10 نکته که باید در طراحی اتاق سرور در نظر بگیریم
طراحی یک اتاق سرور کارآمد معمولا چالش برانگیز است. متأسفانه، طرح‌ریزی ضعیف برای یک اتاق سرور نه تنها مزیتی در بر نخواهد داشت بلکه منجر به مشکلات بیشتری نیز خواهد شد و به‌جای سفارشی‌سازی و کنترل کامل بر فناوری اطلاعات خود، با خرابی‌های سخت‌افزاری، هزینه‌های خارج از کنترل و خسارت‌های پرهزینه مواجه خواهید شد.
این مقاله توضیح می‌دهیم که برای طراحی یک اتاق سرور کامل چه چیزی لازم است و در نظر گرفتن چه نکاتی اطمینان می‌دهد، میزبانی در محل منجر به بازگشت سرمایه (ROI) بالا می‌شود.
جنبه‌های مهم طراحی اتاق سرور
اتاق سرور فضایی است که به عملکرد سرورها، ذخیره‌سازی داده‌ها و تجهیزات شبکه اختصاص داده شده است. یک مرکز داده کلاسیک برای چندین مشتری (صدها یا حتی هزاران نفر) نیز همین کار را انجام می‌دهد اما اتاق سرور معمولا فقط منابع IT یک سازمان را تامین می‌کند.
در طراحی اتاق سرور باید جنبه‌های مختلفی را در نظر گرفت. صرف‌نظر از اینکه در یک محفظه قرار می‌گیرد یا فضای بیشتری را اشغال می‌کند، اتاق سرور باید دارای موارد زیر باشد:
- اتصال شبکه و پهنای باند کافی برای عملکرد روان و بدون وقفه
- ظرفیت سرور کافی برای رفع نیازهای ذخیره‌سازی سازمان
- فضای فیزیکی کافی برای قرار دادن تمام تجهیزات ضروری IT (هم برای حال و هم در آینده)
- کنترل‌ها و سنسورهایی که به حفظ دما و رطوبت در سطح قابل قبولی کمک می‌کنند.
- جریان هوای مناسب که از ایجاد نقاط داغ جلوگیری کرده و آسیب‌های ناشی از گرما به سخت افزار را از بین می‌برد.
- سیستم‌های اطفاء حریق که بتوانند آتش را بدون پاشیدن آب خاموش کنند.
- یک منبع برق اضافی که تضمین می‌کند حتی اگر منبع برق اولیه قطع شود، تجهیزات روشن مانده و کار می‌کنند.
- حفاظت از زلزله که از آسیب دیدن تجهیزات در صورت وقوع زلزله جلوگیری کند.
- اقدامات امنیتی فیزیکی که اتاق سرور را از تهدیدات خارجی و داخلی ایمن نگه می‌دارد.
- اقدامات امنیت سایبری سطح بالا و پیشرفته که از حملات سایبری جلوگیری می‌کند.
تجهیزات اصلی اتاق سرور
موارد زیر شامل لیست تجهیزاتی است که در هر اتاق سرور وجود دارند:
- سرورهای کامپیوتر: سرورها بخشی جدایی ناپذیر از هر اتاق سرور هستند. بر اساس مشخصات IT خود، می‌توانید سرورهای stand-alone ، سرورهای blade یا حتی تجهیزات سرورهای مجازی را میزبانی کنید. اکثر موسسات خصوصی دارای سرورهای اختصاصی هستند.
- رک (rack) ها: رک‌ها سرور و کامپیوتر را در خود جای داده، به کار می‌اندازند و از تجهیزات شبکه محافظت می‌کنند. یک قفسه بسته به میزان مصرف انرژی دستگاه می‌تواند دارای تراکم رک متفاوتی باشد.
- روترها و سوئیچ‌ها: تجهیزات شبکه به سیستم‌ها امکان ارسال، دریافت و مسیریابی داده‌هایی که به اتاق سرور وارد و خارج می‌شود را می‌دهند. ایمن نگه داشتن روترها و سوئیچ‌ها یک جنبه حیاتی از امنیت شبکه است.
