انتخاب سردبیر مقاله‌ها

اتصال‌به‌زمین (Grounding) و استفاده از سیستم SRG در مرکزداده

آئین‌نامهٔ مهندسی مرکز داده ترجمهٔ فارسی مقالات نیل راسموسن - APC White Papers
آئین‌نامهٔ مهندسی مرکزداده:
ترجمهٔ فارسی مقالات نیل راسموسن
در APC White Papers

اتصال‌به‌زمین (Grounding) و استفاده از سیستم SRG در مرکزداده [1]

مقدمه

شکل ۱ شبکه‌ای از کابل‌های مسی را نمایش می‌دهد که معمولا در زیر کف کاذب مرکزداده نصب می‌شود و در اصطلاح به آن SRG ـ[2] می‌گویند. SRG را همچنین می‌توان از تسمهٔ مسی مسطح، کابل آلومینیومی، ساختار فرعی کف کاذب، یا در شرایط ویژه از پوشش سخت از ورق‌های فولادی ساخت. نصب SRG در ۳۰ سال گذشته کار رایجی بوده است. بیشتر طراحی‌های مرکزداده از این سیستم استفاده می‌کنند و کاربرد و هزینهٔ آن توجیه‌شده است.

شکل ۱: نمونه‌ای از SRG

نمونه SRG ـ Signal Reference Grid
شکل ۱ – مقاله ۸۷

به‌تازگی مراکزداده را هرچه بیشتر با کف سازه می‌سازند که زیر کف را ندارد تا SRG در آن اجرا بشود. با این حال شواهد چنین نشان می‌دهد که نبودن آن در این تاسیسات موجب کاهش کارکرد تجهیزات فاوا نشده است. اکنون این پرسش پیش می‌آید که سیستم‌ها چگونه بدون SRG به‌خوبی کار می‌کنند؟ آیا وجود آن ضروری است و اجرای آن مقرون‌به‌صرفه هست؟

پیشینه

SRG در سال ۱۹۸۳ با وارد شدن به استاندارد دولتی پردازش اطلاعات آمریکا (FIPS PUB 94) ـ[3] بخشی از استاندارد طراحی مرکزداده شد. این استاندارد برای جلوگیری از بیشترشدن تداخل الکتریکی، به اصول علمی تداخل در تجهیزات فاوا و راهبردهای طراحی مربوط به آن پرداخته است. سیستم SRG در این سند در کنار دیگر راهبردهای طراحی شامل مقره‌های بوشینگ و ترانسفورماتورهای بالون (Balun Transformer) بیان شده است. در آنجا می‌گوید مشکلی که مدارهای داده با نویز الکتریکی دارند، امروزه مسئلهٔ مهم بسیاری از مراکزداده است و SRG برای برطرف ساختن آن از اجزای اصلی به‌شمار می‌رود. بدین ترتیب SRG به بخشی از مشخصات استاندارد مرکزداده تبدیل شده است. با اینکه استاندارد FIPS PUB 94 در سال ۱۹۹۷ کنار رفت؛ همچنان به‌عنوان مرجع استفاده می‌شود.

امروزه شرکت‌های گوناگون و استانداردهای صنعتی پیوسته تاکید می‌کنند که از شبکهٔ اتصال‌به‌زمین مرجع (Ground Reference Grid) استفاده شود و اجرای آن را توصیه می‌کنند. یکی از آن‌ها استاندارد EIA/TIA 607 با عنوان «اتصال‌به‌زمین ساختمان تجاری و الزامات هم‌پتانسیل‌سازی در مخابرات» است. در بیشتر اسنادی که SRG را توصیه می‌کنند، زمان به‌کارگیری سیستم روشن نیست. ازاین‌رو بهره‌برداران دربارهٔ استفاده از آن در مرکزدادهٔ کوچک، اتاق سرور، همچنین در اتاقک برق دچار سردرگمی می‌شوند. درک کلی کاربران از موضوع به‌شکل زیر خلاصه می‌شود:

