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探究数据中心抗干扰技术及处理方式
2015/10/23 08:53   企业网D1Net      关键字:数据中心,抗干扰      浏览量:
电磁干扰在数据中心里无处不在,电磁干扰处理的好坏会直接影响到内部设备的运转,进行数据中心设计时要重视电磁兼容设计,优化数据中心的电磁环境,减少电磁干扰,提高数据中心运行的稳定性。

  在数据中心里,电子设备数量巨大,会产生大量的电磁干扰,除了电子设备,还有电源设备、传输导线和结构、散热风扇、日光灯等等,这些也会产生电磁。数据中心空间小、设备多、功率密度高、配电复杂、电磁干扰源多、敏感器件多,这样造成数据中心内部的电磁干扰问题异常突出。不过电磁干扰是看不到、摸不着的东西,必须要使用专业的设备才能检测出来,所以很多时候都会被人所忽略,尤其是有些干扰引发的问题并不是突发爆发,而是慢慢地、潜移默化地,随着时间的累积才最终造成设备损坏。比如在电磁干扰严重的数据中心里,会发现设备的故障率很高,隔三差五就有设备损坏,拆开设备机壳会看到有些元器件发生了损坏,有些损坏还需要进行检测才能明确,所以电磁干扰已经成为数据中心里的隐形杀手,若不能及时消除,后患无穷。

  电磁干扰由三部分组成:干扰源、传输媒介和敏感器件。干扰源是指产生电磁干扰的元件、器件、设备或自然现象;传输媒介是指电磁干扰的耦合途径和耦合通道,电磁干扰的主要传输方式有辐射、传导、感应(电容感应、电感感应);敏感器件是指对电磁干扰产生响应的设备。我们来看看数据中心里有哪些干扰源。变压器产生的电磁干扰,由于数据中心机房的功率密度很高,用电负荷比较大,使用变压器的台数比较多,且功率较大,是数据中心的主要干扰源之一;数据中心里大量使用UPS这样稳压稳流的开关电源,而开关电源开关器件的高频开断,也会产生高次谐波,形成电磁干扰,还有大电流开断也会产生较大的冲击电流,电流的变化率非常大,也会形成较强的电磁干扰;非人为干扰源,如大自然的噪声、太阳噪声、宇宙噪声等,这中间以雷电电磁干扰危害最大,是数据中心主要电磁干扰源之一,雷电危害的形式有两种,一种是雷电接近数据中心,通过感应的方式直接危害数据中心的数据设备,另一种是雷电在电力系统传输导线上感应较大的电流,通过电力系统传输线传导到数据中心,对数据中心设备产生危害;综合布线系统也会产生电磁干扰。
  综合布线本身是无源的,但它与各种高频网络设备互连成系统后,就成为有源设备的重要组成部分。综合布线系统传输的高频信号,会形成电磁辐射,电磁辐射会形成电磁干扰,影响周围的电磁环境;数据中心大量的动力设备、照明设备、电子设备都是干扰源。可以说在数据中心里,干扰源随处可见,造成数据中心内部电磁干扰特别严重,还有就是干扰源本身有时也要充当传输介质或敏感器件,因为有些干扰源本身就是电子器件,它的内部也有不少的敏感器件。
  数据中心里的电磁干扰严重地威胁着设备的正常运行。在电磁干扰严重的情况下,可能会导致服务器的硬盘、存储设备损坏,使数据发生丢失。也可能会导致信号的处理、交换、控制出现逻辑错误,通信数据完整性降低、传输误码增加、信号失真;雷击事故引起的尖峰干扰可引起逻辑电路的伪触发,严重的使硬件设备造成毁灭性的破坏等(我们平时在家看电视时,如果发生雷雨天气,会将电视关掉也是这样的原因);还有数据中心的工作站显示器监控中心显示大屏等显示器显示不稳定,屏幕图像有抖动,甚至黑屏的现象;恶劣的电磁环境,较强的电磁干扰也会影响数据中心工作人员的身体健康,电磁干扰是一种严重的辐射,长时间在这种环境中工作,对人体会造成伤害。在一定条件下,电磁干扰可导致中枢神经系统机能障碍和植物神经功能紊乱、眼睛损伤、诱发癌症或免疫缺陷性疾病。长期在数据中心里工作的人员,应该特别要注意,远离大功率设备,避免电磁干扰对身体造成伤害。
  既然电磁干扰有这么多危害,就要想办法消除一下,全部消除是做不到的,但是可以通过一些手段来减少电磁干扰对其它设备和人的影响。前面提到了电磁干扰有干扰源、传输媒介和敏感器件三部分组成,只要去掉任何一部分就不会出现电磁干扰的情况,或者说影响比较小。首先可以减少干扰源,这个消除最直接,可是很多干扰源也是运行的设备,又不能移去,就得从其它方面想办法,比如进行系统接地、增加滤波环节、提高布线的合理性等方法,通过这些方法可以减少干扰源发出的电磁的强度,在一定程度上降低电磁干扰对其它设备的伤害;其次是中断传输媒介,避免干扰源接触到敏感器件,主要是通过屏蔽的方式来阻断干扰源和敏感器件接触,将两者之间隔离;最后就是对敏感元件的保护,这里也包括对人的保护,每台设备内部都有很多对电磁干扰敏感的元器件,这些设备应该进行接地处理,并且增加金属外壳进行屏蔽,同时提升敏感元件的抗干扰能力。数据中心里的人应该穿防辐射衣服,戴防静电手套,避免电磁干扰对人造成损害。
  电磁干扰在数据中心里无处不在,电磁干扰处理的好坏会直接影响到内部设备的运转,进行数据中心设计时要重视电磁兼容设计,优化数据中心的电磁环境,减少电磁干扰,提高数据中心运行的稳定性。

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