آموزش اصول طراحي مركز داده استاندارد - درس هفتم
درس هفتم:
دانلود فايل آموزش طراحي مركز داده استاندارد به صورت pdf - درس هفتم
الزامات طراحی اطاق کامپیوتر (Computer Room)
اطاق کامپیوتر ، فضایی است که شرایط محیطی آن بر اساس نیاز دستگاه ها و تجهیزات شبکه ای کنترل شده است. این اطاق باید الزامات استاندارد NFPA 75 (استاندارد ملی مقابله با حریق تجهیزات فناوری اطلاعات ، سرنام کلمات :National Fire Protection Association) را پوشش دهد. در مورد این استاندارد هم ان شاء الله به یاری خدا خواهم نوشت.
اما در این درس قصد داریم در مورد جنبه های مختلف طراحی یک اطاق کامپیوتر بحث کنیم.
همان طور که متوجه شدید اطاق کامپیوتر بخش مهم و اصلی یک دیتاسنتر است. در اطاق کامپیوتر همه ی شرایط باید طوری برنامه ریزی شود که هیچ مانعی برای صحت عملکرد دستگاه ها وجود نداشته باشد.
مثلا دما و رطوبت اطاق ، استحکام کف اطاق از لحاظ این که قادر به تحمل چه وزنی میباشد؟ ، نور و روشنایی اطاق ، برق ، سیستم هوا ساز و اعلام و اطفاء حریق.
در این درس به بررسی این عوامل خواهیم پرداخت:
مکان:
وقتی مکان ساخت اطاق کامپیوتر را انتخاب میکنیم باید به یک سری پارامتر هایی توجه ویژه نماییم. مثل این که مکان نباید در جایی از ساختمان قرار گرفته باشد که توسط اجزای اصلی و غیر قابل جابه جایی ساختمان مثل آسانسور و دیوارهای اصلی محدود شده باشد.
دسترسی پذیری اطاق برای ورود تجهیزات بزرگ به مرکز داده باید لحاظ گردد.
مکان اطاق کامپیوتر باید به دور از موارد زیر باشد:
· منابع الکترومغناطیس
· منابع نویز
· ترانسفورماتور
· موتور و ژنراتور
· تجهیزات X-ray
· تجهیزات رادیویی و فرستنده رادار
· و دستگاه جوش القایی (قوس الکتریکی)
اطاق کامپیوتر نباید دارای پنجره به خارج باشد زیرا باعث کاهش امنیت و نیز افزایش دما میگردد.
سطح دسترسی
درب های اطاق کامپیوتر باید فقط بر روی افراد مجاز باز شود برای این منظور از سیستم های کنترل تردد استفاده میگردد. این سیستم ها پارامتر های مختلفی را برای شناسایی افراد مجاز در نظر میگیرند مثلا برخی از آنها کارتی بوده و با بارکد کار میکنند ، برخی RFID بوده و برخی از آنها نیز با پارامترهای بیولوژیک مثل اثر انگشت و اسکن عنبیه چشم کار میکنند.
به هر حال شما باید با توجه به بودجه و نیز میزان امنیت مورد نیاز خود از این سیستم ها استفاده نمایید. بهترین سیستم سیستمی است که بیش از یک پارامتر را ارزیابی نماید. مثلا اثر انگشت به همراه رمز ورود یا اسکن چهره و تن صدا.
طراحی معماری
سایز
اندازه ی اطاق کامپیوتر باید به مقدار کافی بزرگ باشد که بتواند همه ی تجهیزات پیش بینی شده ی فعلی را درون خود جای دهد. اندازه ی تجهیزات را میتوانید از فروشنده ، پیش از ارسال محموله به طور دقیق دریافت کنید. همچنین فضا باید به قدری باشد که طرح های توسعه ای آینده ی شما را پوشش دهد.
دیتاسنتر نیاز به فضایی تحت عنوان انبار دارد تا در آن قطعات یدکی و لوازم مصرفی ذخیره شود.
