چگونه دستگاه کنترل شرایط محیطی مناسب را انتخاب کنیم

نحوه انتخاب سیستم کنترل شرایط محیطی و مانیتورینگ اتاق سرور

نحوه انتخاب بهترین سیستم مانیتورینگ یا کنترل شرایط محیطی اتاق سرور افزایش نیازهای خنک‌سازی یک مشکل تقریباً شایع برای سازمان‌هاست. با به‌روزرسانی به فناوری‌های جدید و بالا رفتن قدرت محاسبات سرورها و تجهیزات، میزان برق بیشتری مصرف‌شده و نیاز به تهویه مطبوع بیشتر است. سیستم‌های محاسبات لبه و مرکزداده های کوچک با لایه‌های مختلف نیازمند سیستم نظارتی محیطی است.

مزایای سیستم کنترل شرایط محیطی

روش‌های مختلفی برای نظارت بر دما و سایر عوامل محیطی در یک اتاق سرور وجود دارد.

برخی از سیستم‌های مهم و زیربنایی در اتاق سرور و دیتاسنتر باید حتماً به سنسورهای دما مجهز باشند و افزایش دمای رک و تجهیزات داخل آن را هشدار دهد. سیستم‌هایی مانند UPS که مجموعه‌ای از باتری‌ها است یک نمونه بارز از این مورد است. سنسورهای دما همچنین می‌تواند به UPS ها نیز اضافه شود. البته سنسورهای دما PDU سیستم‌های جداگانه‌ای نسبت به سنسورهای دیگر را دارا است. سیستم کنترل شرایط محیطی اختصاصی هر اتاق سرور می‌تواند این موارد را ارائه دهد و در زمینه‌های مختلف کمک کند.

جلوگیری از خرابی سیستم‌ها:

اکثر دستگاه‌های دیجیتال و الکترونیکی می‌توانند تا دمای 40 درجه گرما را تحمل کنند اما درواقع اگر درجه حرارت بیشتر از 25 درجه باشد دستگاه‌ها مجبور به استفاده بیشتری از خنک‌کننده‌های داخلی خود می‌شوند و همین امر باعث می‌شود که در طول مدت‌زمان کمتری دستگاه‌ها کارایی داشته باشند و منجر به بروز خرابی و خطاهای مختلف شوند.
با اطلاع از میزان گرمای داخل رک و تجهیزات و ملحقات دیگر در اتاق سرور، امکان انجام اقدامات لازم جهت خنک‌سازی و بهبود کارایی سیستم‌های خنک‌کننده به وجود می‌آید و در صورت بروز مشکلی می‌توان به جایگزینی سریع‌تر قطعات و سیستم‌ها دست یافت.

کاهش هزینه‌های عملیاتی:

ایجاد سیستم‌های سرمایشی ازلحاظ اقتصادی هزینه‌بر هستند هرچند میزان کیلووات ساعت مصرفی در سیستم کولینگ و خنک‌سازی بیشتر باشد میزان مصرف برق بیشتری جهت خنک‌سازی و تأمین نیرو لازم است.یک سیستم محیطی با شرایط تهویه هوایی مناسب به‌خوبی کار می‌کند. یک محیط کنترل‌شده با دما مناسب می‌تواند از آسیب به تجهیزات براثر گرما جلوگیری کند.

میانگین زمان خرابی یا MTBF سیستم‌های خنک‌کننده حدود 70/000  ساعت است. MTBF به معنای متوسط زمانی است که یک قطعه یا دستگاه پس از شروع به کار اولین خرابی خود می‌رسد. این خرابی به‌گونه‌ای است که دستگاه دیگر قادر به ادامه فعالیت عادی خود نیست. حالا اگر سرعت دستگاه خنک‌کننده بالاتر رود منجر به افزایش فرسودگی شده و احتمال خرابی زودتر از موعد را دارد.

آسایش کارکنان:

بهترین دمای محیط جهت حضور افراد در اتاق سرور برای انجام کارهای مختلف بین 20 تا 21 درجه است که البته بین 15 تا 28 درجه نیز قابل‌قبول است. جهت حفظ سلامت کارکنان بهتر است دما در این سطح باقی بماند و تخصیص دمای مناسب توسط دستگاه‌های کنترل شرایط محیطی انجام‌پذیر است.

لیست تجهیزات مانیتورینگ و کنترل شرایط محیطی

اگرچه دما احتمالاً مهم‌ترین عامل محیطی در اتاق سرور و دیتاسنتر است و نیاز به نظارت دائمی دارد، اما در دیتاسنترها و سیستم‌های Edge پایش این مورد فقط کافی نیست. چند مورد دیگر وجود دارد که یک سیستم مانیتورینگ اتاق سرور می‌تواند با استفاده از سنسورهای مختلف به پایش آن بپردازد و با کنترل آن یک محیط ایمن‌تر برای پردازش‌ها و نگهداری و ذخیره‌سازی‌ها فراهم آورد.