«برای دست‌یافتن به نقطهٔ اتصال مرجع مشترک فرکانس‌بالا [4] برای تمام تجهیزات درون یک ناحیهٔ هم‌گرا، می‌بایست ساختار سیگنال مرجع (SRS) ـ[5] روش اصلی باشد. اگر SRS به‌درستی طراحی و نصب بشود، پتانسیل زمین را در بازهٔ وسیعی از فرکانس‌ها (از برق DC تا بازهٔ مگاهرتز) برابر می‌سازد.» [6]

در ۳۵ سال گذشته از زمان انتشار FIPS PUB 94، دانش ما دربارهٔ تداخل نویز پیشرفتی نکرده؛ با این حال ماهیت تجهیزات فاوا بسیار دگرگونی شده است. تغییر در طراحی تجهیزات فاوا موجب شده در معرض نویز‌ الکتریکی بیشتری باشند. تجهیزات امروزه در فرکانس بالاتر، با منابع تغذیهٔ متفاوت، به‌ویژه با کابل دادهٔ متفاوت کار می‌کنند. برای نمونه سیستم IBM/36 در سال ۱۹۸۳ فرکانس ۲۰ مگاهرتزی داشت و برای اتصال دستگاه‌ها از کابل Twinaxial استفاده می‌کرد. اکنون یکی از سرورهای خشابی IBM’s BladeCenter HS20 با فرکانس ۳٫۶ گیگاهرتزی کار می‌کند و از اترنت گیگابایت بهره می‌برد.

کارکرد SRG

مستندات و مطالب گوناگونی که به توصیف ویژگی‌های SRG پرداخته‌اند، این کارکردهای را به آن نسبت می‌دهند:

  • کاهش تداخل ارتباط میان تجهیزات
  • جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات
  • مسیر تخلیهٔ نویز
  • حفاظت در برابر تخلیهٔ الکترواستاتیکی (ESD) ـ[7]
  • ایمنی کارکنان

باور عموم افراد دربارهٔ این کارکردها اغلب اشتباه است و به فهم نادرست از اهداف اجرای SRG می‌انجامد. برای نمونه در اسناد فنی‌مهندسی نیروی هوایی آمریکا چنین آمده است [8]: «از این سیستم برای کنترل بار استاتیکی و ایجاد صفحات رسانای هم‌پتانسیل استفاده می‌شود؛ مدارهای دارای سیگنال فرکانس بالا بدان صفحات ارجاع می‌شوند و بدین ترتیب نویز و تداخل به کمترین مقدار می‌رسد.» [9] اما هدف اصلی از اجرای SRG این است: «کاهش ولتاژ‌ نویز ناخواسته در سیم‌های مسی ارتباطی که با نقطهٔ اتصال مرجع‏ هم‌پتانسیل شده‌اند.» در ادامه هریک از کارکردهای پیش‌گفتهٔ سیستم SRG را بررسی و بیان خواهیم کرد.

کاهش تداخل ارتباط میان تجهیزات

این کارکرد SRG به توانایی سیستم در کاهش نویز ارت بین سیستمی (Inter-system ground noise) بستگی دارد. این نویز همان اختلاف پتانسیل ارت شاسی‌های تجهیزات فاوایی است که به هم متصل شده‌اند. مقالهٔ «دلایل و اثرات نویز ارت بین سیستمی» [10] به این موضوع به‌تفصیل پرداخته است. اختلاف ولتاژ ارت شاسی‌ها به چندین دلیل گوناگون از جمله اتصال کوتاه یا صاعقه و جریان‌های نویز واردشده در مدار ارت پیش می‌آید. این شرایط مشکلات ارتباطی را پدید می‌آورد که در مستندات مراکزدادهٔ اولیه بسیار گزارش می‌شدند. مسئله به‌ویژه در ترمینال‌هایی که از جای دور با اتصال اختصاصی Home-Run RS-232 ـ[11] با مرکزداده مرتبط بودند بیشتر مشاهده می‌شد.