تجهیزات نو داخل کارتن ، فیلترهای هوا ساز ، تایل های کف کاذب اضافی ، کابل های اضافی ، تجهیزات یدکی ، رسانه های ذخیره سازی یدکی و کاغذ های ذخیره از اقلامی هستند که میتوانند خارج از اطاق کامپیوتر و در این نگهداری شوند.
همچنین دیتاسنتر باید دارای بخشی برای بازکردن بسته بندی تجهیزات (Unpacking Room) و آماده سازی و تست تجهیزات باشد. یکی از خاصیت هایی که این کار دارد ، کاهش چشمگیر ورود گرد و غبار به علت باز کردن تجهیزات در خارج از اطاق کامپیوتر است.
فضای دیتاسنتر فقط فضای رک ها و تجهیزات شبکه نیست. شما باید توجه داشته باشید برای سیستم های اعلام و اطفاء حریق ، تابلوهای برق و هواساز نیز باید فضای کافی در نظر بگیرید.
اگر شما در حال طراحی یک مرکز داده جدید برای انتقال تجهیزات از دیتاسنتر قدیمی هستید باید یک نقشه پلن از سایت جدید طراحی کنید و تجهیزات موجود را در آن جانمایی نمایید. سپس با نگاهی به طرح های توسعه آینده فضا مورد نیاز در دیتاسنتر را تخمین بزنید. نقشه باید به گونه ای باشد که تمام تجهیزات و تمام رک ها به صورت کامل پر شده باشد.
هر تغییر تکنولوژی که باعث تغییر سایز فضای مورد نیاز میشود را باید در نظر داشته باشید.
همچنین فضایی برای تجهیزات توزیع برق و هوا ساز نیز در نظر بگیرید.
معمولا در کنار مرکز داده یک مرکز عملیات و یک اطاق پرینتر نیز درنظر گرفته میشود.
اطاق پرینتر باید خارج از اطاق کامپیوتر باشد و یک سیستم تهویه مجزا از اطاق کامپیوتر داشته باشد زیرا پرینتر ها غبار کاغذ و تونر تولید میکنند و این ضررات برای تجهیزات اطاق کامپیوتر بسیار مضر هستند.
استاندارد NFPA 75 توصیه میکند که یک اطاق مجزا نیز برای رسانه های ذخیره سازی نظیر Tape ها داشته باشید زیرا نوار ها دارای بخارات سمی و خطرناک میباشند.
ایجاد اطاق های مجزا برای سیستم های اعلام و اطفا حریق ، هوا ساز و برق باعث میشود که ورود افراد تعمیرکار به اطاق کامپیوتر برای سرویس دوره ای تجهیزات به مراتب کمتر شود و امنیت بالاتری داشته باشیم.
سایر تجهیزات
تجهیزات کنترل برق نظیر تابلو برق ها ، UPS تا kVA 100 میتوانند در اطاق کامپیوتر نصب شوند.
اما باطری های اسیدی ، UPS بالاتر از kVA 100 و هر UPS ی که دارای باطری تر باشد باید در فضایی مستقل مستقر گردد.
هرگونه تجهیزات و وسایل نامربوط به اطاق کامپیوتر باید از اطاق حذف شود. مثلا لوله آب ، فاضلاب ، لوله های فن کوئل ، لوله هوای فشرده و لوله گاز
در صورتی که هریک از این تاسیسات در اطاق وجود دارد یا از آن عبور کرده است باید به نحو مقتضی تغییر مسیر داده شود تا مزاحمتی برای اطاق ایجاد ننماید.
سقف کاذب
حد اقل ارتفاع سقف اطاق کامپیوتر باید 2.6 متر باشد. این ارتفاع از بالای کف کاذب تا زیر پایین ترین عنصر نصب شده زیر سقف کاذب ( مثل دوربین ، نازل های آتش نشانی و یا تجهیزات نور ) محاسبه میشود.
اگر قرار است تجهیزات خنک کننده یا رک با ارتفاع بالاتر از 2.13 متر به دیتاسنتر وارد نمایید باید دستور اجرای سقف به همان میزان بلندتر از حد استاندارد را بدهید.
حد اقل باید 46 سانتی متر فضای خالی بالای رک تا نازل های آتش نشانی داشته باشیم.
