17 اکتبر 2019 بدون نظر

به اتاق هایی که با تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری به منظور ارائه خدمات شبکه ای به کاربران ایجاد می شوند، مراکز دیتاسنتر و اتاق سرور گفته می شود. در این مراکز داده، از سیستم های مختلفی چون تهویه، سیستم روشنایی و سیستم اعلام و اطفاء حریق استفاده می شود که باید مطابق با استانداردها طراحی و اجرا شوند. انجمن ashrae در زمینه گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع فعالیت دارد که به شما در طراحی سیستم خنک کننده مراکز داده کمک می کند. در طراحی مراکز داده باید به استانداردهای محیطی و تجهیزات توجه ویژه ای داشت. در این مقاله قصد داریم تا به استانداردهای طراحی مراکز داده بپردازیم.

ashrae چیست؟

Ashrae مخفف عبارت American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers می باشد که به صورت اشری یا اشرائی تلفظ خواهد شد. معنی Ashrae در واقع سازمان مهندسی گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع آمریکا می باشد که در سال 1894 میلادی شروع به کار کرده است و از 57000 متخصص امور ساختمانی از 132 کشور مختلف تشکیل شده است.

انجمن Ashrae در امور مربوط به بهره وری انرژی، سیستم سرمایش و گرمایش ساختمان و پایداری آن در صنعت فعالیت دارد. این انجمن انتشارات مختص به خود را نیز دارد که به ارائه انواع اطلاعات به شکل های مختلف می پردازد.

آشنایی با انتشارات ashrae

یکی از معتبرترین و معروف ترین انتشارات رشته مهندسی مکانیک و سیستم تهویه مطبوع، انتشارات اشری محسوب می شود که به انتشار اطلاعات قابل استناد در زمینه های مورد نظر می پردازد. کتاب راهنمای اشری (ASHRAE Handbook) در حوزه اچ وی ای سی به صورت چاپی و الکترونیکی در 4 حوزه زیر منتشر می شود:

  • بنیادی (Fundamentals)
  • بهره گیری از اچ ‌وی ‌ای سی  (HVAC Applications)
  • سامانه‌ها و لوازم اچ‌ وی‌ ای‌ سی (HVAC Systems and Equipment)
  • سرمایش (Refrigeration)

دیتاسنتر و اتاق سرور چیست؟

حال با 2 واژه دیتاسنتر و اتاق سرور در شبکه های مختلف اینترنتی، اینترانت و اکسترانت مواجه هستیم که در ادامه به معرفی هر یک از این واژه ها خواهیم پرداخت:

  • اتاق سرور

اتاق سرور در واقع به اتاقی گفته می شود که در آن یک یا چند کامپیوتر  برای ارائه خدمات شبکه ای به کاربران قرار داده شده است. این نوع ارائه خدمات از اتاق های سرور کوچک تا دیتاسنترهای وسیع موجود می باشند.

  • دیتاسنتر

دیتاسنتر در واقع به مرکز وسیع داده گفته می شود که از تجهیزات نرم افزاری و سخت افزاری تشکیل شده است. این مراکز با زیرساخت های امنیتی و اطلاعاتی از سرویس های تحت شبکه اینترنت، اینترانت و اکسترانت پشتیبانی می کنند و به نوعی مرکز نگهداری داده های تحت وب محسوب می شوند.

دیتاسنتر در واقع صدها و هزاران سرور را در رک ها، کیج ها و اتاق های متنوع در خود جای داده است که اقدامات مربوط به بهینه سازی سرور را انجام می دهند و با متصل کردن اینترنت به سرورها امکان میزبانی وب سایت های مختلف را بر روی این فضا فراهم خواهند کرد. طراحی هر مرکز داده با توجه به نیاز از امکانات متفاوتی برخوردار می باشد که به طور کلی یک مرکز دیتاسنتر از قسمت های زیر تشکیل می شود:

  • اتاق سرور
  • اتاق کنترل
  • ژانراتور ها
  • تاسیسات خنک کننده
  • انبار سخت افزار
  • اتاق UPS و Battery backup
  • اتاق نگهداری از تجهیزات اعلام و  اطفاء حریق
  • اتاق مدیریت شبکه

استانداردهای دیتاسنتر و اتاق سرور

همانطور که گفته شد، ashrae انجمن مهندسی آمریکا می باشد که در زمینه گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع، استانداردهایی را ارائه می دهد. حال طراحی و راه اندازی دیتاسنتر و اتاق سرور به سیستم های تهویه مطبوع، کنترل دما، اعلام و اطفاء حریق نیاز خواهد داشت که در ادامه استانداردهای ashrae برای دیتاسنتر و اتاق سرور را به طور کامل و جامع توضیح خواهیم داد.