مقالات منتشرشده دربارهٔ آسیب‌پذیر بودن تجهیزات فاوا در برابر نویز ارت بین سیستمی، ادعاهای بسیاری مطرح می‌کنند که پایه و اساس روشنی ندارند. به نمونه‌های زیر توجه کنید:

ـ «سیستم SRG یک مرجع زمین مشترک را برای همهٔ تجهیزات متصل در مرکزداده تعدیل و تنظیم می‌کند. شکل فیزیکی SRG (شبکهٔ گسترده) امکان می‌دهد که نویزهای با فرکانس بالا از مسیر کم‌امپدانس به زمین متصل بشوند.»

ـ «اگر سازندگان تجهیزات فاوا به‌کار گرفتن سیستم SRG (شبکهٔ مرجع سیگنال) را بپذیرند، ممکن است بتوان از آن برای تامین پتانسیل کمابیش ثابت با امپدانس کم و فرکانس بالا استفاده کرد. چنین شبکه‌ای سیگنال‌های با فرکانس بالا را (حدود ۲۰ مگاهرتز) به‌طور موثری به زمین متصل می‌کند.» (راهنمای ITIC برای اتصال‌به‌زمین تجهیزات فاوا)

باورها و ادعاهای گوناگون دربارهٔ آسیب‌پذیر بودن تجهیزات فاوا نسبت به نویز ارت بین سیستمی در واقع برپایهٔ اطلاعات و دادهٔ برگرفته از نسل پیشین تجهیزات شکل گرفته‌اند. اکنون روش‌های ارتباط داده در تجهیزات مدرن فاوا نسبت به گذشته آشکارا تغییر کرده‌اند و آسیب‌پذیری نسبت به نویز ارت بین سیستمی بسیار کمتر است. جدول ۱ دسته‌بندی انواع رابط داده را از نظر میزان آسیب‌پذیری نمایش می‌دهد.

جدول ۱: دسته‌بندی انواع کابل داده، از نظر آسیب‌پذیری نسبت به نویز ارت بین سیستمی
 ایمنی کامل ایمنی مطلوب ایمنی نسبی ایمنی کم
ـ فیبر نوری
ـ بی‌سیم
ـ اترنت (Ethernet) – Modbus
– RS-485
– SCSI
ـ پورت‌های موازی
ـ پورت‌های RS-232
ـ روتر اختصاصی
ـ کابل‌های ویدیویی

در انواع رابط دادهٔ با «ایمنی کم» از کابل مسی استفاده می‌شود که سیگنال‌های متصل به نقطهٔ اتصال مرجع را انتقال می‌دهد. هرگونه تغییر ولتاژ زمین که میان تجهیزات متصل‌شده روی دهد، بر سیگنال داده نیز تاثیر می‌گذارد. در کابل‌های با برچسب «ایمنی کم»، نویز ارت بین سیستمی با ولتاژ ۰٫۱ یا کمتر موجب تداخل ارتباطات می‌شود.

آن‌دسته از رابط‌های مسی که دارای «ایمنی نسبی» هستند، انتقال سیگنالی در آن‌ها تعدیل‌شده است، یا به نقطهٔ اتصال مرجع متصل نیستند. این سیستم‌ها به‌طور ذاتی آن محدودهٔ نویز ارت بین سیستمی را که Common Mode Range نام دارد دفع می‌کنند؛ ولی در برابر تداخل با ولتاژ‌ بیشتر آسیب‌پذیر هستند. نویز ارت بین سیستمی ۱۰ ولتی یا بیشتر در این کابل‌ها موجب تداخل ارتباطات می‌شود. رابط دادهٔ با برچسب «ایمنی نسبی» ۱۰ تا ۱۰۰ برابر ایمن‌تر از رابط نوع «ایمنی کم» است.

