به چندین مورد از کاربردهای استفاده از فارادی خواهیم پرداخت.
کاربردهای استفاده از فارادی در دیتاسنترها:
🔹تضعیف میدان های الکتریکی خارجی
🔹محافظت از کابل ها
🔹حفاظت مواد غیر هادی
🔹کاربرد به عنوان صفحه زمین
🔹محافظت از محفظه هایی دارای جنس پلاستیکی
🔹محافظت در زمان تست و اندازه گیری
در ادامه باید به این نکته اشاره نمائیم که یک المان الکتریکی هم بر محیط اطراف خود تاثیر می گذارد (Emission) و هم میزان تاثیرپذیری از محیط اطراف را دارا خواهد بود (Susceptibility) .

نفوذ به شیوه ی هدایتی

نفوذ به شیوه ی هدایتی یکی دیگر از پیامدهای منفی امواج الکترومغناطیس است که از طریق کابل ها و مسیرهای رسانا به تجهیزات منتقل می‌شود. در این حالت، حتی با وجود اجرای لایه‌های شیلدینگ، همچنان یکی از چالش‌های مهم، کنترل ورود و خروج سیگنال‌های ناخواسته از طریق کابل برق شهری و زیرساخت‌های ارتباطی است. این نوع نفوذ می‌تواند باعث ایجاد نویز، اختلال در عملکرد تجهیزات حساس و کاهش پایداری سیستم‌ها در دیتاسنتر شود. به همین دلیل، استفاده از فیلترهای EMI، طراحی صحیح مسیر کابل‌کشی و به‌کارگیری سیستم ارتینگ استاندارد از اقدامات ضروری محسوب می‌شود. اکنون در ادامه روش هایی را به شما معرفی می نمائیم که در برابر تهدیدات الکترومغناطیسی در دیتاسنترها کاربردی خواهد بود و می‌تواند میزان اثرات منفی این نوع نفوذ را به حداقل برساند.

استانداردها و اصول پدافند غیرعامل در شیلدینگ اتاق سرور

استانداردها و اصول پدافند غیرعامل در شیلدینگ اتاق سرور نقش مهمی در افزایش امنیت فیزیکی و اطلاعاتی زیرساخت‌های حیاتی دارند. در این رویکرد، هدف اصلی کاهش آسیب‌پذیری در برابر تهدیدات الکترومغناطیسی و جلوگیری از نشت اطلاعات حساس از طریق انتشار امواج است. بررسی ضرورت شیلدینگ از زاویه امنیت اطلاعات، شامل مقابله با جاسوسی الکترونیک (TEMPEST) و همچنین کاهش اثرات حملات الکترومغناطیسی (EMP) می‌شود که می‌توانند عملکرد تجهیزات را مختل کنند. استفاده از شیلدینگ امواج الکترومغناطیس در این ساختارها، به عنوان یک لایه دفاعی مؤثر، باعث می‌شود سیگنال‌های ناخواسته کنترل شده و احتمال نفوذ یا شنود الکترونیکی به حداقل برسد. رعایت استانداردهای بین‌المللی در طراحی، اجرای صحیح ارتینگ و انتخاب متریال مناسب از مهم‌ترین اصولی هستند که باید در پیاده‌سازی این سیستم‌ها مدنظر قرار گیرند.

