Power Distribution Unit واحد توزیع برق (PDU)

واحد توزیع برق (PDU)

واحد توزیع برق واحد توزیع برق (PDU) یا واحد توزیع اصلی (MDU) وسیله ای است که مجهز به خروجی های متعدد طراحی شده برای توزیع برق، به خصوص در رک های رایانه ای (کامپیوتری) و تجهیزات شبکه که در یک مرکز داده قرار دارند. دیتاسنترها در راه حلهای حفاظت از انرژی و مدیریت با چالش هایی روبرو هستند. به همین دلیل است که بسیاری از مراکز داده یا Data Centerها برای بهبود کارآیی، زمان به کار، و رشد، به نظارت PDU متکی هستند.

پاور برق قابل نصب در رک

PDUها (یا پنل های توزیع برق، ماژول های توزیع برق، ماژول برق، پانل های برق، پاور برق، پاور ماژول، واحد توزیع برق و ...) از پاور استریپ ساده و ارزانقیمت نصب شده بر روی رک تاPDU های بزرگتر  که در کف یا طبقات رک نصب میشوند، کارکردهای متفاوتی دارند، از جمله فیلتر برق برای بهبود کیفیت برق، تعادل بار هوشمند و نظارت و کنترل از راه دور توسط LAN یا SNMP.

این نوع قرار گیری PDU قابلیت های هوشمندی مانند اندازه گیری برق در سطح ورودی (inlet)، خروجی (outlet) و سطح مدار شاخه PDU و پشتیبانی از سنسورهای محیط را ارائه می دهد.

نسل جدید PDU های هوشمند امکان ادغام IP را فراهم می کنند، این بدان معناست که بسیاری از PDU ها می توانند در یک آرایه تحت یک آدرس IP واحد به هم وصل شوند. مدل های نسل بعدی همچنین با قفل های الکترونیکی ادغام می شوند و امکان شبکه سازی و مدیریت PDU ها و قفل ها را از طریق همین وسیله فراهم می کنند.

کابینت/ رک/ قفسه/ راک

در مراکز داده یا دیتاسنترها،PDU های بزرگتر برای تأمین برق رک های چند سروری مورد نیاز است. هر رک سرور یا ردیفی از رک ها ممکن است به مدارهای با جریان بالا احتیاج داشته باشد، احتمالاً فازهای مختلف برق ورودی یا UPSهای مختلف.PDU های کابینتی مستقل، واحدهای خودمختاری هستند که شامل قطع کننده های اصلی مدار، قطع کننده های مجزای مدار و پانل های نظارت بر برق هستند. کابینت، باس بار (bus bar) داخلی را برای خنثی و زمین کردن فراهم می کند. پانل های بالا و پایین از پیش تنظیم شده، اجازه ورود کابل ایمن را می دهند.

قابل حمل

در خانه ها و دفاتر، واحد توزیع برق نیز ممکن است برای استفاده مصرف کننده به یک پاور استریپ یا وسیله مشابه آن مراجعه کند. این واحدها معمولاً قابل حمل هستند.

***********************

پاور ماژول شبکه چیست؟

پاور ماژول با چند نام زیر شناخته شده است:

  • Power Distribution Unit
  • PDU
  • سیستم‌های توزیع برق
  • پنل های توزیع برق
  • واحد توزیع کننده توان
  • پی دی یو
  • ماژول های توزیع برق
  • ماژول برق
  • پانل های برق
  • پاور برق
  • پاور ماژول
  • واحد توزیع برق
  • توزیع برق دیتاسنتر
  • پنل توزیع برق دیتا سنتر
  • پنل توزیع برق مرکز داده
  • Power Module

پاور ماژول

یکی از متعلقات مهم رک شبکه، پاور ماژول رک شبکه است. پاور ماژول تغذیه تجهیزات وصل شده درون رک ایستاده یا رک دیواری را انجام می دهد. این تجهیزات به گونه ای ساخته شده اند که درون رک پیچ شده و با توجه به تعداد تجهیزات اکتیو نصب شده درون رک، می توانند تغذیه مناسبی برای این تجهیزات انجام بدهند .

PDU که مخفف شده کلمات Power Distribution Unit است در اصل یک دستگاه برای مدیریت توزیع برق یا سیستم توزیع برق به شمار می رود که یک ورودی و خروجی های زیاد و متعدد برق دارد که به منظور توزیع توان به تجهیزات الکترونیکی با اهمیت و حساس، از جمله رک های مراکز داده استفاده می‌شود. این دستگاه عموما دارای تغذیه تک فاز و یا سه فاز ۲۰۰-۲۴۰VAC  و خروجی های متعدد برق است که اغلب، قابلیت اندازه گیری، پایش و کنترل در تمام آنها وجود دارد. یکی از مهمترین کاربردهای PDU در رک های مراکزداده (دیتا سنتر)، جهت تغذیه ی سرور، تجهیزات ذخیره ساز و شبکه می باشد. به صورت خاص این دستگاه می‌تواند تغذیه ی ۳ فاز و یا DC برای ورودی خود استفاده نماید.PDU  یک راه حل قابل اعتماد برای انتقال توان است که باعث بهینه سازی فضا میشود و همچنین یک راه حل مقرون به صرفه برای ارائه توان از سیستم UPS یا ژنراتور به تجهیزات اتاق سرور، روشنایی مرکز داده و یا هر تجهیز صنعتی حساس دیگر، می باشد.

