數(shù)據(jù)中心如何為應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害做好準(zhǔn)備

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作者:Jason Hood

2019-05-09 13:52:17

來(lái)源:企業(yè)網(wǎng)D1Net

原創(chuàng)

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(shù)據(jù)中心和海底電纜登陸站等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施通常能夠可靠運(yùn)行,但它們也面臨進(jìn)水或洪水淹沒(méi)的風(fēng)險(xiǎn)。

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(shù)據(jù)中心和海底電纜登陸站等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施通常能夠可靠運(yùn)行,但它們也面臨進(jìn)水或洪水淹沒(méi)的風(fēng)險(xiǎn)。
 
雖然在風(fēng)暴期間可能發(fā)生洪水和進(jìn)水,但在正常天氣下,數(shù)據(jù)中心的漏水也可能會(huì)造成麻煩,這將會(huì)降低設(shè)施的可靠性或性能。運(yùn)營(yíng)人員對(duì)于漏水采取一些有效措施,這可以顯著地降低這些風(fēng)險(xiǎn)。
 
根據(jù)數(shù)據(jù)中心設(shè)施咨詢機(jī)構(gòu)Uptime Institute公司的調(diào)查,全球約有一半的數(shù)據(jù)中心遭遇停機(jī)事件,而調(diào)研機(jī)構(gòu)Ponemon Institute公司估計(jì)平均每次停機(jī)損失超過(guò)70萬(wàn)美元。
 
數(shù)據(jù)中心發(fā)生的大多數(shù)故障是由不間斷電源(UPS)或人為錯(cuò)誤引起的,但與天氣相關(guān)的事件以及Ponemon公司調(diào)查中的漏水事件發(fā)生率都很高,而且預(yù)計(jì)將會(huì)增加。
 
自然災(zāi)害來(lái)襲
 
2012年,紐約遭受了颶風(fēng)桑迪的嚴(yán)重影響:位于曼哈頓城區(qū)的幾個(gè)數(shù)據(jù)中心被淹,不得不將地下室和發(fā)電機(jī)房抽干,更換損壞的開關(guān)設(shè)備,然后才能重新投入使用。2016年,由于暴雨,英國(guó)利茲的艾爾河漲水,洪水淹沒(méi)沃達(dá)豐公司在當(dāng)?shù)氐臄?shù)據(jù)中心設(shè)施,使其業(yè)務(wù)中止運(yùn)營(yíng)數(shù)天。
 
安全的地理位置是抵御自然災(zāi)害的最佳防御手段。數(shù)據(jù)中心選址已經(jīng)考慮了環(huán)境、氣候、電力、光纖連接、勞動(dòng)力成本、稅收等因素。還應(yīng)評(píng)估自然災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn),并避開易受洪水影響的地區(qū)。
 
還有一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可以幫助指導(dǎo)數(shù)據(jù)中心的選址。例如,用于評(píng)估數(shù)據(jù)中心可靠性的美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(ANS)TIA 942的內(nèi)容涵蓋了防止物理危害(包括火災(zāi)、洪水、風(fēng)暴)的指南。TIA 942標(biāo)準(zhǔn)表明,Tier IV數(shù)據(jù)中心應(yīng)建在距離百年一遇的洪泛平原超過(guò)300英尺(91米),距離沿?;騼?nèi)陸水道超過(guò)半英里(0.8公里)的位置。
 
組織可以從龍卷風(fēng)、颶風(fēng)、地震和洪水的歷史數(shù)據(jù)中找出易受自然災(zāi)害影響的地區(qū),其數(shù)據(jù)可以從FEMA、USGS、NOAA、歐盟委員會(huì)和歐洲環(huán)境署等機(jī)構(gòu)獲得。
 
即使在洪水區(qū)以外,也應(yīng)考慮場(chǎng)地特定因素,如海拔、坡度和地下水位等。ANSI / BICSI 002 – 2014標(biāo)準(zhǔn)為此可以提供建議。
 
組織有時(shí)為減少其他風(fēng)險(xiǎn)而做出的決定實(shí)際上會(huì)增加洪水帶來(lái)的危險(xiǎn)。例如,很多電氣設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)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(huì)有風(fēng)險(xiǎn)。
 
ANSI/BICSI 002標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定公用設(shè)施管道應(yīng)位于地下水位以上,并應(yīng)檢查公用設(shè)施維護(hù)孔是否成為潛在的進(jìn)水源頭。
 
即使是中等降雨也可能淹沒(méi)光纖和配電線纜管道,并填滿地下室,也可能會(huì)導(dǎo)致瞬間短路等問(wèn)題,將積水抽出也是一件麻煩事,濕度高會(huì)使開關(guān)設(shè)備失效,導(dǎo)致局部放電和套管失效,并降低絕緣系統(tǒng),導(dǎo)致腐蝕。在存在其他污染物的情況下,濕度高也會(huì)增加局部放電的機(jī)率。
 
數(shù)據(jù)中心設(shè)施的外圍管道應(yīng)采取傾斜設(shè)計(jì),可以將水引離建筑物和設(shè)備,地下室應(yīng)位于地下水位以上,但濕氣仍可能進(jìn)入地下室或連接發(fā)電機(jī)、開關(guān)設(shè)備、負(fù)荷組、變壓器的線纜管道。
 