  • استانداردهای دیتاسنتر و اتاق سرور

یک مرکز دیتاسنتر بر اساس 2 استاندارد TIA942 و BICSI طراحی و راه اندازی می شود. استاندارد bicsi 2010 در سال 2011 میلادی نسخه نهایی آن منتشر شد. استاندارد TIA942 در مقایسه با استاندارد BICSI از جامعیت کمتری برخوردار می باشد ولی BICSI به جزییات بیشتری از طراحی دیتاسنتر می پردازد. به طور کلی در طراحی دیتاسنتر و اتاق سرور باید موارد زیر را به صورت دقیق بررسی کرد:

– تهیه نقشه مهندسی ساختمان دیتاسنتر و اتاق سرور
– مسیر گذاری کف و سقف جهت کابل کشی برق و شبکه
– فاصله قرارگیری رک ها از یکدیگر

استانداردهای محیطی و تجهیزاتی مراکز دیتاسنتر و اتاق سرور

حال اگر به دنبال طراحی اتاق های سرور برای ارائه خدمات شبکه ای هستید، باید به استانداردهای طراحی توجه داشته باشید. در ادامه برخی از استانداردهای دیتاسنتر و اتاق سرور را توضیح خواهیم داد:

  • موقعیت قرارگیری

برای ایجاد مرکز دیتاسنتر و اتاق سرور باید مکانی را انتخاب کرد که امکان کنترل فیزیکی محیط وجود داشته باشد. مراکز داده باید در برابر آتش، سیل و سایر عوامل ایمن باشد و هیچ گونه سرو صدایی مخل کار دفتر و اتاق ها نشود.

  • امنیت محیط

برای طراحی مرکز دیتاسنتر و اتاق سرور باید از دیوارها، سقف و کف مستحکم استفاده کرد. در ادامه به استانداردهای هر یک از این بخش های دیتاسنتر و اتاق سرور خواهیم پرداخت:

1- طراحی سقف کاذب

بکارگیری سقف کاذب در طراحی دیتاسنتر و اتاق سرور ضروری می باشد. سقف این مرکز باید به ساختمان متصل شود تا بار سقف را سازه اصلی ساختمان تحمل نماید. تمامی سیستم های لوله کشی اعلام و اطفاء حریق باید از طریق سقف کاذب مرکز، عبور داده شوند. ارتفاع مجاز سقف مراکز دیتاسنتر 260 سانتی متر می باشد که از بالای کف سقف تا زیر سقف برای نصب انواع تجهیزات روشنایی، دوربین و نازل آتش نشانی محاسبه می شود.

2- طراحی کف کاذب

کف کاذب در استاندارد TIA942 از سطح زمین باید 30 سانتی متر ارتفاع داشته باشد و این ارتفاع در استاندارد BICSI 002 2011 به 50 سانتی متر افزایش داده شده است. کف کاذبی که برای مرکز دیتاسنتر و اتاق سرور طراحی می شود باید در برابر آتش تا حداقل یک ساعت توانایی تحمل را داشته باشد و ظرفیت تحمل بار معلق تا 1.2 KPA و ظرفیت بارگذاری تا 7.2 KPA را داشته باشد. کف کاذب در مراکز داده دیتاسنتر و اتاق سرور باید تجهیزات کابل کشی را عبور دهد.

3- طراحی دیوارهای مراکز داده دیتاسنتر و اتاق سرور

کلیه دیوارهای مراکز دیتاسنتر و اتاق سرور باید در برابر آتش و صدا عایق باشند و هیچ گونه پنجره ای در این اتاق ها تعبیه نشود. دیوارهای مراکز داده باید بدون درز و سوراخ طراحی شوند و فضای لازم برای تجهیزات تهویه مطبوع در نظر گرفته شود. درب های مرکز دیتاسنتر و اتاق سرور باید عرض 110 سانتی متر داشته باشند.