با توجه به افزایش سرورها و تعدد تجهیزات شبکه در مراکز داده و اتاق های سرور، استفاده از PDU امری ضروری درجهت پایش و مدیریت ظرفیت برق مصرفی تجهیزات شبکه می باشد. PDU موجب کنترل بهتر و بهره وری مطلوب از مصرف توان برق در مراکز داده و یا هر تجهیز صنعتی حساس، می شود. همچنین می توان برنامه ای جهت روشن و خاموش کردن تجهیزات متصل به آن ها با توجه به جدول زمانبندی و یا مقادیر پایش شده شبکه برق، فراهم نمود. همچنین می توان در موارد خاص، مانند افزایش بار مصرفی و یا نوسان در برق اصلی و یا کاهش ولتاژ، قبل از بروز خرابی و حادثه از ارائه توان به تجهیزات خودداری نمود.

از جمله قابلیت های مهم PDU هوشمند، اندازه گیری ولتاژ و جریان و عدد توان، پایش دما و رطوبت محیط، ثبت تمام اتفاقات، تحلیل کامل دیتا و همچنین کنترل وضعیت رله ها می باشد که با استفاده از شبکه اقدام به انتقال این مقادیر به لایه های مدیریتی بالادستی می نماید. سیستم حاصل به عنوان واحد توزیع کننده برق با خروجی اندازه گیری شونده مجزا و قابل کنترل و مانیتورینگ تحت شبکه عنوان می شود.

از پاور ماژول می توان در انواع رک شامل رک دیواری، رک شبکه، رک ایستاده، رک مخابراتی، رک اوت دور و  …استفاده کرد. برق اصلی کشیده شده از تابلو برق، به ورودی پاور ماژول وصل شده و تمامی مصرف کننده های وصل شده درون رک شبکه شامل سوئیچ شبکه، مودم، سرور، تجهیزات DVR یا NVR و … توسط پاورماژول
تغذیه می شوند .

پاورماژول وظیفه تغذیه تجهیزات وصل شده درون رک ایستاده یا رک دیواری را انجام می دهد .

این تجهیزات به گونه ای ساخته شده اند که درون رک پیچ شده و با توجه به تعداد تجهیزات اکتیو نصب شده درون رک، می توانند تغذیه مناسبی این تجهیزات را انجام بدهند .

پاور ماژول وسیله است مانند چند راهی برق که تعدادی پریز برق روی آن تعبیه شده است و  وظیفه ی اصلی آن ، تغذیه ی اجزای داخلی رک مانند سوئیچ و  سرور می باشد.

هر پورت تعبیه شده بر روی پاورماژول رکمونت تعبیه شده درون رک شبکه، امکان تغذیه یک دستگاه اکتیو را بصورت استاندارد دارد .

در صورتی که تعداد مصرف کننده های درون رک ایستاده زیاد باشد باید از پاور ماژول با پورت های بیشتر یا چند پاورماژول استفاده کرد .

معمولا بر روی محفظه ی پاورماژول برای قطع یا وصل کردن جریان برق، کلیدی تعبیه شده است تا در مواقع ضروری بتوان از آن استفاده نمود .

پاور ماژول ها دارای انواع مختلفی هستند، برخی برای حفاظت از جان افرادی که از تجهیزات رک شبکه استفاده می کنند، دارای فیوز های محافظ هستند ، برخی دیگر دارای جنس بدنه متفاوتی هستند .

معمولا پاورماژول ها فضایی حدود یک یونیت را در رک ایستاده اشغال می کنند .

این کیت برای افرادی که نیاز به برق ثابت و پایدار و همچنین قابیلت ارتقا در تعداد کانکتورهای برق جهت تجهیزات نصب شده در رک دارند مناسب می باشد.

این کیت از برق 16 تا 40 آمپر می تواند پشتیبانی می کند.

در مرکز داده، مقادیر مصرف متفاوتی مانند مصرف در تجهیزات فاوا، دستگاه‌های تهویه مطبوع، فن‌ها، پمپ‌ها، نورپردازی و غیره وجود دارد. جریان و تغییر و تبدیل انرژی که از نیروگاه/ ژنراتور آغاز شده و به این نقاط مصرف می‌رسد، توسط انواع مختلفی از تجهیزات صورت می‌گیرد. استفاده از عبارات بالادست و پایین دست در توصیف موقعیت مکانی تجهیزات یا خرابی (مانند ترانسفورماتور بالادست  UPS)، بسیار رایج است. عبارت بالادست بیانگر مسیر به سمت نیروگاه و عبارت پایین دست بیانگر مسیر به سمت مصارف در مرکز داده است. در پیگیری مسیر جریان انرژی (که از نیروگاه آغاز شده و به مصارف فاوا می رسد)،

تجهیزات زیر را نشان داده شده است:

  • تابلو برق فشار متوسط شامل ترانسفورماتور  MV/LV
  • تابلو برق/ کلید اتوماتیک ترانسفر(ATS)  با فشار ضعیف
  • سیستم UPS با تابلو برق ورودی/ خروجی و تابلو توزیع  UPS
  • PDU و پنل‌های برق از راه دور (RPP)
  • Busway
  • تابلوی توزیع
  • PDU رک(rPDU) / پریزهای برق

به جز PDU رک (rPDU)، تمامی تجهیزات لیست بالا به عنوان قطعات مصرفی در طراحی مدار توزیع  محسوب شده که شامل کلید قدرت، سویچ، انواع مختلف رله، باس و اتصال‌ها و دستگاه‌های کنترل و کمکی می‌باشد. از این تجهیزات برای توزیع برق در میان مصارف پایین‌دستی و همچنین حفاظت از سیستم‌های توزیع برق در مرکز داده استفاده می‌شود. هر دستگاه برای عمر مفیدی طولانی و راحتی در تعمیر و نگهداری بهینه‌سازی شده است.