- کابل‌کشی شبکه: اتاق سرور معمولاً دارای چندین نوع کابل‌کشی شبکه است (کابل‌های CAT-5 و فیبرنوری دو نوع رایج هستند). همچنین اکثر اتاق‌ها دارای تجهیزات مدیریت کابل مانند zip ties و eyelets هستند که به سازماندهی کابل‌ها کمک می‌کند.
- مانیتورهای محیطی: سنسورها، دما و رطوبت اتاق سرور را اندازه‌گیری کرده و در صورت بروز حادثه به تکنسین‌ها هشدار می‌دهند.
- تجهیزات خنک کننده هوا: هر اتاق سرور دارای دستگاهی است که دمای مطلوب را حفظ می‌کند. تکنسین‌ها می‌توانند تهویه مطبوع تجاری، کولرهای آبی یا راه‌حل‌های پیشرفته‌تر مانند خنک کننده مستقیم مایع را به کار گیرند.
مهم‌ترین نکات در طراحی اتاق سرور
چه بخواهید یک اتاق سرور را از ابتدا راه‌اندازی کنید یا به دنبال بهبود یک اتاق سرور موجود باشید، 10 نکته ذکر شده زیر تضمین می‌کنند که طراحی اتاق سرور شما تا حد امکان نفوذ ناپذیر است.
1) یک مکان مناسب برای اتاق سرور انتخاب کنید
هنگام تصمیم‌گیری برای راه‌اندازی اتاق سرور، موارد زیر را در نظر داشته باشید:
- اتاق سرور نباید دیوارهای خارجی داشته باشد تا از گرما و تأثیر احتمالی بلایای طبیعی (مانند آتش‌سوزی یا سونامی) جلوگیری شود.
- کف اتاق باید قابلیت کافی برای تحمل فشار سرورهای فلزی سنگین را داشته باشد.
- اتاق‌های سرور برای دسترسی به تجهیزات و رمپ‌ها باید درهای بزرگی داشته باشند تا کارکنان بتوانند سخت افزارها را وارد و خارج کنند.
- سخت افزار خود را در زیرزمین یا طبقات بالا قرار ندهید تا از نشتی و مشکلات رطوبت جلوگیری شود.
- دیوارها نباید دارای لوله‌های آبی باشند که ممکن است ترکیده و سیستم را خیس کند.
- در حالت ایده‌آل، اتاق سرور نباید پنجره داشته باشد. در صورت داشتن پنجره، باید شیشه‌ها دو یا سه جداره و سایه‌دار باشند تا از تابش مستقیم نور خورشید جلوگیری شود.
- از انباشت هر گونه انبار کالاهای خطرناک در اتاق سرور جلوگیری کنید.
- نباید هیچ ضربه مکانیکی یا ارتعاش بیش از حدی در نزدیکی آن وجود داشته باشد. همچنین باید اتاق سرور را دور از تداخل الکترومغناطیسی (به عنوان مثال، یک ژنراتور) راه‌اندازی کنید.
- سعی کنید اتاق سرور را تا حد امکان نزدیک به مرکز دفتر قرار دهید. یک مکان مرکزی، توزیع کابل از اتاق سرور در سراسر دفتر را ساده می‌کند.
- ارتفاع سقف باید امکان تهویه کانال و گنجایش اندازه رک‌های سرور را داشته باشد.
- به خاطر داشته باشید که کارکنان داخلی به یک فضای کاری با نور مناسب در نزدیکی اتاق سرور نیاز دارند تا بتوانند بر تجهیزات نظارت داشته و تغییرات سخت افزاری را انجام دهند.
توجه به نکاتی که در بالا ذکر شد سطح امنیتی مرکز داده را بالا برده و آن را شکست‌ناپذیر می‌کند.
2) چه مقدار فضا نیاز دارید
یک اتاق سرور می‌تواند تقریباً هر اندازه‌ای داشته باشد. برخی از کسب‌وکارها نیمی از فضای اداری را به سرورها اختصاص می‌دهند، اما برخی دیگر به یک یا چند قفسه که در سراسر مرکز پخش شده‌اند بسنده می‌کنند.
