اتاقهای سرور کوچک یا Micro Data Centers (MDC)، ستون فقرات زیرساخت فناوری اطلاعات در سازمانهای متوسط، شعب شرکتهای بزرگ، و ساختمانهای تجاری هستند. طراحی و پیادهسازی صحیح این اتاقها، برای تضمین پایداری، امنیت و عملکرد مداوم سرویسهای حیاتی، امری ضروری است. این مقاله به بررسی جامع استانداردها، الزامات فنی و زیرساختهای کلیدی مورد نیاز برای این مراکز میپردازد.
۱. استانداردهای طراحی و لایهبندی (Tier Classification)
طراحی اتاق سرور باید بر اساس استانداردهای شناختهشدهای انجام شود تا سطح پایداری و دسترسی مورد انتظار (Uptime) تضمین گردد.
الف) استاندارد TIA-942
این استاندارد که توسط انجمن صنایع مخابراتی تدوین شده، جامعترین راهنما برای طراحی مراکز داده است و بر زیرساختهای مکانیکی، الکتریکی و مخابراتی تمرکز دارد.
ب) سیستم لایهبندی (Tier Classification)
این سیستم، میزان افزونگی (Redundancy) و پایداری مرکز داده را تعیین میکند:
لایه (Tier) | سطح دسترسی (Uptime) سالانه | الزامات کلیدی |
Tier I | 99.671% | زیرساخت پایه: تک مسیر توان و خنکسازی، بدون افزونگی. (مناسب MDCهای بسیار کوچک) |
Tier II | 99.741% | زیرساخت با افزونگی جزئی (N+1). یک مسیر توان و خنکسازی اصلی، اما قطعات حیاتی یدکی دارند. |
Tier III | 99.982% | زیرساخت قابل نگهداری همزمان (Concurrent Maintainable). دو مسیر مجزا برای توان و خنکسازی. امکان تعمیر قطعات بدون قطع سرویس. (مناسب اکثر MDCها) |
۲. الزامات زیرساخت الکتریکی و توان
پایداری توان، مهمترین عامل در دسترس بودن سرویسهای سرور است.
الف) تأمین برق بدون وقفه (UPS)
- هدف: جلوگیری از خاموشی سرورها در هنگام قطع برق یا نوسانات کوتاهمدت.
- نوع UPS: استفاده از UPSهای آنلاین (Online Double Conversion) ضروری است، زیرا بالاترین کیفیت توان خروجی را ارائه داده و زمان سوئیچینگ آنها صفر است.
- مدت زمان پشتیبانی: UPS باید توان مورد نیاز را برای حداقل 15 تا 30 دقیقه (تا زمان فعال شدن ژنراتور یا خاموشی ایمن) تأمین کند.
- افزونگی توان: برای رسیدن به Tier III، باید از افزونگی N+1 یا 2N در سیستم UPS استفاده شود.
ب) ژنراتور و سیستم زمین
- ژنراتور (اختیاری): برای پشتیبانی طولانیمدت (چند ساعته) ضروری است و باید سیستم انتقال خودکار (ATS) داشته باشد.
- سیستم زمین (Grounding): پیادهسازی یک سیستم ارتینگ کاملاً مجزا و مطمئن برای جلوگیری از نویز، حفظ ایمنی و جلوگیری از آسیب به تجهیزات حساس شبکه حیاتی است.
۳. سیستم خنکسازی دقیق (Precision Cooling)
سیستمهای HVAC معمولی ساختمان برای تحمل بار حرارتی بالای سرورها مناسب نیستند.
الف) بار حرارتی و خنکسازی
- محاسبه بار: توان مصرفی تجهیزات IT تقریباً به طور کامل به صورت حرارت دفع میشود. سیستم خنکسازی باید قادر به حذف تمام این حرارت (به علاوه مقداری حاشیه اطمینان) باشد.
