數(shù)據(jù)中心如何應對雷電帶來的風險

Hong
數(shù)據(jù)中心不僅建筑內部含有大量大功率的用電設備,而且屋面大都安裝了冷卻塔的等制冷設施,另外還有儲油罐與大型蓄冷裝置等特種設施,這使得數(shù)據(jù)中心的防雷設計變得具有挑戰(zhàn)性。建筑內部存在大量對感應電高度敏感的高精度半導體通信設施更加加大了數(shù)據(jù)中心防雷的難度。

數(shù)據(jù)機房公敵:雷電

雷電被認為是通信行業(yè)的第一公敵,一直給數(shù)據(jù)中心的運營帶來了巨大的困擾,并且直接引發(fā)了大量數(shù)據(jù)中心中斷事件,造成了巨大的經(jīng)濟損失和社會影響。以下羅列了幾個因雷擊而中斷的案例:

2011年8月,北愛爾蘭都柏林出現(xiàn)的閃電引起AWS在歐洲的云計算網(wǎng)絡因為數(shù)據(jù)中心停電而出現(xiàn)大規(guī)模宕機,許多使用亞馬遜Web服務云計算基礎設施的網(wǎng)站和服務臨時中斷,斷網(wǎng)故障持續(xù)了大約30分鐘。

2015年,谷歌位于比利時的數(shù)據(jù)中心經(jīng)歷了 4 次閃電襲擊,導致磁盤受損、部分云存儲系統(tǒng)斷線、數(shù)據(jù)丟失。據(jù)了解,該次事故受影響的主要是谷歌云計算平臺。閃電襲擊之后,雖然谷歌對受損磁盤進行了緊急修復,但遺憾的是,0.05% 的磁盤未能進行修復,其存儲的數(shù)據(jù)被永久刪除了。

2018年9月4日,微軟 Azure 美國中南區(qū)數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障。事故原因是該數(shù)據(jù)中心附近發(fā)生了雷擊,導致冷卻系統(tǒng)的電壓增加,多個 Azure 服務出現(xiàn)連接問題,中南區(qū)數(shù)據(jù)中心的資源難以被客戶訪問存儲。這次宕機事故持續(xù)了 24 小時以上,影響了 Azure 的多項服務,包括 Office365、Active Directory、Visual Studio Online、Visual Studio Team Service等。

雷電會給數(shù)據(jù)中心帶來哪些方面的危害?

大家都知道,雷電是不同性質的云層發(fā)生云間放電或是靠近地面的云層發(fā)生對地放電現(xiàn)象。放電過程中,空氣溫度驟增使氣體體積急劇膨脹,產生巨大的沖擊波會對附近的建筑物產生直接損害。另外,放電過程中,產生的電流可以達到3萬到30萬安培,電壓可以達到1億到10億伏。一個中等強度的雷暴的功率可達到1萬千瓦相當于一個小型核電站的輸出功率。巨大的電流、電壓會直接危害基礎設施和人的危害。還有,雷電電流沿電氣線路和管道線路把高壓電流傳到機房內部,形成巨大的浪涌電流,損害機房內部的設備。

數(shù)據(jù)中心的特殊性加大了應對難度

數(shù)據(jù)中心不僅建筑內部含有大量大功率的用電設備,而且屋面大都安裝了冷卻塔的等制冷設施,另外還有儲油罐與大型蓄冷裝置等特種設施,這使得數(shù)據(jù)中心的防雷設計變得具有挑戰(zhàn)性。建筑內部存在大量對感應電高度敏感的高精度半導體通信設施更加加大了數(shù)據(jù)中心防雷的難度。

對各種雷電危害數(shù)據(jù)中心將如何處理?

對直擊雷、電雷感應及雷電波的侵入,最有效的方式是設置完善的防雷接地系統(tǒng)。

通過接閃器、接閃帶來承受直接雷擊,通過引下線和接地裝置把雷擊電流泄放到大地。對于可能高出屋面的冷卻塔、排煙管等設置獨立的避雷針。

另外在機房總輸入配電柜、分配間總輸入配電柜、各機房列頭柜或動力配電箱設置三級防雷裝置防止感應電流對通信設備產生影響。

還有是通過機房設置等電位聯(lián)結,把建筑物金屬結構、各類金屬管道、金屬線槽、配電柜的PE母排等組成聯(lián)合接地體最大限度降低電位差的影響。

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