سیستم های توزیع برق با استفاده از کابل های زیر زمینی یا شبکه های هوایی نیروی برق را از نیروگاه های برق به سمت مصرف کنندگان هدایت می کنند. این سیستم ها برحسب تعداد سیم ها به تک فاز دو سیم، تک فاز سه سیم، سه فاز سه سیم، سه فاز چهار سیم و … تقسیم می شوندعلاوه بر این، سیستم های توزیع برق برحسب چگونگی اتصال الکتریکی به زمین به ترتیب زیر تقسیم بندی می شوند:

الفسیستم توزیع برق زمین شده

در این سیستم، یک نقطه سیستم توزیع، معمولاً نقطه خنثی سیستم مستقیما یعنی بدون اینکه امپدانس قابل توجه ای در سر راه آن قرار داده شود، به زمین وصل می شوداگر به جای نقطه خنثی سیستم، یک فاز به زمین وصل شود در صورت اتصالی یکی از فازها به زمین، ولتاژ سایر فازها نسبت به زمین برابر ولتاژ بین فازها خواهد بود.

ب- سیستم توزیع برق زمین نشده

در سیستم توزیع برق زمین نشده هیچ نقطه ای از سیستم زمین نشده یا نقطه ای از آن معمولاً نقطه خنثی، از طریق امپدانس محدود کننده جریان اتصالی زمین، به زمین وصل شده است. در سیستم زمین نشده، در صورت اتصالی یکی از فازها به زمین، ولتاژ سایر فازها نسبت به زمین، برابر ولتاژ بین فاز-فاز است.

در پایه ترین و ابتدایی ترین سطح، واحد توزیع نیرو یا PDU دقیقا کاری را انجام می دهد که یک چند راهی یا پاور استریپ انجام می دهد. یعنی آنها به شما این امکان را می دهند تا در جایی که لازم است، پریز برق داشته باشید. با این حال، این ابتدایی ترین قابلیتی است که یک PDU می تواند به شما ارائه کند.

این دستگاه ها بسیار تجهیزات الکترونیکی پیشرفته تری هستند و می توانند در بسیاری از زمینه ها، گزینه ها و امکانات بسیار هوشمندانه ای به شما ارائه کنند. بر اساس مدل و نوعی که شما انتخاب می کنید، واحد های توزیع برق، تمامی ویژگی های یک چند راهی را داشته، و همچنین گزینه ها و امکانات زیر را نیز در اختیار شما قرار می دهند:

  • کنترل برق پریز ها از راه دور: شما می توانید با استفاده از شبکه به PDU خود متصل شوید و جریان برق مربوط به هر پریز را به صورت مجزا قطع و وصل کنید.
  • اندازه گیری میزان مصرف برق: واحدهای توزیع برق می توانند میزان الکتریسیته ای توسط هر پریز برق مصرف می شود را اندازه گیری کنند. در این صورت شما می توانید بررسی کنید که کدام یک از تجهیزات شما میزان برق بیشتری دارد، که این امر میتواند برای برطرف کردن برخی مشکلات ضروری باشد.
  • امنیت داده ها: اطلاعاتی که توسطPDU ها جمع آوری می شود، توسط پسوردها و دیگر امکانات امنیتی محافظت می شوند تا به شما اطمینان دهند که هیچ فرد متفرقه ای توانایی به دست آوردن اطلاعات و کنترل تجهیزات الکتریکی شما را نداشته باشد.
  • سازماندهی کابل ها: این دستگاه ها بگونه ای طراحی شده اند که به شما کمک میکنند کابل های خود را سازماندهی کنید. برای مثال، شما میتوانید پریزهای خود را قفل کنید تا دستگاه های متصل به آن بصورت تصادفی از آن خارج نشود.

بررسی پاور ماژول

طبیعی است که اکثر تجهیزات شبکه برای کار کردن نیاز به یک منبع برق دارند، پاور ماژول یک منبع تغذیه می باشد و، وظیفه توزیع برق بین سرورهای داخلی رک را برعهده دارد. پاور ماژول در ابعاد استاندارد 19 اینچ و در ارتفاع 1 یونیت، یونیت و در دو نوع افقی 2 پورتی تا 9 و عمودی 23 تا 35 پورتی تولید می شوند.

جنس بدنه این محصول از فلز می باشد و به منظور رعایت استاندارد ها پورت های برق آن را از پلاستیک میسازند. در دو سر این محصول دارای دو جایگاه نصب بر روی آداپتور رک می باشد که می توانید با استفاده از پیچ و مهره مخصوص رک به راحتی آن را در داخل رک مورد نظر خود نصب نمایید.

تولید انواع پاور ماژول

یکی از مهم ترین تجهیزات داخلی رک ، پاور ماژول یا توزیع کننده برق می باشد. این قطعه حیاتی ترین وظیفه که برق رسانی به تجهیزات داخلی رک هست را بر عهده دارد. در نتیجه استفاده از یک پاور ماژول با کیفیت و البته با قیمت مناسب، بسیار مهم است.