پاکسازی محیط
کف ، دیوارها و سقف اطاق کامپیوتر باید به گونه ای پوشش داده شود که ورود گرد و غبار به مرکز داده را به حداقل برسانیم. از رنگ هایی استفاده کنید که به روشنایی مرکز داده کمک نماید.
روشنایی
حداقل میزان روشنایی مجاز در اطاق کامپیوتر ، 500 لوکس در سطح افقی و 200 لوکس در سطح عمودی و در ارتفاع یک متری از سطح کف کاذب در بین راهرو ها باشد.
همه ی لامپ های روشنایی اطاق کامپیوتر نباید از تابلو برق یکسان تغذیه شوند و یا از برق تجهیزات استفاده نمایند.
استفاده از کلید های دیمر دار در مرکز داده مجاز نیست.
پیش بینی چراغ های اضطراری و علامت گذاری به صورت شبرنگ به سمت خروجی های اضطراری ضروری است.
درب ها
درب های اطاق کامپیوتر باید حداقل دارای 1 متر عرض و 2.13 متر ارتفاع و بدونه پاشنه باشد. لولای درب باید به سمت خارج باز شود یا درب به صورت کشویی باشد. درب میتواند دو لنگه و بدون ستون مرکزی باشد تا برای ورود تجهیزات بزرگ داخل مرکز داده مانعی وجود نداشته باشد.
کف اطاق
ظرفیت کف اطاق کامپیوتر باید برای تحمل وزن بار متمرکز و توزیع شده ی تجهیزات نصب شده کافی باشد. حداقل قدرت تحمل بار توزیع شده باید kPA 7.2 باشد و توصیه شده است که این میزان را 12 در نظر بگیریم.
همچنین کف باید دارای حداقل قدرت تحمل kPA 1.2 بار آویزان از زیر آن (مثل نصب لدر و سینی و ... ) را نیز داشته باشد.
که برای این این نیز عدد kPA 2.4 توصیه گردیده است.
برای آشنا شدن با روش اندازه گیری تحمل بار کف میتوانید به Telcordia specification GR-63-CORE رجوع کنید.
مقابله با زلزله
ساختمانی که در آن دیتاسنتر بنا میگردد باید مقاوم در برابر زلزله بوده و دستور العمل های آئین نامه مقابله با زلزله در آن لحاظ شده باشد. زمانی که قصد سرمایه گذاری عظیمی برای احداث یک دیتاسنتر دارید ، نگاه کنید سرمایه خود را بر روی کجا خرج مینمایید. حتما بر روی این مسائل حساسیت خاصی داشته باشید. مثلا شهری که سابقه ی چندین زلزله در مدت کوتاهی داشته است نباید گزینه ی اول شما برای احداث دیتاسنتر و سرمایه گذاری باشد.
استحکامات ساختمان باید به شما این اطمینان را بدهد که در صورت وقوع زلزله آسیب جدی به تاسیسات شما وارد نمیشود. بنابراین گاهی اوقات ساخت یک ساختمان بر اساس آیین نامه ارزان تر در می آید تا این که دیتاسنتر را در یک ساختمان موجود اما نا ایمن بنا کنید. رجوع كنيد به Telcordia specification GR-63-CORE
طراحی محیطی
آلاینده ها
اطاق کامپیوتر باید از وجود انواع آلاینده ها مطابق استاندارد ANSI/TIA-569-B باشد.
هواساز (HVAC)
اگر اطاق کامپیوتر دارای هواساز اختصاصی نیست باید در مکانی قرار گیرد که دسترسی مستقیم به سیستم هواساز مرکزی داشته باشد. البته به نظر من اشتباه محض است که در اطاق کامپیوتر بخواهیم سیستم کولینگ را از خارج تامین کنیم. با توجه به این که حرارت یکی از ابتدایی ترین عوامل از پا در آوردن تجهیزات و نیز آتش سوزی در دیتاسنتر است بنابراین مطمئن ترین کار این است که برای اطاق کامپیوتر سیستم هواساز اختصاصی در نظر بگیریم.