استانداردها و اصول پدافند غیرعامل در شیلدینگ اتاق سرور

روش هایی برای دفاع از تهدیدات الکترومغناطیسی

یکی از معقولانه ترین کارهایی که می توان برای حفاظت از زیرساخت های دیتاسنترها انجام داد بحث شیلدینگ کردن اتاق سرور می باشد، زیرا در صورت شیلدینگ نبودن اتاق سرور؛ آسیب های زیادی به تجهیزات دیتاسنتر وارد خواهد شد و ضررهای مالی فراوانی را متوجه ی مراکز داده می کند. اکنون در زیر به چند مورد از روش های کاربردی برای جلوگیری از تشعشعات الکترومغناطیسی اشاره می کنیم و به توضیح هر یک از این روش ها می پردازیم:
🔸شیلد کردن: شیلد به معنای احاطه کردن و پوشش دادن محفظه ی مدار مورد نظر و همچنین ارتباط  دادن آن مدار با زمین از طریق ایجاد یک مسیر کم مقاومت می باشد. شیلد کردن یکی از موثرترین روش هایی است که در دیتاسنتر به کار می رود.
🔸موج بر: موج بر، یکی از روش هایی می باشد که از تداخل های الکترومغناطیسی جلوگیری می نماید، البته موج بر یکی از روش های قدیمی بوده که در حال حاضر چندان مورد استفاده قرار نمی گیرد.
🔸فیلتر: فیلتر نیز یکی دیگر از روش هایی است که برای عدم تداخل الکترومغناطیسی از آن استفاده می گردد. در این روش از عناصر پسیو همانند: خازن ها یا سلف ها که دارای توان پایینی هستند استفاده می شود.
🔸فیبر نوری: فیبرهای نوری در برابر پالس های الکترومغناطیسی از مقاومت بسیار بالایی برخوردار هستند. اما نمی توان از این روش به صورت همیشگی برای محافظت از امواج الکترومغناطیس بهره برد؛ از این جهت که تمامی مدارها قابلیت استفاده از فیبر نوری را ندارند.
در نهایت یکی از بهترین راهکارها برای مقابله با امواج الکترومغناطیسی در دیتاسنترها، شیلد کردن است.

برای طراحی و پیاده سازی شیلد باید چه اصولی را مورد بررسی قرار داد؟

این سوال، یکی از سوالاتی می باشد که در ذهن خیلی از افراد مطرح است، اکنون به شما خواهیم گفت که برای طراحی و پیاده سازی شیلد باید چه مواردی را مورد بررسی قرار دهیم. این موارد به ترتیب زیر می باشند:
🔹شیلد کردن محلی یا قفس هادی
🔹شیلد کردن به صورت چند لایه
🔹شیلد کردن کابل ها
🔹محافظت از درب ها
🔹زمین کردن اصولی سیستم
رعایت هر یک از این موارد نقش مهمی در کاهش نفوذ امواج الکترومغناطیسی دارد و باعث افزایش پایداری محیط های حساس مانند اتاق سرور و مراکز داده می‌شود. همچنین انتخاب متریال مناسب، طراحی بدون درز و توجه به نقاط ضعف سازه از عوامل مهم در افزایش کارایی شیلد محسوب می‌شود و باید به دقت مورد بررسی قرار گیرد. . در کنار این اصول، توجه به مدیریت دمای اتاق سرور نیز اهمیت بالایی دارد، زیرا کنترل حرارت و تهویه مناسب می‌تواند به پایداری عملکرد تجهیزات و کاهش اثرات مخرب نویزهای محیطی کمک کند.

استفاده از انکر تکست

مدیریت دمای اتاق سرور

انواع تجهیزات شیلدینگ الکترومغناطیسی

در پیاده‌سازی زیرساخت‌های امن و مقاوم در برابر نویز، شناخت تجهیزات مختلف شیلدینگ اهمیت زیادی دارد. این تجهیزات نقش کلیدی در کنترل امواج مزاحم و افزایش پایداری سیستم‌های حساس دارند. در ادامه مهم‌ترین تجهیزات ارائه شده است:
🔸پنل‌های شیلدینگ فلزی (Steel / Copper Panels): برای ایجاد محفظه‌های محافظ در اتاق سرور
🔸فویل‌های آلومینیومی و مسی: جهت پوشش سطوح و کاهش نفوذ امواج
🔸فیلترهای EMI/RFI: برای حذف نویزهای الکترومغناطیسی در ورودی برق و دیتا
🔸درب‌های شیلدینگ تخصصی: جلوگیری از نشت امواج از نقاط ورودی
🔸سیستم ارتینگ (Grounding Systems): برای تخلیه بارهای الکترومغناطیسی
🔸کابل‌های شیلددار (Shielded Cables): جهت کاهش نفوذ نویز در مسیر انتقال داده
در مجموع، کاربرد شیلد الکترومغناطیس در مرکز داده زمانی بیشترین اثر را دارد که این تجهیزات به‌صورت یکپارچه و بر اساس استانداردهای مهندسی در کنار هم استفاده شوند. این رویکرد باعث کاهش تداخل، افزایش امنیت اطلاعات و بهبود عملکرد کلی زیرساخت‌های دیتاسنتر می‌شود. در همین راستا استفاده از سیستم کنترل اتاق سرور  به‌عنوان یک بخش مکمل، می‌تواند به مدیریت بهتر شرایط محیطی و افزایش بهره‌وری تجهیزات کمک کند.