پاور ماژولها با توجه به نوع و کاربرد مورد استفاده قرار گرفتنشان به انواع مختلفی تقسیم می شوند که برخی از پر کاربردترین آنها بصورت زیر هستند :

  • پاور ماژول 3 پورت
  • پاور ماژول 6 پورت
  • پاور ماژول 8 پورت
  • پاورماژول 9 پورت
  • و ...

هر پورت تعبیه شده بر روی پاورماژول رکمونت تعبیه شده درون رک شبکه، امکان تغذیه یک دستگاه اکتیو را بصورت استاندارد دارد. در صورتی که تعداد مصرف کننده های درون رک ایستاده زیاد باشد باید از پاورماژول با پورت های بیشتر یا چند پاورماژول استفاده کرد .

معمولا بر روی محفظه ی پاورماژول برای قطع یا وصل کردن جریان برق، کلیدی تعبیه شده است تا در مواقع ضروری بتوان از آن استفاده نمود. پاور ماژول ها دارای انواع مختلفی هستند، برخی از انواع پاور ماژول برای حفاظت از جان افرادی که از تجهیزات رک شبکه استفاده می کنند، دارای فیوز های محافظ هستند، و برخی دیگر دارای جنس بدنه متفاوتی.

قابلیت های PDU

1- اداره و بهره وری بهتر از توان برق را جهت مراکز داده فراهم میکنند .

2- بوسیله PDU ها می توان ترتیب و برنامه ای جهت روشن و خاموش کردن تجهیزات متصل به آنها را فراهم نمود .

3- می توان از افزایش بار مصرفی برق در دستگاه های متصل به PDU قبل از اینکه دستگاهی Fail شود ، با خبر شد و از بوجود آمدن آن رخداد جلوگیری کرد .

4- برخی از PDU ها دارای یک صفحه Display جهت نمایش مقدار برق و شاخص های آن هستند و از طریق ابزارهای مدیریتی بوسیله پروتکل SNMP می توان مدیریت کرد.

این سخت افزار که مشابه یک سه راهی برق عمل می کند، باعث می شود تا با خروجی های برق که روی آن تعبیه شده است به سرورها برق رسانی را انجام دهیم. همچنین این سخت افزار باعث کاهش ازدیاد کابل در رک خواهد شد.

سخت افزار PDU به دوصورت تک فاز و سه فاز تولید می شود. HPE Power Distribution Unit را می توان پشت رک و یا کنار رک نصب کرد. در مدل تک فاز 28 خروجی برق می دهد و در مدل 3 فاز تعداد خروجی ها به 42 عدد میرسد.

این دستگاه ها که در واقع تقسیم کننده برق هستند قابلیت کنترل و مانیتورینگ از راه دور را دارند. همچنین به ازای هر پریز مقدار برقی که در حال استفاده است را نشان می دهند. همچنین این قابلیت را دارند که سرور جدید وصل شده را به صورت خودکار تشخیص دهند. می توان این دستگاه ها را در کنار رک نصب کرد و در واقع به فضایی اضافی نیاز ندارند. پارت نامبر آنها معمولا با AF شروع می شود مانند AF525A. و در آخر، این دستگاه ها به صورت تک فاز و سه فاز با ولت آمپر های مختلف در بازار وجود دارند.

از مزیت های دیگر استفاده ازاین سخت افزار، افزایش قدرت مدیریت کابل است.

مزایای استفاده از  PDU

  • مدیریت ظرفیت برق خروجی به دستگاه ها
  • کنترل دستگاه ها به وسیله pdu
  • زمانبندی برای خاموش و روشن شدن مصرف کننده های متصل به پی دی یو
  • اطلاع رسانی از افزایش بار الکتریکی مصرف کننده ها

PDU در یک مرکز داده هوشمند

PDUهای امروزه اطلاعاتی در مورد استفاده از قدرت، کارایی و شرایط محیطی در مرکز داده ارائه می کنند که همه در سراسر شبکه و از طریق یک مرورگر وب یا رابط خط فرمان (CLI) مدیریت می شوند. مخفف واحد داده پروتکل است. PDU یک بلوک خاص از اطلاعات است که از طریق شبکه منتقل می شود. غالباً با استفاده از مدل OSI مورد استفاده قرار می گیرد زیرا انواع مختلف داده های منتقل شده از هر لایه را توصیف می کند.

ویژگی های قدرت نظارت PDU:

نقش اصلی PDU کنترل توزیع قدرت سرورها، واحدهای ذخیره سازی، سوئیچ های شبکه و سایر تجهیزات در هر رک است. این باعث می شود PDU ها در موقعیت منحصر به فرد برای اندازه گیری و محاسبات مرتبط با انرژی که می توانند جزئیات چگونگی استفاده از انرژی و کارایی را داشته باشند.

PDUکه ولتاژ ورودی و جریان را برای هر مدار اندازه گیری می کند، می تواند توان مصرفی در وات و یا کیلووات و انرژی مصرف شده در کیلووات ساعت را محاسبه کند. همچنین می تواند ظرفیت کل انرژی مورد استفاده را محاسبه کند، به این ترتیب اپراتور مرکز داده می داند که نزدیک به نیاز به PDU های اضافی است.