استانداردهای سینی کابل و لدر برای کابل کشی مرکز دیتاسنتر و اتاق سرور

استانداردهای طراحی سینی کابل در مرکز دیتاسنتر و اتاق سرور باید به گونه ای اجرا شوند که مانع مسیر هوا زیر کف کاذب نشوند. سینی های زیر کف کاذب ممکن است به صورت چند طبقه اجرا شوند تا علاوه بر کاهش فضای اشغالی، ظرفیت بیشتری را ارائه دهند. سینی کابل در مرکز دیتاسنتر و اتاق سرور باید با عمق حداکثر 15 سانتی متر اجرا شده و به سیستم ارت مرکز داده وصل شوند.

سینی کابل زیر کف کاذب باید با مسیر دیگر تاسیسات زیر کف کاذب هماهنگی داشته باشد و کابل کشی داخل سینی باید فیکس شده باشند و لیبل شماره کابل بر اساس استاندارد نصب و اجرا شوند. از ویژگی های سینی کابل و لدر برای کابل کشی مرکز دیتاسنتر و اتاق سرور، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • قدرت تحمل بار بالا
  • مقاومت در برابر ضربه
  • عایق بودن در برابر آتش
  • نارسایی در برابر بارها
  • کیفیت مطلوب و دوام بالا
  • متناسب برای انواع شرایط آب و هوایی
  • مقاوم در برابر مواد شیمیایی

استاندارد ashrae  در طراحی سیستم تهویه م

 

رکز دیتاسنتر و اتاق سرور

یکی از مهمترین سیستم های مراکز داده دیتاسنتر و اتاق سرور، سیستم تهویه یا سیستم خنک کننده به شمار می آید که با توجه به نوع و سطح درجه بندی مراکز داده طراحی و اجرا خواهند شد. سیستم تهویه مورد استفاده در این مراکز باید قدرت کاهش بار تهویه هوا را داشته باشند و در مواقع حرارت بالا باید قبل پخش در فضای اتاق سرور آن را به بیرون از اتاق انتقال دهند.

سیستم تهویه به منظور استانداردسازی یا آسایش محیطی از قبیل کنترل دما، رطوبت، فشار و کیفیت هوای اتاق طراحی می شود. طراحی این سیستم های تهویه با استفاده از اصول ترمودینامیک، مکانیک سیالات و اصول انتقال حرارت صورت می پذیرد. استاندارد اشری ASHRAE به عنوان یک مرجع معتبر تهویه مطبوع در آمریکا به شمار می آید که برای طراحی سیستم خنک کننده مراکز دیتاسنتر و اتاق سرور مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم خنک کننده مورد استفاده در مراکز داده بر اساس تجهیزات به 3 دسته زیر تقسیم می شوند:

Row oriented -1:

در این نوع سیستم خنک کننده از رک ها در بالا و پایین کف کاذب یا در ردیف مابین مورد استفاده می شود که رک های با ظرفیت بیشتر در یک ردیف و رک های با ظرفیت کمتر در ردیف دیگر اجرا می شوند.

 Room Oriented -2:

این سیستم سرمایشی برای مراکز دیتاسنتر و اتاق های سرور با توجه به ساختار اتاق و ارتفاع سقف طراحی و اجرا می شود تا با ترکیب هوای گرم و سرد سبب تعادل دمای هوای محیط شود.

Rack Oriented -3:

در این نوع سیستم خنک کننده شاهد قرارگیری سیستم سرمایشی در داخل رک هستیم که به تنظیم دمای هر رک می پردازد تا با تنظیم دمای رک ها موجب تغییرات دمای اتاق سرور شود. به طور کلی دمای هوای محیط دیتاسنتر و اتاق سرور باید بین 65 تا 70 درجه فارنهایت حرارت داشته باشد.

مشخصات محیطی و تجهیزات مراکز داده

در طراحی مراکز دیتاسنتر و اتاق سرور باید به نکات مختلف محیطی و تجهیزات توجه کرد. از جمله مشخصات محیطی و تجهیزات مراکز داده، می توان به نکات زیر اشاره کرد:

