數(shù)據(jù)機(jī)房公敵:雷電
雷電被認(rèn)為是通信行業(yè)的第一公敵,一直給數(shù)據(jù)中心的運(yùn)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(jì)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(jì)算網(wǎng)絡(luò)因?yàn)閿?shù)據(jù)中心停電而出現(xiàn)大規(guī)模宕機(jī),許多使用亞馬遜Web服務(wù)云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)站和服務(wù)臨時(shí)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(shí)的數(shù)據(jù)中心經(jīng)歷了 4 次閃電襲擊,導(dǎo)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(jì)算平臺。閃電襲擊之后,雖然谷歌對受損磁盤進(jìn)行了緊急修復(fù),但遺憾的是,0.05% 的磁盤未能進(jìn)行修復(fù),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(dǎo)致冷卻系統(tǒng)的電壓增加,多個 Azure 服務(wù)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(jī)事故持續(xù)了 24 小時(shí)以上,影響了 Azure 的多項(xiàng)服務(wù),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(zhì)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(chǎn)生巨大的沖擊波會對附近的建筑物產(chǎn)生直接損害。另外,放電過程中,產(chǎn)生的電流可以達(dá)到3萬到30萬安培,電壓可以達(dá)到1億到10億伏。一個中等強(qiáng)度的雷暴的功率可達(dá)到1萬千瓦相當(dāng)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(chǔ)設(shè)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(jī)房內(nèi)部,形成巨大的浪涌電流,損害機(jī)房內(nèi)部的設(shè)備。
數(shù)據(jù)中心的特殊性加大了應(yīng)對難度
數(shù)據(jù)中心不僅建筑內(nèi)部含有大量大功率的用電設(shè)備,而且屋面大都安裝了冷卻塔的等制冷設(shè)施,另外還有儲油罐與大型蓄冷裝置等特種設(shè)施,這使得數(shù)據(jù)中心的防雷設(shè)計(jì)變得具有挑戰(zhàn)性。建筑內(nèi)部存在大量對感應(yīng)電高度敏感的高精度半導(dǎo)體通信設(shè)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(yīng)及雷電波的侵入,最有效的方式是設(shè)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(shè)置獨(dú)立的避雷針。
另外在機(jī)房總輸入配電柜、分配間總輸入配電柜、各機(jī)房列頭柜或動力配電箱設(shè)置三級防雷裝置防止感應(yīng)電流對通信設(shè)備產(chǎn)生影響。
還有是通過機(jī)房設(shè)置等電位聯(lián)結(jié),把建筑物金屬結(jié)構(gòu)、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。