جزئیات این اندازه گیری ها با محصولات PDU متفاوت است. بعضی از این دستگاه ها تنها می توانند در کل آن محاسبه شوند؛ مثلا با کل انرژی مرتبط با PDU بنابراین شما می توانید تمام انرژی های سیستم را، از دستگاه های فردی خود تعیین کنید.

PDU ها با ویژگی های توالی می توانند فعال کردن هر خروجی، اجتناب از درگیری های خطرناک از جریان زمانی که دندانه دار شدن از دست دادن قدرت فاجعه بار است. برای مثال، یک PDU ممکن است ابتدا به سیستم های ذخیره سازی و تجهیزات شبکه متصل شود و سپس به طور سیستماتیک سرورهای شخصی را قدرتمند کند.

از داده های قدرت به دست آمده از PDU ها برای کمک به محاسبه متریک های وسیع تر انرژی از قبیل کارایی مصرف انرژی (PUE) استفاده کنید. به عنوان مثال، مجموع قدرت مورد استفاده در هر رکورد را می توان با کل انرژی مورد استفاده در ساختمان مقایسه کرد تا مبنای محاسبه PUE را تشکیل دهد.

ویژگی های نظارت بر محیط زیست :

مراکز داده گرما بسیار را از بین می برند زیرا PDU ها چندین سنسور دما و رطوبت را ادغام می کنند. گرما و رطوبت عوامل خطری برای تجهیزات، به خصوص برای مراکز داده با استفاده از آب سرد یا هوای آزاد برای خنک کننده سرور، هستند.

PDU هوشمند ردیابی عوامل محیطی و تولید هشدارهای به موقع است. علاوه بر این، مدیران می توانند داده های محیطی را به داده های انرژی ارزیابی کنند و اثرات واقعی استفاده از قدرت سرور و اقدامات حفاظتی را در رفتار دما در داخل رک مقایسه کنند.

بعضی از PDU ها شامل سنسورهای تماس برای تشخیص شرایط فیزیکی مانند باز کردن درب های رک است. این نظارت فیزیکی می تواند به جلوگیری از دستکاری غیرمجاز توسط پرسنل، آسیب پذیری امنیتی مرکز داده ها را اغلب نادیده گرفت.

PDU و چند راهی برق

مهم نیست که چه نوع تجهیزات کامپیوتری برای شبکه ی خود داشته باشید؛ در صورتی که نتوانید به طور مناسبی به آنها برق رسانی کنید، همه ی آنها غیر قابل استفاده خواهند بود. در هنگام قرار دادن سرورها، سوئیچ ها، روترها، کامپیوترها و دیگر تجهیزات در داخل رک، شما باید مطمئن شوید که فضا و امکانات کافی برای وصل کردن همه ی آنها به برق را دارید، و همچنین مطمئن شوید که جریان برق به طور مناسبی برقرار است و به تجهیزات شما صدمه ای وارد نمی شود.

این امر برای شما دو گزینه را به وجود می آورد: شما می توانید از یک چند راهی برق (پاور استریپ) یا یک PDU (power distribution unit) یا از یک واحد توزیع جریان برق استفاده کنید. فهمیدن اینکه هر کدام از این وسایل قادر به انجام چه کاری است، به شما کمک می کند تا تصمیم بگیرید که کدام یک از این گزینه های توزیع برق برای شما مفیدتر است.

پاور استریپ چیست؟

تقریبا همه ی افراد به نحوی از پاور استریپ ها یا چند راهی های برق استفاده کرده اند. این وسایل به راحتی به برق وصل می شوند و یک سیم، جریان برق را به وسیله ای روی آن چندین پریز برای اتصال دستگاه های برقی قرار دارد وصل می کند. انواع و مدل های مختلفی از این دستگاه ها وجود دارند که هر کدام  در اندازه و سایز، طول سیم و تعداد پریز ها متفاوت می باشند. برخی از ویژگی های معمول پاور استریپ ها شامل موارد زیر می باشند:

تعداد پریز های زیاد– تعداد پریز های چند راهی ها معمولا از 4 تا 12 عدد متفاوت است، اما مدل های خاصی نیز وجود دارد که دارای تعداد بیشتری هستند.

محافظ برق– چند راهی های پیشرفته معمولا دارای یک محافظ در درون خود هستند که باعث می شود تا جریان برق شدید به یکباره وارد دستگاه نشود. این امر باعث می شود تا جریان برق و الکتریسیتی یکسان بوده و ضمن قطع نشدن برق، آسیبی به دستگاه های شما نیز وارد نشود.

انواع پریز ها– شما می توانید چند راهی هایی با هر نوع پریز برقی را پیدا و از آن استفاده کنید. همچنین مدل های دیگری نیز وجود دارد که چند نوع پریز بر روی آن قرار گرفته است.

چند راهی ها یا پاور استریپ ها بدون شک یکی از محبوب ترین و پر کاربرد ترین انواع لوازم و تجهیزات الکترونیکی برای افراد و کمپانی های معمولی می باشند. این لوازم معمولا بسیار به صرفه و ارزان قیمت هستند و می توانند ضمن ایجاد راحتی و آسان سازی امور شما، از لوازم شما نیز مراقبت کنند.