دما:

مهم‌ترین عامل محیطی جهت نظارت برای بسیاری از محیط‌هایی که با تجهیزات فناوری اطلاعات سروکار دارند عامل دما است. دلیل این امر این است که هر سرور مقداری گرما تولید می‌کند که این گرما میزان کارکرد سیستم خنک‌کننده را بالا می‌برد. بالا رفتن دما و بیشتر شدن گرما در رک‌های اتاق سرور، نقاط داغ ایجاد می‌شود که این خود می‌تواند منجر به نقص تجهیزات و به وجود آمدن احتمال آتش‌سوزی گردد. هرچه میزان متوسط مصرف برق اتاق سرور بیشتر شود احتمال گرم شدن نیز بیشتر می‌شود. بیشتر شدن مصرف و گذشتن از مرز 15 کیلووات یا بیشتر خطر بزرگی برای گرم شدن بیشتر تجهیزات است.

رطوبت نسبی:

رطوبت عامل محیطی مهم دیگری است که بر دستگاه‌های دیجیتال تأثیرگذار است. در یک مرکز داده و اتاق سرور میزان رطوبت از اهمیت بالایی برخوردار است. هنگامی‌که هوا کم‌کم خنک می‌شود باعث به وجود آمدن قطعات ریز آب می‌گردد که رطوبت ایجاد می‌کند. رطوبت می‌تواند باعث خوردگی سطوح مختلف و زنگ‌زدگی شود و یا باعث به وجود آمدن اتصالی در بخش‌های حساس الکترونیکی شود. میزان استاندارد رطوبت اتاق سرور باید بین 25 تا 45 درصد باشد. در اتاق سرور نسبت بخارآب موجود در یک حجم معین از هوا در دمای t به وزن ماکزیمم بخارآبی که می‌تواند در همین حجم در دمای t داشته باشد را رطوبت نسبی گویند.

اگر رطوبت در اتاق سرور به مقدار زیادی کاهش پیدا کند هم مشکلاتی ایجاد می‌شود. اگر رطوبت کمتر از حد مجاز باشد تجهیزات حساس به تخلیه الکترواستاتیک آسیب می‌بینند. نظارت به مقدار رطوبت نسبی را می‌توان توسط دستگاه کنترل شرایط محیطی مانیتور کرد و از میزان آن اطمینان حاصل کرد.

جریان هوا:

یکی از کارهای مهم صورت گرفته در اتاق سرور، اندازه‌گیری جریان هوا است. تهویه هوا اتاق سرور و دیتاسنتر بیش از 10 درصد کل هزینه‌ها را در برمی‌گیرد که با راه‌حل‌های استاندارد و استفاده از فن‌های مختلف با جاگذاری مناسب می‌توان این هزینه‌ها را کاهش داد. سنسورهای جریان هوا می‌توانند پس از اتصال به سیستم کنترل شرایط محیطی بازده هوایی و میزان خنک‌کنندگی را تشخیص دهند.

نشت آب:

نشتی آب یکی از خطرات بالقوه اتاق سرور و دیتاسنتر است. با رسیدن آب به بردهای الکترونیکی و تجهیزات برقی ممکن است آسیب‌های جبران‌ناپذیری به سیستم وارد شود. استفاده از دستگاه‌های تهویه و خنک‌سازی اتاق سرور و دیتاسنتر مانند چیلر که با استفاده از آب خنک‌سازی را ایجاد می‌کنند باید با احتیاط فراوان صورت پذیرد؛ زیرا یکی از بدترین اتفاقات ممکن است که به علت نشت آب رخ دهد. سنسور نشت آب که یکی از اجزای سیستم مانیتورینگ اتاق سرور است.
پس از تشخیص نشتی، آلارم های هشداردهنده ایجاد می‌کند و اگر شما در محدوده اتاق سرور باشید، متوجه خواهید شد. البته درصورتی‌که سیستم مانیتورینگ شما از قابلیت تماس و پیامک برخوردار باشد این اتفاق گزارش داده می‌شود.

دود و آتش‌سوزی:

اگر اتاق سرور از سیستم خاصی برای مهار آتش برخوردار نباشد ممکن است خطر بالایی ایجاد شود. گرمای زیاد در اتاق سرور باعث بالا رفتن دما می‌شود و تجهیزاتی مانند کابل، باتری یا دستگاه‌های دیگر براثر گرما دچار احتراق شود. دود ناشی از گرمای زیاد نشان‌دهنده وقوع آتش‌سوزی احتمالی است.
حسگر دود در دستگاه کنترل و مانیتورینگ اتاق سرور جهت تشخیص دود و ذرات آتش مورداستفاده قرار می‌گیرد. این حسگر با حساسیت بالا در هنگام وقوع هرگونه آتش و تشخیص دود هشدارهای لازم را می‌دهد.

حرکت:

تردد و حرکت در اتاق سرور از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. کنترل حرکت در اتاق‌های سرور و دیتاسنترها علاوه بر بحث امنیتی از نظر صرفه‌جویی انرژی قابل توجه است. سنسور حرکت، طراحی شده جهت نظارت بر ورود و خروج و تشخیص حرکت در محیط‌های بسته به وسیله تجزیه و تحلیل سیگنال‌های متعدد است. استفاده از سیستم کنترل و مانیتورینگ اتاق سرور و سنسور حرکت می توان از این افزایش مصرف انرژی جلوگیری کرد.
این سنسور وظیفه تشخیص حرکت در محدوده خود را دارد به صورتی که اگر چیزی در فاصله گفته شده حرکت کند، سنسور آن حرکت را تشخیص داده و پیامی به سیستم ارسال می‌کند و با توجه به عملکردی که برای این رویداد در نظر گرفته شده است، اقدامات لازم اجرا خواهند شد.