  • عدم تعبیه پنجره در اتاق مراکز داده
  • ایجاد فاصه حداقل 42 اینچ برای رک های کامپیوتر
  • در نظر گرفتن تجهیزات لرزه ای برای رک ها
  • تحمل بار الکتریکی 300 وات در هر مربع فوت برای تجهیزات محاسباتی
  • عایق بودن اتاق سرور در برابر حریق، آب، رطوبت و …
  • بهره گیری از سیستم خنک کننده با فن های متغیر سرعت
  • سیستم خنک کننده با قدرت تحمل بار رک های سرور و تجهیزات مراکز داده
  • حداقل ارتفاع سیستم های تهویه هوا از کف 24 اینچ
  • در نظر گرفتن برق جداگانه برای مرکز دیتاسنتر
  • ایزوله کردن اتاق سرور در برابر صدا
  • در نظر گرفتن برق جداگانه برای تجهیزات کامپیوتری و HVAC
  • عدم استفاده از تجهیزات پشتیبانی با تولید گرمای زیاد
  • مدیریت مناسب سیم های تجهیزات
  • استفاده از تجهیزات برچسب دار

سیستم های اعلام و  اطفاء حریق مناسب جهت دیتاسنترها و اتاق سرور

سیستم های اعلام و اطفاء حریق در مراکز داده باید به گونه ای طراحی و اجرا شوند که برای سرورها و تجهیزات محیط مشکلی ایجاد نکنند. استفاده از سیستم اعلام و اطفاء حریق در مراکز دیتاسنتر و اتاق سرور به منظور  هشدار به مدیران شبکه در صورت آتش سوزی می باشد و از سنسورهای تشخیص آتش سوزی، کپسول های اطفاء حریق و کنترولر مرکزی در این سیستم ها استفاده می شود. از  استانداردهای راه اندازی سیستم اعلام و اطفاء حریق برای مراکز داده، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • بهره گیری از لوله کشی یا پایپینگ اعلام حریق گالوانیزه گرم با سایز PG13.5  و اتصالات استاندارد
  • استفاده از کابل های نسوز در لوله ها
  • استفاده از گاز Fm200، Novec 1230 و Inert Gas  برای خاموش کردن آتش با کمترین اثرات تخریبی روی تجهیزات

ویژگی های سیستم اطفاء حریق مناسب از نوع Total Flooding در مراکز داده شامل موارد زیر می شود:

  • قدرت اطفاء حریق با کلاس C و A
  • قابلیت نفوذ پذیری بالا
  • بدون هیچ گونه پسماند
  • عایق مناسب الکتریسیته
  • عدم خطر جانی برای کارمندان
  • عدم آثار تخریبی بر روی تجهیزات
  • سرعت بالا عملکرد سیستم
  • سرعت بالا برگشت به حالت اولیه و عادی

دیگر سیستم های مورد استفاده در اتاق های سرور

به منظور طراحی و راه اندازی مراکز دیتاسنتر و اتاق های سرور باید سیستم های مختلفی را  مطابق استانداردهای موجود طراحی کرد. علاوه بر سیستم های خنک کننده، سیستم اعلام و اطفاء حریق و توجه به نکات طراحی محیط مراکز داده باید سیستم هایی از قبیل سیستم مانیتورینگ مناسب فضای سرور، سیستم روشنایی برای مراکز دیتاسنتر و سیستم مدیریت هوشمند BMS را برای این مراکز به صورت استاندارد طراحی کرد. در ادامه به طور مختصر هر یک از این سیستم ها را معرفی می کنیم:

  • سیستم مانیتورینگ: این سیستم ها باید مواردی چون درجه حرارت، رطوبت، قطع ولتاژ برق و سنسور نشت آب را در اختیار مدیران مراکز دیتاسنتر و اتاق سرور قرار دهند. این تجهیزات مانیتورینگ باید در دمای محیطی 20-21 درجه سانتیگراد نگهداری شوند.
  • سیستم روشنایی: هدف در طراحی سیستم روشنایی کاهش مصرف برق مراکز داده می باشد تا کارایی دیتاسنتر افزایش یابد. استفاده از لامپ های led و لامپ های کم مصرف cpl برای مراکز داده گزینه مناسبی به شمار می آیند.
  • سیستم مدیریت هوشمند BMS: هر مرکز داده بر اساس استاندارد باید از یک سیستم BMS برخوردار باشد. سیستم مدیریت هوشمند BMS در مرکز دیتاسنتر و اتاق سرور باید کلیه سیستم های ساختمان از قبیل تجهیزات الکتریکی و مکانیکی، سیستم تهویه، سیستم اعلام و اطفاء حریق، سیستم روشنایی و سیستم های دوربین مدار بسته را به صورت کامل پوشش دهد.

ارسال نظر شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *