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数据中心如何为应对自然灾害做好准备

发布时间:2019-05-13 16:36:34

随着全球气候变化的加快,极端天气事件日益频繁,海平面正在上升。虽然数据中心和海底电缆登陆站等关键基础设施通常能够可靠运行,但它们也面临进水或洪水淹没的风险。

 

自然灾害来袭

 

2012年,纽约遭受了飓风桑迪的严重影响:位于曼哈顿城区的几个数据中心被淹,不得不将地下室和发电机房抽干,更换损坏的开关设备,然后才能重新投入使用。2016年,由于暴雨,英国利兹的艾尔河涨水,洪水淹没沃达丰公司在当地的数据中心设施,使其业务中止运营数天。

 

安全的地理位置是抵御自然灾害的最佳防御手段。数据中心选址已经考虑了环境、气候、电力、光纤连接、劳动力成本、税收等因素。还应评估自然灾害的风险,并避开易受洪水影响的地区。

 

还有一些行业标准可以帮助指导数据中心的选址。例如,用于评估数据中心可靠性的美国标准(ANS)TIA 942的内容涵盖了防止物理危害(包括火灾、洪水、风暴)的指南。TIA 942标准表明,Tier IV数据中心应建在距离百年一遇的洪泛平原超过300英尺(91米),距离沿海或内陆水道超过半英里(0.8公里)的位置。

 

组织可以从龙卷风、飓风、地震和洪水的历史数据中找出易受自然灾害影响的地区,其数据可以从FEMA、USGS、NOAA、欧盟委员会和欧洲环境署等机构获得。

 

即使在洪水区以外,也应考虑场地特定因素,如海拔、坡度和地下水位等。ANSI / BICSI 002 – 2014标准为此可以提供建议。

 

组织有时为减少其他风险而做出的决定实际上会增加洪水带来的危险。例如,很多电气设备和网络连接设备可能部署在地下,如果地下水位上升,这些管道和入口可能会有风险。

 

ANSI/BICSI 002标准规定公用设施管道应位于地下水位以上,并应检查公用设施维护孔是否成为潜在的进水源头。

 

即使是中等降雨也可能淹没光纤和配电线缆管道,并填满地下室,也可能会导致瞬间短路等问题,将积水抽出也是一件麻烦事,湿度高会使开关设备失效,导致局部放电和套管失效,并降低绝缘系统,导致腐蚀。在存在其他污染物的情况下,湿度高也会增加局部放电的机率。

 

数据中心设施的外围管道应采取倾斜设计,可以将水引离建筑物和设备,地下室应位于地下水位以上,但湿气仍可能进入地下室或连接发电机、开关设备、负荷组、变压器的线缆管道。

 

做好准备

 

从长期来看,湿气会导致线缆绝缘退化,将以微小裂纹的形式蔓延,并最终导致电缆故障。这些微小裂纹可能在制造、运输、牵引或维修过程中产生。

 

使用针对这些环境(例如TR-XLPE或LC)进行优化的电缆可以降低风险,但并非所有电缆故障都是由于电缆绝缘层的故障造成的。拼接处、端子和接头也是一个潜在的薄弱环节,如果工艺不良将会导致进水。

 

除了电力电缆之外,许多相同的考虑因素也适用于地下光缆。小微裂缝中的水分子会导致信号衰减,连接器腐蚀,天冷冻结会导致机械损坏。

 

室外电缆使用凝胶填充管或水膨胀材料,以最大限度地减少水分渗透,并在恶劣环境中运行,但与电力电缆一样,网络连接可能是最弱的环节。防止进水和减少水分是保护关键光纤基础设施的最佳方法。

 

未来将会怎么样发展?全球气候变化可能是对数据中心基础设施的最大威胁。据英国环境、食品和农村事务部环境的调查报告,在英国,预计日益增多的洪水将损害桅杆、塔架、数据中心、电话交换机、基站和交换中心在内的关键资产。

 

而在美国,来自全球变化研究计划的第三次全国气候评估报告了类似的风险。

 

在过去的一个世纪里,全球平均海平面上升了8英寸,预计在本世纪内将提升1到4英尺,从而增加了侵蚀、风暴破坏和沿海地区洪水的风险。在美国,到本世纪末将近490个社区将面临长期的洪水泛滥,其中包括波士顿、纽约、迈阿密、圣马特奥和纽瓦克等大城市,这些城市的数据中心将面临洪水淹没的风险。

 

近期的一篇论文《气候变化对互联网基础设施的风险》预测,到2030年,如果海平面上升1英尺的话,将有235个数据中心、771个网络接入点(POP)、53个海底光缆登陆站和42个互联网交换点(IXPS)受到影响。

 

根据预测,到本世纪末,4067英里长的光缆管道将被淹没。虽然其管道设计可以防风雨和防水,但并不能应对水淹。此外,一些光缆基础设施已经使用了20年,存在密封层和包覆层退化的风险。

 

对于数据中心来说,其他危险区域包括屋顶的电缆和管道贯穿件、位于外墙的电力系统或与外部网络室的连接。所有穿过建筑围护结构的贯穿应被视为潜在的泄漏路径,并适当密封。

 

可以在沿海地区以外新建数据中心,但即使这样,某些地区的风暴将增加71%的机率。气温每增加1摄氏度,空气中的水分就会增加7%。根据预测,全球本世纪末气温上升3到5度,可能会出现更加频繁的倾盆大雨,造成局部洪水泛滥,并使河岸边界发生变化。

 

尽管发出了警告,但在最近对867家数据中心运营商和IT从业人员进行的一项调查中,只有14%的受访者表示他们正在考虑气候变化的影响,根据更高的温度、增加的洪水或缺水情况重新评估选址。只有11%的受访者表示,正在采取措施减轻增加的洪水风险。

 

这种比例还很低,但确实表明气候变化和洪水的威胁已经开始被人们认识到。未来的数据中心必须防范水的威胁,并且有些数据中心运营商已经在积极主动地开展这项工作。

 

密封管道

 

在TIA 942标准中,建议将地漏部署在存在进水风险的区域,数据中心和支持设备应位于最高预期洪水水位之上。地下室不应部署关键的电子、机械或电气设备。

 

实际上,即使设备位于地面,电力馈线也经常进入地下变电站,并可能成为水分和湿度的通道。采用水泵和除湿器可以去除水分和湿气,但有时一些共用管道和配电室被人们忽视。

 

标准建议管道使用某种类型的密封剂,但许多密封剂处在开放状态,。一些施工规范没有包括密封管道和建筑物入口的细节,这是很常见的。

 

当发现进水时,建立维护程序以解决问题

 

常见的现场补救措施包括采用泡沫或硅胶进行封堵,但这些都不是有效的长期补救措施,因为密封之后的水压将会增加。

 

机械密封解决方案使用具有严格公差的压缩橡胶溶液,当压缩时,可以密封防水,这种解决方案将提供一个防止高水压的水密密封。而这些解决方案的防水设计可以延长建筑物的使用寿命。


本文来源:企业网D1Net


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