رابط‌های مسی «ایمنی مطلوب» دارای ارتباط با انتقال سیگنالی تعدیل‌شده هستند، یا از شکل متفاوتی بهره می‌برند که در آن سیستم خطوط کابل انتقال توسط ترانسفورماتور در هر دو سر به‌خوبی ایزوله شده است. اترنت نمونهٔ مشخص این نوع از رابط‌ها است که ولتاژ شکست (Breakdown Voltage) آن به بیش از ۱٬۰۰۰ ولت می‌رسد. رابط‌های با ایمنی مطلوب نسبت به نوعی که ایمنی نسبی دارند، ولتاژ‌ بسیار بیشتری از نویز ارت بین سیستمی را تحمل می‌کنند و می‌توانند تداخل با بازهٔ فرکانس بالاتری را دفع کنند. پروتکل‌های ارتباطی افزون بر این، دارای قابلیت درونی اصلاح خطا نیز هستند.

سیستم‌های اولیهٔ رابط داده در هنگام ابداع SRG از دستهٔ «ایمنی کم» بودند (جدول ۱). با گذشت زمان و با تغییرهایی که در رابط‌های داده پیدا شده است، اکنون بیشتر آن‌ها از نوع «ایمنی مطلوب» یا «ایمنی کامل» هستند. تنها چند کابل نوع «ایمنی کم» باقی مانده‌اند که کاربرد بسیاری از آن‌ها به یک رک یا چند رک متوالی محدود می‌شود و می‌توان نویزهای ارت بین سیستمی را در آن‌ها مهار کرد (مانند SCSI ـ[12]). بدین ترتیب در دهه‌های اخیر آسیب‌پذیری تجهیزات فاوای متصل‌به‌هم نسبت به نویز ارت بین سیستمی بسیار کاهش یافته است.

چنین بهبودی در اطمینان‌پذیری ارتباطات داخلی داده خودبه‌خود رخ نداده است. داشتن رابط دادهٔ با «ایمنی مطلوب» برای ارتباط داخلی میان رایانهٔ شخصی و روتری که در مکان دور از مرکزداده قرار دارد ضروری است. استانداردهای مختلف اترنت به مشکلات نویز به‌شکل ویژه پرداخته‌اند و در تدوین آن‌ها به طراحی رابط ایزوله‌شدهٔ ترانسفورماتوری در تمام دستگاه‌های اترنت توجه کرده‌اند. روی‌آوردن مراکزداده به فیبر و اترنت نشان می‌دهد کاهش تدریجی آسیب‌پذیری نسبت به نویز ارت، بدون اینکه به نصب SRG مکمل نیاز باشد به‌دست آمده است. سیستم SRG بیشتر در کاستن از آن نویزهایی موثر است که امروزه در رابط‌های مدرن داده تداخل ایجاد نمی‌کنند.

جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات

همانند ادعاهایی که دربارهٔ کاهش تداخل‌ها می‌شود، این کارکرد SRG نیز برپایهٔ کاهش نویز ارت بین سیستمی است که همان اختلاف پتانسیل زمین بین شاسی‌ها در تجهیزات به‌هم‌متصل فاوا باشد. جریان‌های بزرگ اتصال کوتاه یا جریان‌های القایی ناشی از صاعقه که در سیستم ارت پدید می‌آید، در این‌گونه موارد می‌توانند به اختلاف در ولتاژ‌ شاسی تجهیزات فاوا بینجامد. چنین اختلافی چنان زیاد است که به رابط‌های ارتباطی آسیب می‌رساند.

باید توجه داشت که در چنین مواردی تهدید اصلی از سوی افزایش ناگهانی ولتاژ یا ولتاژ بیش از حد در خطوط برق AC نیست؛ زیرا SRG بر این ولتاژ‌ها تاثیر ندارد و آن‌ها را کاهش نمی‌دهد. SRG تنها ولتاژهایی را مهار می‌کند که از تغییرات ولتاژ ارت بین دستگاه‌های گوناگون فاوا پدید آمده باشد.

