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數據中心如何為應對自然災害做好準備

2019-05-09 17:44:46  來源:企業網D1Net

摘要:隨著全球氣候變化的加快,極端天氣事件日益頻繁,海平面正在上升。雖然數據中心和海底電纜登陸站等關鍵基礎設施通常能夠可靠運行,但它們也面臨進水或洪水淹沒的風險。
關鍵詞: 數據中心
  隨著全球氣候變化的加快,極端天氣事件日益頻繁,海平面正在上升。雖然數據中心和海底電纜登陸站等關鍵基礎設施通常能夠可靠運行,但它們也面臨進水或洪水淹沒的風險。
 
  雖然在風暴期間可能發生洪水和進水,但在正常天氣下,數據中心的漏水也可能會造成麻煩,這將會降低設施的可靠性或性能。運營人員對于漏水采取一些有效措施,這可以顯著地降低這些風險。
 
  根據數據中心設施咨詢機構Uptime Institute公司的調查,全球約有一半的數據中心遭遇停機事件,而調研機構Ponemon Institute公司估計平均每次停機損失超過70萬美元。
 
  數據中心發生的大多數故障是由不間斷電源(UPS)或人為錯誤引起的,但與天氣相關的事件以及Ponemon公司調查中的漏水事件發生率都很高,而且預計將會增加。
 
  自然災害來襲
 
  2012年,紐約遭受了颶風桑迪的嚴重影響:位于曼哈頓城區的幾個數據中心被淹,不得不將地下室和發電機房抽干,更換損壞的開關設備,然后才能重新投入使用。2016年,由于暴雨,英國利茲的艾爾河漲水,洪水淹沒沃達豐公司在當地的數據中心設施,使其業務中止運營數天。
 
  安全的地理位置是抵御自然災害的最佳防御手段。數據中心選址已經考慮了環境、氣候、電力、光纖連接、勞動力成本、稅收等因素。還應評估自然災害的風險,并避開易受洪水影響的地區。
 
  還有一些行業標準可以幫助指導數據中心的選址。例如,用于評估數據中心可靠性的美國標準(ANS)TIA 942的內容涵蓋了防止物理危害(包括火災、洪水、風暴)的指南。TIA 942標準表明,Tier IV數據中心應建在距離百年一遇的洪泛平原超過300英尺(91米),距離沿海或內陸水道超過半英里(0.8公里)的位置。
 
  組織可以從龍卷風、颶風、地震和洪水的歷史數據中找出易受自然災害影響的地區,其數據可以從FEMA、USGS、NOAA、歐盟委員會和歐洲環境署等機構獲得。
 
  即使在洪水區以外,也應考慮場地特定因素,如海拔、坡度和地下水位等。ANSI / BICSI 002 – 2014標準為此可以提供建議。
 
  組織有時為減少其他風險而做出的決定實際上會增加洪水帶來的危險。例如,很多電氣設備和網絡連接設備可能部署在地下,如果地下水位上升,這些管道和入口可能會有風險。
 
  ANSI/BICSI 002標準規定公用設施管道應位于地下水位以上,并應檢查公用設施維護孔是否成為潛在的進水源頭。
 
  即使是中等降雨也可能淹沒光纖和配電線纜管道,并填滿地下室,也可能會導致瞬間短路等問題,將積水抽出也是一件麻煩事,濕度高會使開關設備失效,導致局部放電和套管失效,并降低絕緣系統,導致腐蝕。在存在其他污染物的情況下,濕度高也會增加局部放電的機率。
 
  數據中心設施的外圍管道應采取傾斜設計,可以將水引離建筑物和設備,地下室應位于地下水位以上,但濕氣仍可能進入地下室或連接發電機、開關設備、負荷組、變壓器的線纜管道。
 
  做好準備
 
  從長期來看,濕氣會導致線纜絕緣退化,將以微小裂紋的形式蔓延,并最終導致電纜故障。這些微小裂紋可能在制造、運輸、牽引或維修過程中產生。
 
  使用針對這些環境(例如TR-XLPE或LC)進行優化的電纜可以降低風險,但并非所有電纜故障都是由于電纜絕緣層的故障造成的。拼接處、端子和接頭也是一個潛在的薄弱環節,如果工藝不良將會導致進水。
 