做好準(zhǔn)備
 
從長(zhǎng)期來(lái)看,濕氣會(huì)導(dǎo)致線纜絕緣退化,將以微小裂紋的形式蔓延,并最終導(dǎo)致電纜故障。這些微小裂紋可能在制造、運(yùn)輸、牽引或維修過(guò)程中產(chǎn)生。
 
使用針對(duì)這些環(huán)境(例如TR-XLPE或LC)進(jìn)行優(yōu)化的電纜可以降低風(fēng)險(xiǎn),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(gè)潛在的薄弱環(huán)節(jié),如果工藝不良將會(huì)導(dǎo)致進(jìn)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(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減,連接器腐蝕,天冷凍結(jié)會(huì)導(dǎo)致機(jī)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(huán)境中運(yùn)行,但與電力電纜一樣,網(wǎng)絡(luò)連接可能是最弱的環(huán)節(jié)。防止進(jìn)水和減少水分是保護(hù)關(guān)鍵光纖基礎(chǔ)設(shè)施的最佳方法。
 
未來(lái)將會(huì)怎么樣發(fā)展?全球氣候變化可能是對(duì)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的最大威脅。據(jù)英國(guó)環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部環(huán)境的調(diào)查報(bào)告,在英國(guó),預(yù)計(jì)日益增多的洪水將損害桅桿、塔架、數(shù)據(jù)中心、電話交換機(jī)、基站和交換中心在內(nèi)的關(guān)鍵資產(chǎn)。
 
而在美國(guó),來(lái)自全球變化研究計(jì)劃的第三次全國(guó)氣候評(píng)估報(bào)告了類似的風(fēng)險(xiǎn)。
 
在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)里,全球平均海平面上升了8英寸,預(yù)計(jì)在本世紀(jì)內(nèi)將提升1到4英尺,從而增加了侵蝕、風(fēng)暴破壞和沿海地區(qū)洪水的風(fēng)險(xiǎn)。在美國(guó),到本世紀(jì)末將近490個(gè)社區(qū)將面臨長(zhǎng)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(shù)據(jù)中心將面臨洪水淹沒(méi)的風(fēng)險(xiǎn)。
 
近期的一篇論文《氣候變化對(duì)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)》預(yù)測(cè),到2030年,如果海平面上升1英尺的話,將有235個(gè)數(shù)據(jù)中心、771個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)(POP)、53個(gè)海底光纜登陸站和42個(gè)互聯(lián)網(wǎng)交換點(diǎn)(IXPS)受到影響。
 
根據(jù)預(yù)測(cè),到本世紀(jì)末,4067英里長(zhǎng)的光纜管道將被淹沒(méi)。雖然其管道設(shè)計(jì)可以防風(fēng)雨和防水,但并不能應(yīng)對(duì)水淹。此外,一些光纜基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)使用了20年,存在密封層和包覆層退化的風(fēng)險(xiǎn)。
 
對(duì)于數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō),其他危險(xiǎn)區(qū)域包括屋頂?shù)碾娎|和管道貫穿件、位于外墻的電力系統(tǒng)或與外部網(wǎng)絡(luò)室的連接。所有穿過(guò)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的貫穿應(yīng)被視為潛在的泄漏路徑,并適當(dāng)密封。
 
可以在沿海地區(qū)以外新建數(shù)據(jù)中心,但即使這樣,某些地區(qū)的風(fēng)暴將增加71%的機(jī)率。氣溫每增加1攝氏度,空氣中的水分就會(huì)增加7%。根據(jù)預(yù)測(cè),全球本世紀(jì)末氣溫上升3到5度,可能會(huì)出現(xiàn)更加頻繁的傾盆大雨,造成局部洪水泛濫,并使河岸邊界發(fā)生變化。
 
盡管發(fā)出了警告,但在最近對(duì)867家數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商和IT從業(yè)人員進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)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(jù)更高的溫度、增加的洪水或缺水情況重新評(píng)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(fēng)險(xiǎn)。
 
這種比例還很低,但確實(shí)表明氣候變化和洪水的威脅已經(jīng)開始被人們認(rèn)識(shí)到。未來(lái)的數(shù)據(jù)中心必須防范水的威脅,并且有些數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在積極主動(dòng)地開展這項(xiàng)工作。
 
密封管道
 
在TIA 942標(biāo)準(zhǔn)中,建議將地漏部署在存在進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域,數(shù)據(jù)中心和支持設(shè)備應(yīng)位于最高預(yù)期洪水水位之上。地下室不應(yīng)部署關(guān)鍵的電子、機(jī)械或電氣設(shè)備。
 
實(shí)際上,即使設(shè)備位于地面,電力饋線也經(jīng)常進(jìn)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(shí)一些共用管道和配電室被人們忽視。
 
標(biāo)準(zhǔn)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(tài),。一些施工規(guī)范沒(méi)有包括密封管道和建筑物入口的細(xì)節(jié),這是很常見(jiàn)的。
 
當(dāng)發(fā)現(xiàn)進(jìn)水時(shí),建立維護(hù)程序以解決問(wèn)題
 
常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)救措施包括采用泡沫或硅膠進(jìn)行封堵,但這些都不是有效的長(zhǎng)期補(bǔ)救措施,因?yàn)槊芊庵蟮乃畨簩?huì)增加。
 
機(jī)械密封解決方案使用具有嚴(yán)格公差的壓縮橡膠溶液,當(dāng)壓縮時(shí),可以密封防水,這種解決方案將提供一個(gè)防止高水壓的水密密封。而這些解決方案的防水設(shè)計(jì)可以延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。

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