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IDC时评:数据中心难逃雷劈?

近些年来,随着经济的发展,数据中心行业获得了前所未有的生机,建设的狂潮也是一浪高过一浪。但是,和PUE,网络安全相比,关于数据中心的防雷性,似乎却很少有人提及。但是数据中心真的不怕“遭雷劈”吗?

作者:胡弘毅来源:中国IDC圈|2019-07-09 05:08

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近些年来,随着经济的发展,数据中心行业获得了前所未有的生机,建设的狂潮也是一浪高过一浪。但是,和PUE,网络安全相比,关于数据中心的防雷性,似乎却很少有人提及。但是数据中心真的不怕“遭雷劈”吗?

眼下多雨的酷暑已至,又到了考验数据中心制冷散热效果的时节,与此同时还要抵挡可能的雷电冲击。须知,网络设备遭受雷击而报废的先例,每年都有。对于数据中心来说,轻则个别设备受损,重则局域网瘫痪。笔者记得,在很多农村电压不稳的地方,一旦暴雨来袭,时常听说有人家的电脑或者电视被雷击损毁。但是有人说了,数据中心的防护措施严密,寻常雷击电压不能奈何!果真如此吗?你要知道,虽然雷击造成的感应电压一两次不会击毁网络设备,但常年累月的过压冲击,会加速零部件的老化,使得设备寿命大大缩短。这会严重影响网络的稳定性。那,什么样的数据中心容易遭雷劈?又有什么防雷劈的措施呢?

这并非是危言耸听,还记得2005年,谷歌位于比利时的数据中心由于遭遇了4次闪电袭击,导致磁盘受损、部分云存储系统断线、数据丢失。后来虽然经过紧急抢修恢复了绝大多数的设备,但仍然有0.05%的磁盘未得到修复,造成其中的数据永久丢失。

2018年9月4日 09:29,微软云服务 Azure报告,由于美国中南区数据中心附近发生了雷击在内的恶劣天气事件,导致冷却系统的电压暴增,使得多个 Azure 服务出现连接问题,客户对储存在中南区数据中心的资源受到严重影响。

现在的雷电为啥那么多?

首先,全球气候变暖导致雷电增多,这是大趋势。

其次,在很多地形复杂的丘陵地带很容易形成对流性的天气抬升;与此同时,潮湿的南方,雷雨云更容易吸收空气,并直接对流放电。所以南方,以及靠近水源的数据中心遭雷劈的危险性相对较大。

最后,现如今的高层建筑越来越多,导电的危险性增大。

雷电如何劈到数据中心?

雷劈数据中心的情况大概有三种,第一是直击雷,也就是说雷电直接击中建筑物,从而产生电效应,热效应以及机械力,而让建筑物受损。与此同时,直击雷产生的强大电流还会通过接地线,经过接地体入地,使得地电位(也就是某一地区的平均电位)在短时间内升高到危险程度并产生高电位,并由此引发地点位反击,摧毁附近的设备或者直接伤人。

第二种是雷电感应(对地雷击和云间放电都能造成雷电感应),这一般是指雷电放电的时候,在附近的导体(比如湿木头,水源,金属等)产生静电感应和电磁感应,它能造成金属之间产生电火花。这其中,以对地雷击造成的损害最大,由于对地雷击距雷击点近的特点,会产生较大的感应浪涌,其威力覆盖范围可以达到500米之大。在这范围内的电子设备几乎没有逃脱的可能......云中放电的危害相对小一些,但发生的概率更大。雷云放电,也就是我们看到的天空闪电,先导通道中的电荷迅速中和,会释放大量感应电荷,如果不能有效的导入地下,就会产生高电位。然后在其危害范围内,也几乎是人畜不存......

除了雷电直击和雷电感应以外,还有一种雷劈叫做雷电波入侵。这是由于雷电击中高架电线或者金属管道产生的。雷电波会以这些电线或者金属为媒介,侵入机房内部。严重的会造成设备损坏甚至人员伤亡。前文提到的农村地区电器受雷击损毁,大多与此有关。根据之前发生过的实例来看,雷电感应造成的浪涌电压,是损毁IT设备的主要元凶。雷电感应通过各种媒介把感应浪涌导入IT设备内部,将其接口或者芯片击毁。

数据中心对于供电的稳定性十分重视,防雷击工作更应该是重点。虽然很多名牌网络设备本身带有防雷保护功能。但极端情况下产生的感应电压有时候可能达到上万福特以上,路由器,交换机等IT设备自带的防雷功能防御这样大的浪涌,无异于以卵击石。匹配单独的防雷设备就显得十分必要。

数据中心防雷击有哪些措施?

最基础的就是安装独立的避雷针或者架空避雷线,在线各支柱处,还应至少设一根引下线。其次是将危险,易燃易爆气体排放干净或者隔离,蒸汽或粉尘的放散管,呼吸阀和排风管等的管口外以下空间应处于接闪器的保护范围内。

另外,独立的避雷针,架空避雷线应用独立的接地装置,每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω。在土壤电阻率高的地区,冲击接地电阻还应该适时增大。

在数据中心选址的时候,尽量躲避树林,尤其是粗大的树林。

说到这里,笔者还想起了一件事,那就是微软在海底的数据中心,完全是密封的,如何做到灾害防护?比如遇到地震或者海啸,设备要如何修复或者更换?有兴趣的朋友欢迎留言讨论!

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【责任编辑:赵宁宁 TEL:(010)68476606】

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