  除了電力電纜之外,許多相同的考慮因素也適用于地下光纜。小微裂縫中的水分子會導致信號衰減,連接器腐蝕,天冷凍結會導致機械損壞。
 
  室外電纜使用凝膠填充管或水膨脹材料,以最大限度地減少水分滲透,并在惡劣環境中運行,但與電力電纜一樣,網絡連接可能是最弱的環節。防止進水和減少水分是保護關鍵光纖基礎設施的最佳方法。
 
  未來將會怎么樣發展?全球氣候變化可能是對數據中心基礎設施的最大威脅。據英國環境、食品和農村事務部環境的調查報告,在英國,預計日益增多的洪水將損害桅桿、塔架、數據中心、電話交換機、基站和交換中心在內的關鍵資產。
 
  而在美國,來自全球變化研究計劃的第三次全國氣候評估報告了類似的風險。
 
  在過去的一個世紀里,全球平均海平面上升了8英寸,預計在本世紀內將提升1到4英尺,從而增加了侵蝕、風暴破壞和沿海地區洪水的風險。在美國,到本世紀末將近490個社區將面臨長期的洪水泛濫,其中包括波士頓、紐約、邁阿密、圣馬特奧和紐瓦克等大城市,這些城市的數據中心將面臨洪水淹沒的風險。
 
  近期的一篇論文《氣候變化對互聯網基礎設施的風險》預測,到2030年,如果海平面上升1英尺的話,將有235個數據中心、771個網絡接入點(POP)、53個海底光纜登陸站和42個互聯網交換點(IXPS)受到影響。
 
  根據預測,到本世紀末,4067英里長的光纜管道將被淹沒。雖然其管道設計可以防風雨和防水,但并不能應對水淹。此外,一些光纜基礎設施已經使用了20年,存在密封層和包覆層退化的風險。
 
  對于數據中心來說,其他危險區域包括屋頂的電纜和管道貫穿件、位于外墻的電力系統或與外部網絡室的連接。所有穿過建筑圍護結構的貫穿應被視為潛在的泄漏路徑,并適當密封。
 
  可以在沿海地區以外新建數據中心,但即使這樣,某些地區的風暴將增加71%的機率。氣溫每增加1攝氏度,空氣中的水分就會增加7%。根據預測,全球本世紀末氣溫上升3到5度,可能會出現更加頻繁的傾盆大雨,造成局部洪水泛濫,并使河岸邊界發生變化。
 
  盡管發出了警告,但在最近對867家數據中心運營商和IT從業人員進行的一項調查中,只有14%的受訪者表示他們正在考慮氣候變化的影響,根據更高的溫度、增加的洪水或缺水情況重新評估選址。只有11%的受訪者表示,正在采取措施減輕增加的洪水風險。
 
  這種比例還很低,但確實表明氣候變化和洪水的威脅已經開始被人們認識到。未來的數據中心必須防范水的威脅,并且有些數據中心運營商已經在積極主動地開展這項工作。
 
  密封管道
 
  在TIA 942標準中,建議將地漏部署在存在進水風險的區域,數據中心和支持設備應位于最高預期洪水水位之上。地下室不應部署關鍵的電子、機械或電氣設備。
 
  實際上,即使設備位于地面,電力饋線也經常進入地下變電站,并可能成為水分和濕度的通道。采用水泵和除濕器可以去除水分和濕氣,但有時一些共用管道和配電室被人們忽視。
 
  標準建議管道使用某種類型的密封劑,但許多密封劑處在開放狀態,。一些施工規范沒有包括密封管道和建筑物入口的細節,這是很常見的。
 
  當發現進水時,建立維護程序以解決問題
 
  常見的現場補救措施包括采用泡沫或硅膠進行封堵,但這些都不是有效的長期補救措施,因為密封之后的水壓將會增加。
 
  機械密封解決方案使用具有嚴格公差的壓縮橡膠溶液,當壓縮時,可以密封防水,這種解決方案將提供一個防止高水壓的水密密封。而這些解決方案的防水設計可以延長建筑物的使用壽命。

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