2 تیتر زیر بهتر است از کاتالوگ خودمان باشد یا کلا حذف شود:

ویژگی های کلیدی دستگاه  PDU

  • پشتیبانی از پروتکل SNMP نسخه ی 1، 2 و 3
  • پشتیبانی از پروتکل Modbus RTU/TCP
  • بهره مند بودن از یک وب سرور بسیار قدرتمند
  • دستگاه PDU قابلیت ارتقاء از طریق پورت LAN و USBرا دارد
  • این دستگاه دارای ارتباط در بسترهای LAN، CAN و RS485 را دارا می باشد
  • همچنین این دستگاه قابلیت ذخیره اطلاعات و تاریخچه سیستم آن هم به مدت شش ماه را دارا می باشد
  • دستگاه PDU قابلیت تنظیم آلارم بر روی اطلاعات مختلف دستگاه را در خودش دارد
  • یکی از قابلیت های جالب این دستگاه، قابلیت شبکه کردن چند دستگاه با یکدیگر برای جلوگیری از سیم کشی اضافی به ازای هر دستگاه است

ویژگی های عمومی دستگاه  PDU

  • دستگاه سیستم توزیع برق یا به اصطلاح همان PDU قابلیت اندازه گیری ۷٫۵ کیلو وات برق را دارا می باشد (جریان، ولتاژ و پاور فکتور)
  • قابلیت اضافه نمودن رله به خروجی هر بانک (Bank) و هر خروجی (Outlet)
  • این دستگاه قابلیت اندازه گیری جریان هر بانک و خروجی به صورت مجزا را دارا می باشد
  • دستگاه PDU دارای فیوز برای هر بانک به صورت مجزا است
  • قابلیت اضافه نمودن انواع هشدار بر روی مقادیر اندازه گیری شده ولتاژ و جریان هر بانک و هر خروجی
  • راه اندازی این نوع دستگاه ها خیلی سریع و نصب آن بر روی رک بسیار آسان است (Zero Unit)
  • همچنین این دستگاه دارای نمایشگر پارامترهای اندازه گیری شده مانند ولتاژ، جریان و پاور فکتور است

مانیتورینگ تجهیزات PDU

بسیاری از دستگاه های PDU از پروتکل SNMP پشتیبانی می کنند، به طور معمول می توانید با استفاده از ابزار Hyper Terminal و یا به روش Telnet پروتکل SNMP را بر روی دستگاه PDU فعال سازید و با استفاده از MIB ارائه شده توسط کمپانی سازنده شاخص های عملکردی این دستگاه را تحت نظارت قرار دهید.

از جمله شاخص هایی که به طور معمول بر روی تجهیزات PDU مانیتور می شوند عبارتند از:

MAINPDU

ولتاژ خروجی اسمی

PDU Nominal Output Voltage

تعداد فاز

PDU Number Phases

تعداد پانل های

PDU Number Panels

PDUINPUT

فرکاس ورودی

PDUFrequency

ولتاژ ورودی

PDUInputVA

توان ورودی

PDUInputPower

ضریب توان ورودی

PDUInputPowerFactor

واحد ولتاژ ورودی

PDUInputVoltageUnits

تعداد فاز های ورودی

PDUInputNumPhases

PDUOUTPUT

فرکاس خروجی

PDUFrequency

ولتاژ خروجی

PDUOutputVA

توان خروجی

PDUOutputPower

ضریب توان خروجی

PDUOutputPowerFactor

واحد ولتاژ خروجی

PDUOutputVoltageUnits

تعداد فاز های خروجی

PDUOutputNumPhases

نحوه مانیتورینگ کردن تجهیزات دستگاه PDU چطور است؟

بیشتر دستگاه های PDU از پروتکل SNMP پشتیبانی می کنند و شما این قابلیت را در اختیار دارید که با استفاده از ابزار Hyper Terminal و یا با استفاده از روش Telnet  پروتکل SNMP را روی دستگاه PDU خودتان فعال سازی نمایید و از آن طرف هم می توانید با استفاده از MIB که از طرف شرکت و کمپانی سازنده شاخص های عملکردی ارائه می شود، دستگاه PDU تان را تحت نظارت خودتان قرار دهید.

دسترسی به PDU و ویژگی های شبکه

نظارت بر ویژگی های مهم کمک زیادی نمی کند مگر اینکه مدیران بتوانند به راحتی به داده ها دسترسی پیدا کنند. به دنبال PDU هایی که دسترسی LAN چند منظوره را از طریق سرور وب یا CLI ارائه می دهند.

سرور ساخته شده در وب و سیستم عامل اجازه می دهد تا مدیران برای ردیابی وضعیت فعلی PDU و بررسی داده های اندازه گیری در طول زمان انجام گیرد. رابط وب گزینه های قابل برنامه ریزی مانند تنظیم آستانه هشدار و گزینه های تله های پروتکل مدیریت شبکه ساده یا سایر گزینه های هشدار ایمیل را امکان پذیر می سازد. PDU ها با پشتیبانی وب سرور معمولا از ویژگی های امنیتی Secure Sockets Layer و Secure Shell پشتیبانی می کنند و ممکن است از ویژگی های شبکه مانند پروتکل پیکربندی میزبان پویا، Active Directory و پروتکل دسترسی آسان دایرکتوری دلخواه پشتیبانی کندجدیدترین PDU ها از پروتکل های شبکه IPv4 و IPv6 است که برای آدرس دستگاه پشتیبانی می شوند.