بنابراین باید ابعاد فضایی را که قصد دارید به سرورها اختصاص دهید را بدانید. سپس بر اساس آن طراحی اتاق سرور، چیدمان و موجودی سخت افزار را برنامه‌ریزی کنید.
اکثر شرکت‌ها سعی می‌کنند اتاق سرور خود را تا حد امکان کوچک نگه دارند، اما در نظر داشته باشید که:
- استفاده کم از فضا می‌تواند باعث ناکارآمدی عملیاتی شود.
- استفاده بیش از حد از فضا منجر به هزینه‌های اضافی یا حتی حوادث خطرناک می‌شود.
3) اطمینان از افزونگی منبع تغذیه
اگر اتاق سرور میزبان برنامه‌ها یا داده‌های حیاتی است، حذف نقاط شکست برای جلوگیری از خرابی بسیار حائز اهمیت است. منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) تضمین می‌کند که اتاق سرور حتی در زمان قطعی سراسری، همیشه برق دارد.
اکثر راه‌حل‌های UPS می‌توانند اتاق سرور را به مدت 5 تا 20 دقیقه روشن نگه دارند و پس از آن مولد پشتیبان باید مسئولیت را بر عهده بگیرد.
رایج‌ترین گزینه‌ها برای اطمینان از افزونگی منبع تغذیه در محل عبارتند از:
- یک ژنراتور برق دیزلی یا بنزینی
- یک ژنراتور برق گاز طبیعی
- یک خط تغذیه دوم از یک نیروگاه دیگر
- به عنوان مزیت دیگر، یک UPS در هنگام نوسانات برق (علت شماره یک آسیب‌دیدگی تجهیزات میزبانی) از سرورها محافظت می‌کند.
برای محافظت بیشتر در برابر نوسانات، می‌توانید از یک واحد توزیع برق رک (rPDU) استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که هر قطعه سخت افزار همیشه مقدار مناسبی برق دریافت می‌کند.
همچنین باید اطمینان حاصل کنید که UPS را بیش از حد overload نکنید. هرچه زیرساخت بیشتری اضافه کنید و تراکم رک بیشتر باشد، اتاق سرور انرژی بیشتری مصرف می‌کند. اگر UPS نتواند تقاضا را برآورده کند، تیم پشتیبانی زمان کمتری برای راه‌اندازی مولد پشتیبان خواهد داشت.
4) از قفسه‌ها و رک‌های سرور به طور کامل استفاده کنید
هنگام طراحی اتاق سرور، رک‌های سرور با ارزش‌ترین دارایی شما هستند. رک کمک می‌کند تا:
- سرورها، کابل‌ها و سیم‌ها را سازماندهی کنید.
- دمای پایدار سخت افزاری که در آن قرار دارد را حفظ کنید.
- از تجهیزات IT در برابر آسیب فیزیکی محافظت کنید.
- واحدهای UPS و rPDU را راه‌اندازی و استفاده کنید.
- مقداری از نویزهای ایجاد شده توسط سرور را کنترل کند.
در انتخاب رک‌ها موارد زیر در نظر گرفته می‌شود:
- میزان بودجه
- اندازه (معمولاً واحدهای رک (RU یا U) اندازه‌گیری می‌شود که نشان می‌دهد چند - سرور می‌توانند در آن قرار بگیرند).
- نوع مکانیسم‌های خنک کننده و توزیع برق
- ویژگی‌های امنیتی منحصر به فرد (به عنوان مثال، یک در با اسکنر بیومتریک داخلی)
- رک چقدر راحت قابل حمل است.
- رک چقدر در برابر آب و گرد و غبار مقاوم است.
بیشتر سازمان‌هایی که طراحی اتاق سرور انجام می‌دهند، رک یا قفسه‌هایی انتخاب می‌کنند تا از فضا نهایت استفاده را ببرند. خوشبختانه، با سرورهای جدید امروزی (عمدتاً یک واحد رک (1U) و سرورهای جدید blade)، یک رک 19 می‌تواند چندین سرور را در خود جای دهد.
5) از بهم ریختگی سیم‌ها خودداری کنید
مسیریابی کارآمد سیم و کابل برای ایمنی اتاق سرور حیاتی است. بنابراین اطمینان حاصل کنید که تیم راه‌اندازی برای جلوگیری از آشفتگی و بهم ریختگی سیم‌ها:
- برای سازماندهی و ایمن نگه داشتن کابل‌ها از zip ties و eyelet استفاده می‌کنند.