آسیب‌پذیری تجهیزات فاوا نسبت به ولتاژ ارت بین سیستمی بستگی به ماهیت رابط‌ها دارد. بازهم یادآور می‌شویم که رابط‌های ایزوله‌نشدهٔ مبتنی بر سیگنال‌های ارت مرجع از همه بیشتر آسیب‌پذیر هستند؛ راهنمایی‌های جدول ۱ برای چنین رابط‌هایی به‌کار می‌رود. اگر از رابط‌های نوع «ایمنی مطلوب» و «ایمنی کامل» استفاده بشود، آسیب‌پذیری تجهیزات بسیار کاهش می‌یابد.

هنگامی که تجهیزات با روش «ایمنی کم» به‌یکدیگر متصل شده‌اند، اگر با شاخه‌مدارهای جداگانه تغذیه بشوند و به‌طور مکانیکی به‌یکدیگر متصل نباشند [13]، SRG می‌تواند آسیب‌ها را کاهش بدهد. از سویی چنانچه تجهیزات توسط یک شاخه‌مدار (Branch Circuit) یا PDU تغذیه بشوند یا در یک رک به هم متصل باشند، دیگر نویز ارت بین سیستمی وجود نخواهد داشت و داشتن SRG بی‌فایده است.

مسیر تخلیهٔ نویز

باور عمومی سیستم ارت را همچون چاه فاضلابی می‌پندارد که نویزهای نامطلوب الکتریکی به‌شکل ایمن در آن دفع می‌شوند. چنین تصور می‌کنند که اگر «مسیر تخلیهٔ بزرگ» در دسترس نباشد، ممکن است نویزها انباشته شوند. این برداشت نادرستی است و با اصول الکتریکی صوت [14] هم‌خوانی ندارند. در واقع نویز یا هر سیگنال ناخواستهٔ دیگر همواره از مسیر با کمترین امپدانس می‌گذرد. ازاین‌رو فرکانس‌های بالاتر از ۱ مگاهرتز از مسیر SRG نمی‌گذرند؛ بلکه از کابل‌های نزدیک به آن عبور می‌کنند. اینکه SRG را مسیر تخلیهٔ نویز می‌دانند، ناشی از بدفهمی اساسی دربارهٔ اصول اتصال‌به‌زمین است.

حفاظت در برابر تخلیهٔ الکترواستاتیکی (ESD)

تخلیهٔ الکترواستاتیکی ممکن است به تجهیزات آسیب وارد آورد و از همین رو می‌بایست برای بهره‌بردار مرکزداده مسئلهٔ مهمی باشد. دلیل آنکه معمولا رطوبت نسبی محیط تاسیسات را بیشتر از ۴۰ درصد نگه می‌دارند، جلوگیری از تخلیهٔ استاتیکی است. پوشش کف مرکزداده چه تایل ثابت مخصوص باشد چه تایل کف کاذب، می‌بایست از نوع مناسب برای تخلیهٔ استاتیکی باشد. در بعضی مراکزداده دربارهٔ ورود با برخی کفش‌های معمول محدودیت در نظر می‌گیرند تا از تاثیر استاتیکی آن‌ها دوری کنند.

سیستم SRG در جلوگیری از ایجاد بار استاتیکی یا حفاظت از تجهیزات در برابر آن هیچ نقش روشنی ندارد. SRG نمی‌تواند از ایجاد بار استاتیکی در کارکنان جلوگیری کند. همچنین اگر یکی از کارکنان بار استاتیکی داشته باشد، SRG نمی‌تواند از تخلیهٔ آن در تجهیزات پیش‌گیری کند. (تجهیزات چه با SRG و چه بدون آن همیشه به زمین متصل می‌شوند.)