PDU ها با پشتیبانی CLI از رابط های سریال سنتی مانند Telnet یا RS-232 استفاده می کنند. در حالی که رابط کاربری ساده تر از دسترسی به وب سرور است، یک تکنسین باید به طور مستقیم به PDU دسترسی داشته باشد تا اتصال برقرار شود. CLI همچنین نیاز به درک خوبی از مجموعه فرمان PDU دارذ که می تواند گسترده باشد. با توجه به حجم کار فعلی مدیران فناوری اطلاعات، مدیریت CLI و Telnet کمتر جذاب از پورتال مبتنی بر وب است.

چه PDU rackmount می تواند از سوئیچ قدرت ساده به یک ابزار اندازه گیری و نظارت هوشمند تبدیل شده است. اطلاعات دقیق قدرت و اطلاعات محیط زیست PDU می تواند به مراکز داده کمک کند که مصرف انرژی و بهره وری و همچنین رفتار حرارتی در هر قفسه را بهبود بخشد.

 واحد پروتکل داده یا به اصطلاح  PDU

این واحد پروتکل داده در اصل اطلاعاتی است که به عنوان یک واحد، در بین دیگر اطلاعات مشترکی که بین شبکه ها وجود دارد از جمله اطلاعات آدرس، اطلاعات داده و اطلاعات کنترل ارائه می شود و در سیستم هایی که لایه ای مانند هستند، سیستم توزیع برق یا به اصطلاحPDU، نشان دهنده یک واحد از داده های از پیش مشخص شده در پروتکل یک لایه داده شده است که در برگیرنده اطلاعات داده های کاربر و همچنین اطلاعات کنترل پروتکل است.

اگر بخواهیم یک مقدار عمقی تر صحبت کنیم باید عنوان کنیم که PDU یک اصطلاح بسیار مهم مرتبط با چهار لایه اولیه مدل OSI به شمار می رود.

  • در لایه اول مقدار PDU کمتری وجود دارد
  • لایه دوم یک قاب است
  • لایه سوم یک بسته است
  • لایه چهارم هم یک بخش است
  • در لایه 5 و بالاتر از آن هم PDU به عنوان داده شناخته می شود

قابلیت ها و ویژگی های دستگاه PDU چیست؟

استفاده از دستگاه PDU می تواند استفاده بهینه، اداره کردن راحت تر و بهره وری بهتری از توان برق مصرفی در مراکز داده را برای شما به همراه داشته باشد

تجهیزاتی که به دستگاه PDU متصل هستند را می توانید با استفاده از یک برنامه روشن یا خاموش کنید

دستگاه PDU  این قابلیت را دارد که افزایش بار مصرفی برق را روی دستگاه هایی که متصل به خودش هستند، بررسی کند آن هم قبل از اینکه این دستگاه ها Fail شوند و همچنین این قابلیت را هم دارد که از این عمل جلوگیری کند

اکثر دستگاه های PDU از یک صفحه نمایش بهره می برند که مقدار برق و شاخص های آن را به نمایش می گذارد و از طریق ابزارهای مدیریتی آن هم به وسیله پروتکل SNMP  می توانید آن را مدیریت کنید

واحدهای توزیع برق (PDU)  و پنل‌های برق از راه دور (RPP)

این PDUهای سنتی و RPPها، برای توزیع، کنترل و نظارت بر توان بحرانی تامین شده از سیستم‌های بالادستی UPS به رک‌های IT، داخل فضای تاسیسات الکتریکی قرار داده می‌شوند. برای درک 5 روش توزیع برق در مرکز داده، به گزارش “مقایسه‌ی معماری‌های توزیع برق”  مراجعه شود. واحدهای PDU معمولا شامل یک کلید اصلی قطع مدار ، تابلو توزیع شاخه‌مدارها، ترانسفورماتور برق، کابل‌های خروجی برق، ضربه‌گیر و ماژول‌های کنترل و نظارت هستند. گاهی اوقات PDUهای دارای ترانسفورماتور ایزوله می‌تواند یک همپتانسیل سازی دیگر به زمین جهت مصارف پایین‌دستی IT ایجاد کنند؛ در مراکز داده در آمریکای شمالی، PDUهای دارای ترانسفورماتور برق در اصل برای کاهش از 480Vac به 120/208Vac به کار می‌روند در حالی که در ژاپن، از این PDUها برای کاهش 200Vac به برق تک فاز 100Vac در مصارف پایین‌دستی IT، استفاده می شود. یک PDU اغلب ظرفیتی معادل 50Kw تا 500Kw دارد.

کلید انتقال دستی قدرت یا همان سویچ ترانسفر استاتیکی(STS)، در کابین PDU یکپارچه شده و در فضای IT قرار گرفته یا این که در کابین‌های مستقل واقع در فضای تاسیسات الکتریکی قرار داده می‌شود.

مطابق شکل 1، یک STS دو ورودی از سیستم UPS و یک خروجی به سمت PDU پایین دستی دارد. معمولا از STS برای امکان نگهداری همزمان در پیکربندی با افزونگی توزیع شده، استفاده می‌شود. با STS، می‌توان در عین حفظ دائمی مصرف در توان محافظت شده، به این انتقال قدرت با سرعت زیاد (1/4 سیکل) بین دو سیستم ورودی UPS مختلف دست یافت. برای دریافت اطلاعات بیشتر به گزارش تامین برق تجهیزات با یک کابل و دوشاخه در محیطی دو مسیره مراجعه شود.