- مسیرهای مناسبی را ایجاد می‌کنند تا برای تردد نیاز نباشد که از روی سیم‌ها و اتصالات رد شوید.
- اتصالات را نقشه‌کشی کنند تا متخصصان IT بتوانند به سرعت نقاط مشکل‌دار را - شناسایی و به آن دسترسی داشته باشند.
- زمانی که کابل‌ها دیگر استفاده‌ای ندارند، آن‌ها را جدا می‌کنند.
راه دیگر برای جلوگیری از بهم ریختگی سیم، راه‌اندازی استراتژیک سوییچ‌ها و سایر تجهیزات شبکه برای به حداقل رساندن طول کابل است. کابل‌های سازماندهی شده بر توانایی کارکنان در واکنش سریع به حوادث نیز بسیار اهمیت دارند.
6) کنترل دما را جدی بگیرید
حفظ دمای پایدار برای قابلیت اطمینان سرور بسیار مهم است. سعی کنید دمای اتاق را بین 68 تا 71 درجه فارنهایت (20 تا 22 درجه سانتیگراد) حفظ کنید.
طراحی‌های اتاق سرور مدرن مبتنی بر سیستم‌های تهویه مطبوع دقیق (PAC) است که دما، رطوبت و فیلتراسیون ذرات را کنترل می‌کند. PAC ها 24/7 کار می‌کنند، به طور خودکار به تغییرات محیطی واکنش نشان می‌دهند و نظارت از راه دور را فعال می‌کنند.
چند روش برای اطمینان از گرم نشدن سرورها عبارتند از:
- فضای مناسبی بین سرورها و کابل‌های رک داشته باشید.
- به عنوان راه دیگری برای جلوگیری از گرما، فن‌ها را نصب کنید.
- از رک‌های سرور با کنترل کننده‌های دمای داخلی استفاده کنید.
بسته به اندازه و تجهیزات اتاق سرور، یک تهویه مطبوع تجاری ساده ممکن است برای حفظ دمای مطلوب کافی باشد. با این حال، سیستم‌های بزرگ‌تر یا متراکم‌تر ممکن است نیاز به مدیریت حرارتی دقیق‌تری داشته باشند. یک مثال خوب از این مورد، محاسبات با کارایی بالا (HPC) است، که بدون سیستم خنک کننده مستقیم مایع نمی‌تواند کار کند.
7) اطمینان حاصل کنید که امنیت یک مساله ثانویه نیست
طراحی اتاق سرور باید از همان ابتدا امنیت را مد نظر قرار دهد. اتاق سرور، میزبان تمام داده‌های ضروری شرکت خواهد بود بنابراین بهترین شیوه‌های امنیت سایبری قابل چشم‌پوشی نیستند.
امنیت فیزیکی نیز مساله مهمی است. موارد زیر را در نظر بگیرید:
- دوربین‌های جلو و داخل اتاق سرور
- قفل‌های بیومتریک یا 2FA هم روی رک‌های سرور و هم در ورودی اتاق
- حسگرها روی سرورها، سوئیچ‌ها، درهای رک و PDU ها
روش خوب دیگر، اتخاذ سیاست‌های امنیتی Zero Trust است تا اطمینان حاصل شود که تنها تعداد معدودی به سیستم میزبانی دسترسی دارند.
8) برنامه‌ریزی برای “اقدامات مهم و بنیادی”
طراحی اتاق سرور باید شامل راهکارهایی برای مقابله با آتش‌سوزی، سیل و سایر حوادث مشابه باشد. سرورهای خود را به حسگرهای آتش، رطوبت، دود و آب تجهیز کنید تا در صورت بروز حوادث غیرمترقبه به تکنسین‌ها هشدار دهد.
اگر اتاق مجاور به آب دسترسی دارد، اتاق سرور باید یک سیستم تخلیه داشته باشد. یک شیب ساده 3 درجه در کف نزدیک ورودی کافی است تا اطمینان حاصل شود که آب نمی‌تواند به تجهیزات برسد.
