数据中心抗干扰技术探究

众所周知,只要是电子设备都会产生辐射和电磁波,只不过多少而已。少量的辐射对人体是没有伤害的,但是如果过量对人体的伤害是严重的。同时电磁干扰对设备的运行也产生了影响,甚至是损伤。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。

作者:何妍 

来源:51CTO

时间: 2024-08-26 19:00:46

数据中心抗干扰技术探究的相关文章

《数据中心虚拟化技术权威指南》一第2章 数据中心网络演进2.1 以太网协议:过去和现在

第2章 数据中心网络演进 数据中心虚拟化技术权威指南 本章节将讲述以太网协议的发展,设计数据中心以太网络的时候需要考虑的最重要因素,以及虚拟化如何在这些项目实施中克服常见的局限性.本章包含以下几个主题. 以太网协议的过去与现在: 数据中心网络拓扑: 网络虚拟化优势. 数据中心网络的主要目标是将服务器数据传输至客户端和其他服务器.很明显,数据中心是为提供数据服务而建设的,网络可以精确地定义设备的真实效率. 为了与今天数据中心环境的可靠性和成长性相配,数据库中心网络必须包含以下特征. 可用性:能够健

畅想智能存储,2017中国计算机大会“下一代数据中心存储技术与系统”论坛举行

10月27日,2017中国计算机大会(CNCC2017) 技术论坛"下一代数据中心存储技术与系统"在福州举行.围绕论坛主题,众多学术界顶尖学者与企业界重磅嘉宾现场对新型存储器件.多核服务器.高速网络等新硬件的发展以及下一代数据中心的存储技术和系统所面临的机遇与挑战进行了深度研讨. 众所周知,存储基础架构与系统技术是大数据与云计算数据中心的重要基石.围绕"下一代数据中心存储技术与系统",在本届论坛主席中科院计算所副研究员蒋德钧.阿里巴巴资深专家朱家稷的组织下,多位学术

数据中心机房空调技术研发创新探讨

摘要:"互联网+"时代,云计算.大数据等应用使得数据中心规模化.大型化成为主流,数据中心节能也备受关注,特别是机房空调能耗占据整个数据中心近40%.大型数据中心怎样才能提高数据中心制冷效率?作为专业的空调制造商,艾默生空调在技术上有着哪些创新?这些技术给数据中心节能带来了怎样的效果? 数据中心机房空调技术研发创新探讨: "互联网+"时代,云计算.大数据等应用使得数据中心规模化.大型化成为主流,数据中心节能也备受关注,特别是机房空调能耗占据整个数据中心近40%.大型数

《数据中心虚拟化技术权威指南》一1.2 数据中心虚拟化起源

1.2 数据中心虚拟化起源 数据中心虚拟化技术权威指南 本书的主要目标之一就是正确描述那些所谓数据中心虚拟化趋势的技术特征.在最初的研究过程中,通过切身体会,我遇到过各种对虚拟化的单一解答或仅仅单方面的定义,例如: 虚拟化使得您可以在一台物理机器上运行多个虚拟机,每个虚拟机跨越多个环境,共享一台物理计算机的资源: 虚拟化提供了一个"物理到逻辑"的存储设备抽象,它提供了对复杂的.消耗资源的基础设施和实体的一个简单和一致的表征: 网络虚拟化指的是叠加在一个共同的物理基础设施之上,逻辑隔离网

数据中心制冷技术的应用及发展

1.前言 随着云计算为核心的第四次信息技术革命的迅猛发展,信息资源已成为与能源和材料并列的人类三大要素之一.作为信息资源集散的数据中心正在发展成为一个具有战略意义的新兴产业,成为新一代信息产业的重要组成部分和未来 3-5 年全球角逐的焦点.数据中心不仅是抢占云计算时代话语权的保证,同时也是保障信息安全可控和可管的关键所在,数据中心发展政策和布局已上升到国家战略层面. 数据中心是一整套复杂的设施.它不仅仅包括计算机系统和其它与之配套的设备(例如通信和存储系统),还包含配电系统.制冷系统.消防系统.

《数据中心虚拟化技术权威指南》一2.3 网络虚拟化的优点

2.3 网络虚拟化的优点 数据中心虚拟化技术权威指南 网络虚拟化技术可以集合两种矛盾设计的优点,从而可以使得它们的缺点最小化.通过"网络技术的虚拟化",您会看到一些巧妙的.解决不同问题的技术. 2.3.1 网络逻辑分区 数据中心网络整合是一个明确的趋势,考虑到任何网络都在改善目标连接,这是一个常识性的问题,那就是多个物理网络是花费更高,通信基本设施难以构架和管理. 在统一数据中心网络中,资源(如端口和传输容量)可以实现最大化利用.然而,网络分区有很强的推动力,如不同的安全区域和多租户技

《数据中心虚拟化技术权威指南》一 2.5 扩展阅读

2.5 扩展阅读 数据中心虚拟化技术权威指南Moreno,Victor. Reddy,Kumar. Network Virtualization. Cisco Press,2006. IEEE Standards Association,445 Hoes Lane,Piscataway,NJ 08854-4141 USA http://standards.ieee.org Telecommunications Industry Association(TIA),1320 N. Courthous

《数据中心虚拟化技术权威指南》一导读

前 言 数据中心虚拟化技术权威指南"我对学习数据中心技术很感兴趣,应该如何开始呢?" 自从我第一次听到这个问题,我见过很多 IT 专业人士,面对令人晕头转向的数据中心新技术开发,变得不堪重负.从我的角度来看,这种挫折主要是由于试图去理解这个问题,却没有被正确地引入到有关这些复杂的环境的最根本的概念和定义.而这些观点一直是我给他们建议的基础. 然而,随着岁月的流逝,我发现回答这个问题变得更复杂.可以理解的是,这些专业人士的背景也被要求日益多样化,主要是因为数据中心技术在不同的知识领域不断

三大数据中心存储技术之间的较量

存储是数据中心不可缺少的重要部分,任何数据中心数据最终都要放置到存储设备上,随着数据中心规模越来越大,需要存储的数据量也越来越大,这对存储设备提出了更高的要求.不过和其它领域的技术不断推陈出新相比,存储领域似乎一直不温不火,鲜有人提及.甚至现在以太网技术的火热大有替代传统存储技术之势,这对于传统的存储厂商来说可不是什么好消息,软件定义存储SDS也是跟在了以太网的软件定义网络SDN推出之后,是这两年存储领域唯一的热点技术.其实存储领域不乏一些巨头企业,如EMC.NetApp.IBM.HP等,各个都