ایمنی کارکنان

باور رایج دیگر آن است که سیستم SRG ایمنی اتصال‌به‌زمین را افزایش می‌دهد و از شوک الکتریکی می‌کاهد. بی‌شک می‌توان خطر شوک الکتریکی را با اجرای مناسب اتصال‌به‌زمین در تجهیزات برق کاهش داد. در سال‌های دههٔ ۱۹۷۰ برخی تجهیزات فاوا که اتصال بدون سوکت یا اتصال پیوسته (Hard-wired) داشتند، آگاهانه از برق بدون کابل ارت ایمنی استفاده می‌کردند تا از تداخل نویز بکاهند. اما امروزه بدون سیم ارت کابل‌کشی کردن تجهیزات برخلاف قوانین الکتریکی است. اکنون همهٔ تجهیزاتی که اتصال جداشدنی دارند از کابل برق ارت‌دار استفاده می‌کنند. بدین ترتیب در مرکزدادهٔ امروزی دیگر هیچ‌یک از تجهیزات را به‌شکل خودخواسته و برنامه‌ریزی‌شده بدون اتصال‌به‌زمین نصب نمی‌کنند.

مرکزداده‌ای که اتصال‌به‌زمین درست داشته باشد، هیچ مشکلی ندارد که لازم باشد با سیستم SRG برطرف بشود. SRG برای ایمنی اتصال‌به‌زمین افزونگی تامین می‌کند؛ ولی آنچه فراهم می‌کند ضروری نیست. اگر به افزونگی در سیستم اتصال‌به‌زمین نیاز باشد، می‌توان آن را با هم‌پتانسیل کردن رک‌های یک ردیف با یکدیگر و وصل کردن ارت رک به ارت PDU به‌خوبی به‌دست آورد. این کار برای فراهم‌کردن اتصال‌به‌زمین در رک بهترین روش به‌شمار می‌رود و همان مزایای ایمنی را فراهم می‌سازد که SRG دارد.

SRG چنانچه به‌درستی اجرا بشود، برای اتصال‌به‌زمین افزونگی فراهم می‌کند. ولی مرکزدادهٔ جدید نیازی به افزونگی برای اتصال‌به‌زمین ندارد. اگر هم نیاز داشته باشد، روش‌های بهتر و ارزان‌تری برای این کار در دسترس است.

هزینه

هزینهٔ SRG بسیار وابسته به مواردی همچون مواد و مصالح، روش اتصال، همچنین فاصله تا اتصالات فولادی ساختمان است. اکنون نمونه‌ای کلی از هزینهٔ یک سناریوی مشخص را بیان می‌کنیم: هزینهٔ SRG از نوع کابل مسی در حدود ۷۰ دلار بر متر مربع است. این مبلغ موارد طراحی، مواد و مصالح، نصب و راه‌اندازی، همچنین اتصال‌به‌زمین مناسب و اتصال شبکه به قطعات فلزی ساختمان را در بر می‌گیرد. هنگامی که این را با اشغال فضای ۲٫۶ متر مربع برای هر رک جمع کنیم، مقدار کل آن برای هر سیستم SRG به ۱۸۲ دلار در رک می‌رسد.

افزون بر این هزینهٔ تعمیر و نگهداری را نیز باید به‌حساب آورد. مطالعات بسیاری که دربارهٔ عملکرد فنی SRG انجام شده نشان می‌دهد که بازرسی‌های دوره‌ای همچنین آزمون‌ها و محکم کردن اتصالات SRG برای اطمینان از عملکرد طراحی ضرورت دارد. همچنین فشار حاصل در نقاط اتصالات فلزی با کابل‌ها، موجب کاهش امپدانس شبکه می‌شود. هزینهٔ انجام این بازرسی‌ها که دو سال یک‌بار انجام می‌شود، ۲۲ دلار بر متر مربع است. هزینهٔ نگهداری در بازهٔ ۱۰ سال عمر مرکزداده، ۲۸۰ دلار در رک می‌شود. بدین ترتیب بهای تمام‌شدهٔ کل تقریبا ۴۶۰ دلار در هر رک خواهد بود. این بخش بزرگی از هزینهٔ مرکزداده را در بر می‌گیرد. چنین هزینه‌ای را مگر در هنگام ضرورت نباید تحمیل کرد.