برق:

یک سیستم نظارت بر اتاق سرور و مانیتورینگ باید قادر به نظارت بر سیستم برقی و مدارات تک فاز و سه فاز باشد. این نظارت که با سنسور برق صورت می‌پذیرد شامل PDUها، منابع برق اضطراری و ژنراتورهای پشتیبانی می‌شود.بهره‌وری انرژی می‌تواند یک معیار مهم برای بسیاری از مراکز داده و سازمان‌هایی باشد که از اتاق سرور استفاده می‌کنند.

دسترسی فیزیکی: 

جنبه‌های مختلفی برای نظارت وجود دارد که می‌تواند شامل دسترسی به اتاق و دسترسی به رک سرور باشد. سیستم کنترل دسترسی مرکزی در یک ساختمان قادر به نظارت و کنترل دسترسی اتاق سرور یا کل فضای بخش IT باشد.  اما دسترسی به رک ممکن است به مدیریت جداگانه نیازمند باشد و احتیاج باشد توسط سیستم نظارتی کنترل شرایط محیطی اتاق سرور به‌صورت اختصاصی سامان‌دهی شود.
با نصب دستگاه کنترل تردد می توان ورود به اتاق سرور را محدود و از قابلیت‌های گسترده سیستم کنترل تردد، از جمله ثبت ورود و خروج افراد بهره برد. کنترل دسترسی به رک‌ها. با نصب دستگاه کنترل تردد و قفل برقی بر روی رک‌ها می‌توان دسترسی به تجهیزات داخل رک را محدود به افراد دارای مجوز نمود.

اتصال به شبکه: 

در اینجا باید به نحوه اتصال سیستم کنترل شرایط محیطی به شبکه محلی توجه شود. متداول‌ترین روش برای این کار استفاده از اتصال IP / Ethernet است، اما در مکان‌هایی که این امر امکان‌پذیر نیست، استفاده از WiFi ممکن است گزینه‌ای باشد که توسط برخی سیستم‌های مانیتورینگ محیط ارائه‌شده است.

سیستم‌های پیام‌رسانی: 

اکثر دستگاه‌های کنترل شرایط محیطی می‌توانند از انواع مختلف هشدار دهی استفاده کنند.  این موارد می‌تواند شامل هشدارهایی از طریق ایمیل ، پیامک یا SMS ، تماس‌های تلفنی ، واسط های وب (پورتال‌های ابری) و پروتکل‌های مدیریت شبکه ( SNMP ) باشد.  در هر روشی که برای هشدار دهی انتخاب شود ، مهم این است که سیستم کنترل شرایط محیطی تأمین‌شده، نیاز سازمان را برآورده کند و به‌طور مداوم سیستم را بررسی و آزمایش کند تا اطمینان حاصل شود که هشدارها دریافت شده‌اند و می‌توان بر اساس آن‌ها عملیات مقتضی را انجام داد.

نتیجه:

با استفاده از سیستم کنترل و مانیتورینگ پارامترهای محیطی مانند دما، رطوبت، نور، برق، حریق، حرکت، آب، گاز و … همواره بر محیط نظارت داشته، تجهیزات خود را مانند فن‌ها، پمپ‌ها، تجهیزات گرمایشی و سرمایشی، درب‌ها، روشنایی، رطوبت ساز و … کنترل نموده ، با وقوع هر رویداد مانند: افزایش یا کاهش دما، وقوع حریق، انتشار گاز، نشتی آب، تغییرات روشنایی، حرکت موجودات و … بلافاصله باخبر شوید. با تهیه این سیستم سه عملکرد مهم یعنی: 1- مانیتورینگ و نظارت، 2- کنترل و خودکارسازی 3- آلارم و اطلاع‌رسانی رویدادها به‌صورت یکپارچه در اختیار خواهد بود و از مزایای یک سیستم هوشمند با امکاناتی منحصربه‌فرد بهره خواهید برد.

لازم است بدانید این سیستم به‌گونه‌ای بوده که چشم‌انداز وسیعی از نحوه فعالیت همه سیستم‌های زیر مجموعه را در اختیار کاربر گذاشته و با این وجود کاربر می‌تواند با استفاده از درگاه ارتباطی سیستم وضعیت عملکرد را بررسی کرده و بااین‌حال به‌راحتی کنترل خودکار بخش‌های مختلف توسط کاربر وجود دارد. با توجه به مزایای مانیتورینگ شبکه و با توجه به اهمیت کنترل شرایط مختلف به‌صورت دقیق در مکان‌هایی چون، بیمارستان‌ها، پایگاه‌های انتقال خون، مخابرات، اتاق سرور و دیتاسنتر لازم است که از این سیستم کنترلی استفاده شود.