- تکنولوژی CRAC/CRAC: استفاده از یونیتهای CRAC (Computer Room Air Conditioner) یا CRAC (Air Handler) که برای خنکسازی دقیق و کنترل رطوبت به صورت 24/7 طراحی شدهاند.
- افزونگی خنکسازی: برای Tier II و بالاتر، باید سیستمهای خنکسازی با آرایش N+1 یا حداقل دو واحد مجزا نصب شوند.
ب) مدیریت جریان هوا
- راهروهای سرد و گرم (Hot/Cold Aisles): رکها باید به گونهای چیده شوند که هوای سرد از جلو وارد و هوای گرم از پشت خارج شود. این آرایش باعث میشود یونیتهای CRAC با راندمان بیشتری کار کنند.
- دمای عملیاتی: دمای مناسب برای اتاق سرور طبق استاندارد ASHRAE بین 18^circC تا 27^circC و رطوبت نسبی بین 40% تا 60% است.
۴. زیرساخت کابلکشی و شبکه
کابلکشی باید طبق استاندارد TIA-942 و اصول کابلکشی ساختاریافته اجرا شود.
الف) کابلکشی داده
- کابلکشی افقی: استفاده از کابلهای CAT6 یا CAT6A برای اتصال سرورها و سوئیچها.
- کابلکشی ستون فقرات (Backbone): برای اتصال MDC به سایر نقاط شبکه یا اینترنت، استفاده از کابل فیبر نوری ضروری است، زیرا پهنای باند و مقاومت بیشتری در برابر نویز فراهم میکند.
ب) مدیریت کابل
- سینیهای مجزا: کابلهای برق و کابلهای داده باید در سینیها یا مسیرهای جداگانه نصب شوند تا از تداخل الکترومغناطیسی (EMI) جلوگیری شود.
- ارتفاع رک: کابلها باید در داخل رک به درستی مدیریت شوند تا جریان هوا مسدود نشود و تعمیر و نگهداری آسان باشد.
۵. ایمنی فیزیکی و اطفاء حریق
امنیت و ایمنی اتاق سرور از اهمیت بالایی برخوردار است.
الف) ایمنی حریق
- سیستم تشخیص: استفاده از سیستمهای تشخیص دود حساس که در مراحل اولیه آتشسوزی هشدار دهند.
- اطفاء حریق: به دلیل حساسیت تجهیزات، سیستمهای اطفاء حریق مبتنی بر آب (اسپرینکلر) توصیه نمیشود. بهترین گزینه استفاده از سیستمهای گازی (مانند FM-200 یا NOVEC 1230) است که بدون آسیب زدن به تجهیزات، آتش را خاموش میکنند.
ب) دسترسی فیزیکی و امنیت
- کنترل دسترسی: استفاده از سیستمهای کنترل دسترسی بیومتریک یا کارتخوان در درب ورودی.
- مانیتورینگ: نصب دوربینهای نظارتی با پوشش کامل رکها و ورودیها و ثبت وقایع.
۶. هزینههای کلی و توجیه اقتصادی MDC
هزینههای یک اتاق سرور Tier III میتواند به طور قابل توجهی بالاتر از یک اتاق معمولی باشد، اما این افزایش هزینه، با کاهش زمان از کارافتادگی و افزایش طول عمر تجهیزات توجیهپذیر است.
سرفصل هزینه | تأثیر بر پایداری |
تجهیزات IT | مستقیماً به عملکرد وابسته است. |
سیستم UPS و باتری | بیشترین تأثیر بر جلوگیری از قطعی لحظهای. |
سیستم خنکسازی دقیق | تضمین سلامت و طول عمر تجهیزات. |
زیرساخت حریق و امنیت | جلوگیری از فاجعه و خسارتهای جبرانناپذیر. |
توصیه نهایی: طراحی اتاق سرور، به ویژه برای لایههای Tier II و بالاتر، یک فرآیند تخصصی است که نیازمند مشاوره مهندسان تأسیسات و IT برای محاسبه دقیق بار حرارتی، توان الکتریکی و افزونگی مورد نیاز است.