راهنمای طراحی

با تحلیل دقیق علمی و تجربی اتصال‌به‌زمین می‌توان راهکارهای زیر را پیشنهاد کرد:

فقط از اترنت یا فیبر استفاده کنید

در ارتباطات دادهٔ مرکزداده از اترنت یا فیبر استفاده کنید. به‌کارگیری همگی دیگر انواع ارتباطات داده را همچون ویدیو، SCSI، RS-232، به اتصالات داخلی در ردیفی از رک‌ها یا بهتر از آن فقط به درون یک رک محدود کنید.

رک‌های متصل‌به‌هم با کابل ارت هم‌پتانسیل

Baying kit میان بدنهٔ دو رک اتصال ارت برقرار می‌کند.
شکل  Baying kit

رک‌های داخل یک ردیف را با کابل هم‌پتانسیل ارت به هم متصل کنید. بسیاری از تامین‌کنندگان برای رک «کیت اتصال‌به‌زمین» ساخته‌اند که در دسترس است. البته نصب‌کردن Baying kit (تصویر) [15] بین رک‌ها اغلب هم‌پتانسیل شدن را به‌شکل مطمئن فراهم نمی‌کند؛ زیرا پوشش رنگ یا آبکاری محافظ فلز بدنهٔ رک ممکن است مانع از اتصال درست در زیر پیچ آن‌ها بشود.

هم‌پتانسیل کردن سینی کابل‌ها با رک‌های تجهیزات

چنانچه کابل‌های برق و داده در میان ردیف‌های رک به‌وسیلهٔ سینی یا نردبان [16] (یا سبد) به هم متصل شده باشند، می‌بایست بین دو سر پل (سینی یا نردبان) و رک اتصال الکتریکی را به‌وسیلهٔ کابل‌ برقرار ساخت. این دستور برای سینی‌های زیر کف کاذب یا سینی‌های بالای رک (زیر سقف کاذب) به‌کار می‌رود.

محافظت از نقاط ورودی کابل داده

نقاط ورود کابل‌های داده به تاسیسات را شناسایی کنید. همهٔ کابل‌هایی که فیبر نیستند می‌بایست از نقطه‌ای مرکزی عبور کنند و سپس توزیع گردند. این کابل‌ها نباید به‌سادگی در محیط مرکزداده پراکنده شوند. کابل‌کشی در نقطهٔ تجمیع ورودی را به‌روش زیر اجرا کنید:

  • کابل‌های تلفن: برای حفاظت در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ، باید تسمهٔ اتصال‌به‌زمین (Grounding Strap) را از دستگاه محافظ ولتاژ تا نقطهٔ اتصال‌به‌زمین در منبع تغذیه کار بگذارید.
  • RS-232: تا می‌شود از به‌کارگیری آن خودداری کنید. ولی اگر لازم شد، از ایزوله‌کنندهٔ نوری (Optical Isolator) استفاده کنید. همچنین می‌توانید برای حفاظت در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ، تسمهٔ اتصال‌به‌زمین را از دستگاه محافظ ولتاژ تا نقطهٔ اصلی اتصال‌به‌زمین منبع تغذیه کار بگذارید.
  • اترنت: تسمهٔ اتصال‌به‌زمین را از درون روتر اصلی تا نقطهٔ اتصال‌به‌زمین منبع تغذیه متصل کنید.
  • این کابل‌ها را سرسری و بدون توجه به نکات پیش‌گفته از هرجایی که پیش آمد توزیع نکنید. زیرا همهٔ این کابل‌ها محل ورود نویز یا تنش ولتاژی هستند و مستقیم یا غیرمستقیم با ایجاد نویز ارت بین سیستمی به تجهیزات آسیب می‌رسانند.
  • رفتار به دستورهای این راهنما سودمند است، چه از SRG استفاده بشود چه نشود. جزئیات بیشتر در IEEE 1100-1999 با عنوان «اقداماتی که IEEE برای تغذیه و اتصال‌به‌زمین تجهیزات الکترونیکی توصیه می‌کند» آمده است.