یک آبپاش می‌تواند به طور موثر آتش را در یک ساختمان معمولی خاموش کند اما چنین سیستمی برای اتاق سرور انتخاب مناسبی نیست. یک سیستم اطفاء حریق بدون آب راه‌اندازی کنید که بتواند آتش را بدون ایجاد اختلال در جریان کار یا در معرض خطر قرار دادن کارکنان، تحت کنترل درآورد.
به طور معمول، اکثر اتاق‌های سرور برای سرکوب آتش به گاز هالون متکی بودند، اما این گاز هم برای انسان ناامن است و هم به ازن آسیب می‌رساند. اتاق‌های سرور مدرن از ترکیبی از گازهای بی‌اثر مانند نیتروژن، آرگون و دی‌اکسیدکربن استفاده می‌کنند. گزینه‌های دیگر عبارتند از عوامل شیمیایی پاک (مانند FM200) و محلول‌های هوای هیپوکسیک که برای خاموش کردن شعله، اکسیژن را از اتاق خارج می‌کنند.
به عنوان یک اقدام احتیاطی دیگر می‌توانید از کابل‌های plenum پوشیده شده با لوله FEP نیز استفاده کنید که از گسترش آتش‌سوزی ناشی از تولید حرارت کابل داده و سیم جلوگیری می‌کند.
9) طراحی اتاق سرور به صورت آینده‌نگرانه
نیازهای اتاق سرور دائماً در حال تغییر است زیرا:
- سازمان شما رشد می‌کند.
- گستره فن‌آوری تیم تکامل می‌یابد.
- فناوری‌های جدید وارد بازار می‌شوند.
طراحی اتاق سرور را با اطمینان از اینکه می‌تواند نیازهای جدید آتی را با حداقل اختلال در تنظیمات فعلی برآورده کند، ایجاد کنید. هنگام برآورد اندازه اتاق سرور (ارتفاع سقف، متراژ مربع، توزیع وزن و غیره) نیازهای آینده را نیز در نظر بگیرید.
به یاد داشته باشید هر قطعه جدیدی از تجهیزات به انرژی اضافی نیز نیاز دارد. تقریبا هر 100 کیلووات اضافی تجهیزات تقریباً به 30 کیلووات بیشتر برای خنک کردن نیاز دارد. تیم شما باید استراتژی کابل‌کشی را برای جلوگیری از به‌هم‌ریختگی آن در آینده نیز مد نظر قرار دهد.
10) کارکنان را برای واکنش‌های اضطراری آموزش دهید
تیم راه‌انداز باید خط‌مشی‌های اضطراری را تعریف کند تا نشان دهد کارکنان چگونه باید به حوادث داخل اتاق سرور واکنش نشان دهند. این سیاست‌ها باید شامل موارد زیر باشد:
- طرح‌های واکنش به حوادث امنیت سایبری
- دستورالعمل‌هایی در مورد نحوه واکنش تیم به حوادث فیزیکی (به عنوان مثال، سیل یا مزاحمی که توانسته است وارد اتاق سرور شود).
تمام خط‌مشی‌های اضطراری باید به راحتی در دسترس اعضای تیم مربوطه باشند، به طور مرتب ارزیابی شوند و هر زمان که در اتاق سرور تغییراتی ایجاد می‌کنید، به‌روز شوند.
همچنین می‌توانید خط‌مشی‌های ارتباطی را ارائه دهید تا به کارکنان در مواقع بحران توضیح دهد که هر یک از کجا می‌توانند کیت‌های اضطراری و کپسول‌های آتش‌نشانی را در محل پیدا کنند.
طراحی اتاق سرور نمی‌تواند میانبر داشته باشد بدون طراحی صحیح اتاق سرور، مشکلاتی را بوجود خواهید آورد که می‌توانند عواقب بلند مدتی بر رشد و درآمدزایی کسب‌وکار شما داشته باشد. یک رویکرد بدون میانبر برای طراحی اتاق سرور تضمین می‌کند پروژه هم بازگشت سرمایه ارزشمندی داشته باشد و هم تأثیر مثبتی بر عملیات IT بگذارد.