کارکرد مداوم
دستگاه هوا ساز باید قادر باشد 24 ساعت شبانه روز در 365 روز سال به اطاق کامپیوتر سرویس دهی نماید. اگر سیستم تهویه ساختمان این اطمینان را به شما نمیدهد که به طور مداوم هوادهی مرکز داده را به عهده بگیرد ، میبایست از یک دستگاه هواساز اختصاصی استفاده نمایید. البته توصیه من به شما این است که هیچ وقت این ریسک را نکنید ! و از همان ابتدا یک دستگاه هواساز اختصاصی برای اطاق کامپیوتر در نظر بگیرید.
سیستم برق پشتیبان
سیستم هوا ساز اطاق کامپیوتر باید توسط ژنراتور اطاق کامپیوتر پشتیبانی گردد. اگر اطاق کامپیوتر ژنراتور اختصاصی ندارد باید از ژنراتور ساختمان به عنوان پشتیبان سیستم خنک کننده ی اطاق کامپیوتر استفاده نمایید.
پارامترهای عملیاتی دما و رطوبت
دما و رطوبت اطاق کامپیوتر میبایست دائما در حال کنترل شدن باشد. دما و رطوبت مطلوب برای اطاق کامپیوتر به شرح زیر است:
دمای خشک : 20 تا 25 درجه سانتی گراد
حداکثر دمای نقطه شبنم : 21 درجه سانتی گراد
رطوبت نسبی : 40% تا 55%
حداکثر تغییرات دما در یک ساعت: 5 درجه سانتی گراد
تعریف دمای خشک (DBT) : درجه حرارتی است که ما با یک دماسنج استاندارد اندازه گیری می کنیم بطوری که هیچ گونه آبی و رطوبتی بر روی سطح آن نباشد. بطور معمول وقتی مردم درجه حرارت هوا را می گویند در حقیقت به Dry-Bulb اشاره میکنند. چندین مقیاس اندازه گیری بطور معمول برای این دما استفاده می شود، در سیستم Inch-Pound در اتمسفر استاندارد نقطه انجماد آب بر مبنای درجه حرارت فارنهایت 32 درجه می باشد و همچنین درجه حرارت نقطه جوش آب برابر با 212 درجه میباشد. در سیستم بین المللی SI در اتمسفر استاندارد نقطه انجماد آب بر مبنای درجه حرارت سیلیسیوس 0 درجه می باشد و همچنین درجه حرارت نقطه جوش آب برابر با 100 درجه می باشد.
تعریف دمای نقطه شبنم Dew Point : نشان دهنده ی دمایی است که آب موجود در هوای مرزوب شروع به تقطیر می کند. وقتی هوا سرد می شود، رطوبت نسبی افزایش پیدا می کند تا زمانی که به اشباع برسد و تقطیر صورت گیرد. در واقع تقطیر بر روی سطحی صورت می گیرد که دمایش پایین تر از دمای نقطه شبنم باشد.
این دو تعریف از سایت http://hvac-eng.ir/thread-2008.html گرفته شده است.
دستگاه رطوبت ساز یا خشک کن هوا بستگی به موقعیت جغرافیایی دیتاسنتر باید در کنار هوا ساز پیشبینی شود. مثلا در بندرعباس نیاز به خشک کن و در اصفهان یا یزد نیاز به رطوبت ساز برای سیستم تهویه داریم. در اکثر هواساز ها این سیستم پیشبینی گردیده است و این قابلیت وجود دارد که به صورت خودکار رطوبت به میزان قابل قبول در استاندارد تنظیم گردد.
اندازه گیری دمای محیط زمانی باید انجام شود که تمامی تجهیزات نصب شده در مرکز داده عملیاتی باشند.
اندازه گیری دما از فاصله ی 1.5 متری از سطح کف و در هر 3 تا 6 متر ، در وسط راهروی سرد اطاق کامپیوتر انجام میگیرد.
اندازه گیری دما حتما باید در نقاط مختلف اطاق در جایی که منفذ هوا وجود دارد انجام گیرد.