تست و ارزیابی کارایی شیلدینگ پس از اجرا

پس از اجرای سیستم شیلدینگ، انجام تست و ارزیابی کارایی آن برای اطمینان از عملکرد صحیح و جلوگیری از هرگونه نشتی امواج ضروری است. در این مرحله معمولاً از روش تزریق فرکانس‌های کنترل‌شده به داخل محیط استفاده می‌شود تا میزان نفوذ و میزان تضعیف سیگنال‌ها سنجیده شود. سپس با بهره‌گیری از دستگاه‌های سنجش امواج مانند EMF Meter، تحلیل دقیق شدت میدان‌های الکترومغناطیسی در نقاط مختلف اتاق سرور انجام می‌گیرد. این فرآیند کمک می‌کند تا نقاط ضعف احتمالی در ساختار شیلد شناسایی شوند. در نهایت، در راستای حفاظت الکترومغناطیسی مراکز داده، نتایج تست با استانداردهای ایمنی مقایسه شده و در صورت وجود نشتی فرکانسی، اصلاحات لازم در طراحی یا اجرای شیلدینگ اعمال می‌شود تا سطح ایمنی و پایداری سیستم به حداکثر برسد. در همین راستا استفاده از خدمات طراحی اتاق سرور می‌تواند نقش مهمی در اجرای اصولی شیلدینگ و افزایش دقت در مرحله تست و ارزیابی داشته باشد.

تست و ارزیابی کارایی شیلدینگ پس از اجرا

شیلدینگ؛ گام حیاتی در پدافند غیرعامل و بقای اتاق سرور

در نهایت باید این نکته را در نظر داشته باشید که مراکز داده همانطور که در مقدمه به آن پرداخته شد، به علت اینکه مکانی برای نگهداری از سرورها و داده ها می باشند؛ باید در زمان ساخت از استانداردهای مهمی پیروی کنند. مهندسین در زمان اجرا نباید از رعایت این استانداردها غفلت ورزند. استاندارد سازی دیتاسنتر و اتاق سرور بسیار اهمیت دارد و در این میان موضوعاتی مانند شیلدینگ امواج الکترومغناطیس نقش کلیدی در افزایش ایمنی زیرساخت‌ها ایفا می‌کند. در نهایت هدف ما در این مقاله آشنایی سطحی شما با امواج الکترومغناطیسی و شیلدینگ اتاق سرور بود؛ ولی در آینده اطلاعات جامع تری را در اختیار شما عزیزان قرار خواهیم داد و همچنین بررسی دقیق‌تری از کاربرد شیلد الکترومغناطیس در مرکز داده ارائه می‌شود تا دید فنی‌تری نسبت به این حوزه داشته باشید. شما می توانید سوالات، نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود را در مورد داده های این محتوا در قسمت نظرات این مقاله با ما به اشتراک بگذارید. این بازخوردها در بهبود کیفیت محتوا و توسعه مباحث مرتبط با حفاظت الکترومغناطیسی مراکز داده بسیار مؤثر خواهند بود. امیدواریم که این مقاله از فراز شبکه کارنو مورد رضایت شما قرار گرفته باشد.

سوالات متداول درباره پاورماژول

1. پاورماژول چیست؟
پاورماژول یک واحد توزیع و مدیریت برق در رک‌های سرور است که وظیفه تأمین و کنترل جریان برق تجهیزات را بر عهده دارد.

2. چه کاربردی در دیتاسنتر دارد؟
در مراکز داده برای توزیع پایدار برق بین سرورها و جلوگیری از نوسانات استفاده می‌شود.

3. آیا پاورماژول از تجهیزات محافظت می‌کند؟
بله، برخی مدل‌ها دارای محافظت در برابر اضافه‌بار و نوسانات برق هستند.

4. تفاوت پاورماژول با PDU چیست؟
PDU نوع پیشرفته‌تر پاورماژول است که امکانات مدیریتی و مانیتورینگ بیشتری دارد.

5. آیا استفاده از آن ضروری است؟
در دیتاسنترها و اتاق‌های سرور حرفه‌ای، استفاده از پاورماژول برای پایداری و امنیت برق تقریباً ضروری محسوب می‌شود.