اگر از دستورهای پیش‌گفته پیروی کنید، از بسیاری مزایای SRG بی‌نیاز می‌شوید و نصب این سیستم دیگر توجیهی نخواهد داشت.

نتیجه‌گیری

سیستم SRG که در بیشتر مراکزدادهٔ امروزی استفاده شده است، به‌دلیل تغییر در فناوری فاوا دیگر اهمیت پیشین خود را ندارد. پیدایش اترنت و رابط دادهٔ فیبری از آسیب‌پذیری تجهیزات فاوا نسبت به نویز و نوسان کاسته است. این کاهش به‌ویژه هنگامی بهتر آشکار می‌شود که با فناوری رابط فاوای متصل به نقطهٔ اتصال مرجع که ۲۰ سال پیش به‌کار می‌رفت مقایسه بشود. البته اجرای SRG فقط هزینه و دیرکرد به مرکزداده تحمیل می‌کند و زیان دیگری ندارد. از سوی دیگر شواهد و مستندات دربارهٔ نصب تجهیزات و کابل‌کشی در مراکزداده‌ای که سیستم SRG را به‌کار برده‌اند نشان می‌دهد که این سیستم کمابیش هیچ استفاده‌ای ندارد. بدین ترتیب اکنون دیگر SRG از اجزای ضروری و مهم طراحی مرکزداده به شمار نمی‌رود.

پانویس

[1] این مطلب بخشی از کتاب «آئین‌نامهٔ مهندسی مرکزداده» و ترجمهٔ فارسی مقالهٔ زیر است:

White Paper 87: “Grounding and the Use of the Signal Reference Grid in Data Centers” (Revision 2)

نویسنده نیل راسموسن (Neil Rasmussen) [آشنایی با نویسنده و مطالعه‌ی مقالات فارسی او]، مترجم نازلی مجیدی، بازنویسی و ویراستاری پرهام غدیری‌پور، به‌کوشش دکتر بابک نیکفام، تهیه‌شده در باشگاه مراکزداده

[2] Signal Reference Grid (SRG)

[3] FIPS PUB 94 با عنوان «راهنمای برق برای نصب پردازش اتوماتیک داده»

[4] High-frequency Common Ground Reference

[5] Signal Reference Structure (SRS)

[6] IEEE Standard 1100-1999, IEEE Recommended Practice for Power and Grounding Sensitive

Electronic Equipment, pg. 326

[7] Electrostatic Discharge

[8] U.S. Air Force Engineering  Technical Letter 90-6

[9] Engineering Technical Letter (ETL) 90-6: Electrical System Grounding, Static Grounding and Lightning Protection – accessed February 16, 2006

[10] APC White Paper 8: “Inter-System Ground Noise: Causes and Effects”

[11] شیوه‌ای قدیمی برای دسترسی ازراه‌دور به مرکزداده

[12] Small Computer System Interface (SCSI)

[13] Mechanically Bonded

[14] “sound electrical principles”

[15] قطعه‌ای سیم‌مانندی است که در میان بدنهٔ دو رک، اتصال ارت برقرار می‌کند. این اتصال به‌سادگی از وسط جدا می‌شود تا بتوان رک‌ها را جابه‌جا کرد.

[16] Cable Ladder

درج دیدگاه

برای درج دیدگاه کلیک کنید

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

سوال امنیتی *