لرزش
دستگاه هواساز یک دستگاه مکانیکی بوده و ممکن است لرزش هایی را نیز داشته باشد. لرزش در اطاق کامپیوتر میتواند تاثیرات مخربی داشته باشد و در نهایت به قطعی سرویس ها منتهی گردد. ساده ترین مثال میتواند این باشد که لرزش ممتد میتواند باعث شل شدن اتصالات گردد و در نتیجه میتواند قطعی و خرابی به همراه داشته باشد.
برای جلوگیری از این اتفاق میتوانیم از پایه ها و تجهیزات لرزه گیر برای این دستگاه ها استفاده نمود که حداقل انتقال لرزه را داشته باشد.
طراحی الکتریکی
برق
برای تامین برق تجهیزات در اطاق کامپیوتر باید از منابع جداگانه و کابل کشی جداگانه استفاده گردد.
پریزهای 20A برای تامین برق تجهیزات و ابزارهای برقی در اطاق کامپیوتر باید پیشبینی شود.
از پریزهای رک ها برای استفاده ی ابزار برقی نظیر دریل و جاروبرقی نباید استفاده کرد.
پریزهای اطاق نباید از یک پانل یا از یک فاز مشترک با تجهیزات شبکه و سرورها استفاده کند.
فاصله ی پریزهای اطاق باید 3.65 متر یا کمتر (در صورت لزوم) از یکدیگر بر روی دیوار باشد.
برق اضطراری
تابلو برق های اطاق کامپیوتر 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 اطاق کامپیوتر دارای ژنراتور اختصاصی نمی باشد ، تابلو برق های آن باید به ژنراتور ساختمان متصل گردد.
این ژنراتور باید قابلیت پوشش کامل بار تجهیزات را داشته باشد.
سیستم ارت
اطاق کامپیوتر باید دارای سیستم ارت بر مبنای استاندارد ANSI/TIA/EIA-J-STD-607-A. باشد.
در مورد جزئیات این استاندارد ان شاءالله بعد از اتمام استاندارد tia942 مطالبی خواهم نوشت.
سیستم اعلام و اطفاء حریق
سیستم اعلام و اطفاء حریق و نیز استفاده از خاموش کننده های دستی باید مطابق با استاندارد NFPA-75 باشد که قبلا اشاره ای به آن شد و بعدا مفصل تر به آن خواهیم پرداخت.
نفوذ آب
یکی از خطراتی که همواره دیتاسنتر و به خصوص اطاق کامپیوتر را تهدید میکند نفوذ آب به آن است. اگر ریسک ورود آب به اطاق کامپیوتر شما وجود دارد بنابراین باید راهی برای تخلیه آب از اطاق تعبیه نمایید. مثلا یک کفشور یا دریچه ی تخلیه آب به خارج یا به شبکه ی فاضلاب. حداقل یک دریچه و یا برای اطاق های بزرگ به ازای هر 100 متر مربع یک دریچه ی تخلیه پیشبینی نمایید.
البته شما باید تمام مواردی که ممکن است منجر به ورود آب به اطاق شود را بررسی و آن ها را بر طرف نمایید. مثلا به هیچ عنوان لوله ی آب نباید از اطاق کامپیوتر عبور کرده باشد. اگر چنین مواردی را مشاهده میکنید میبایست آن را تغییر مسیر دهید.
به عنوان مثال در بازدیدی که از اطاق کامپیوتر یک شرکت تولیدی داشتم مشاهده کردم از سقف اطاق کامپیوتر نشت آب وجود دارد که وقتی علت آن را جویا شدم گفتند در طبقه ی بالا دقیقا در همین نقطه سرویس های بهداشتی واقع شده است.
شما زمانی که مکان یابی برای اطاق کامپیوتر مینمایید باید توجه داشته باشید که مکانی که انتخاب میکنید در چه موقعیتی در ساختمان واقع شده است . دیوار سمت چپ و راست به کجا منتهی میشود؟ طبقه ی بالای اطاق چه کاربری ای دارد؟ همه ی این سوالات برای شما در تعیین محل اطاق نقش کلیدی دارند.
در درس بعدی در مورد اطاق ورودی (Entrance Room) و مشخصات و نیاز های آن صحبت خواهیم کرد.
با ما همراه باشید