پنل‌های راه دور برق (RPP) همچون PDU بدون ترانسفورماتور بوده و در نتیجه، کوچک‌تر  بوده و سطح اشغالی در حد ابعاد تایل 2’×2’(4 فوت مربع تقریبا معادل 0.37 متر مربع) سقف کاذب دارد. ممکن است RPPها، تا چهار تابلو توزیع و یک سیستم نظارت را در بر گرفته تا بر را در رک‌های IT توزیع کنندبیشتر مواقع، برق RPPها از طریق یک یا چند تابلو تغذیه فرعی PDU تامین می‌شود.

تامین برق رک با روش‌های قدیمی

طراحی و مهندسی و نصبِ راهکارهای توزیع برق به‌روش جداگانه برای هر رک، امروزه رایج‌ترین شیوه است. ازاین‌رو در هنگام انجام تغییرات در شرایط جدید، برای تامین برق رک می‌باید راهکار دیگری از نو فراهم کرد. با این روش می‌توان برای هر رکِ منحصربه‌فرد به هر مقداری که لازم باشد، برق تامین کرد؛ ولی هر بار باید مقدار زیادی کار برنامه‌ریزی و مهندسی و کابل‌کشی انجام داد.

منبع: تیام شبکه

ویژگی‌های یک دیتاسنتر مدرن چیست؟

ویژگی‌های یک دیتاسنتر مدرن

مدرن‌ترین و بهترین دیتاسنترها با مدیریت بهینه فضا و ظرفیت‌ها، حداکثر استفاده را از فضای فیزیکی خود می‌برند و در عین حال قدرتمندترین توان پردازشی، ذخیره‌سازی و پیاده‌سازی شبکه را با استفاده از تکنولوژی مجازی‌سازی ممکن سازند. دیتاسنترهای مدرن دارای زیرساخت منعطفی بوده و همواره سعی می‌کنند تا خود را با رشد سریع تکنولوژی‌ها همگام ‌نمایند تا امکان ارتقاء ساده و بدون دردسر سرویس‌ها در سریعترین زمان ممکن فراهم شود. در واقع این مراکز باید آمادگی داشته باشند تا جوابگوی ظرفیت‌ها و کارکردهای مورد نیاز در آینده نیز باشند.

یک دیتاسنتر مدرن با پیاده‌سازی صحیح سیستم سرمایشی و سیستم توزیع برق، به میزان قابل ملاحظه‌ای، زمینه کاهش هزینه‌ها و مصرف انرژی را فراهم می‌نمایند. به عنوان نمونه، بکارگیری استانداردها و راهکارهایی مانند راهکار راهروی سرد(Cold Aisle)  و راهروی گرم (Hot Aisle)، میزان مصرف انرژی را تا حد قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد و کارآمدی سیستم سرمایشی را دوچندان می‌کند.

مدرن‌ترین دیتاسنترها از دستورالعمل‌ها و فرایندهایی پیروی می‌کنند‌ که با دقت و به بهترین شکل ممکن در قالب مستندات تهیه، تدوین و تنظیم شده‌اند. این مراکز با ایجاد سالن ناک(NOC)  یا مرکز عملیات شبکه، به صورت بدون وقفه بر فعالیت‌ها، لایه‎‌های امنیتی و سطوح دسترسی‌ نظارت نموده، و کیفیت و امنیت حداکثری سرویس را تضمین و بر پایداری آن نظارت می‌کنند.

ساختمان‌ دیتاسنترهای مدرن بسیار مقاوم و پیشرفته احداث شده‌اند و محدوده فیزیکی آنها توسط به‌روزترین سیستم‌های امنیتی محافظت می‌شود. سیستم‌های احراز هویت بیومتریک مانند تشخیص اثر انگشت و اسکن عنبیه چشم، نظارت شبانه‌روزی با استفاده از دوربین‌های مدار بسته(CCTV)  و همچنین کنترل دقیق دسترسی‌ها، ورود و خروج‌ها با کمک کارت‌های هوشمند، از جمله مهمترین این موارد هستند.

ادغام و یکپارچگی دیتا سنتر/ یکپارچگی دیتا سنتر

هیچ محدودیتی در تعداد دیتا سنترهای استفاده شده توسط یک سازمان وجود ندارد به عنوان مثال اکثر سازمان های مدرن ممکن است از دو یا چند دیتا سنتر در مکان های مختلف استفاده کنند که این امر منجر به افزایش انعطاف پذیری و بهینگی عملکرد برنامه ها می شود و زمان تاخیر را کمتر می کند. چرا که حجم زیادی از اطلاعات در دسترس کاربران قرار می گیرد. یک سازمان با دیتا سنترهای متعدد ترجیح می دهد که دیتا سنترهای خود را ادغام کند ، این امر بدین منظور انجام می شود که مکان های اشغال شده کاهش یابد و همچنین هزینه ها عملیات  IT به حداقل برسد . قوام و یکپارچگی عموماً در قالب ادغام و اکتساب رخ می دهد و در زمانی که اکثریت سازمان نیازی به دیتا سنترهای سازمان های زیر دست ندارند .

ادغام دیتا سنتر(ِData center Colocation) : از جمله راهکارهای دیگری که امروزه برای شبکه های بزرگ حائز اهمیت است ادغام دیتا سنتر می باشد. متولیان دیتاسنتر می توانند مبلغی را جهت اجاره فضا و دیگر تجهیزات سخت افزاری پرداخت کنند تا از قابلیت ادغام سازی دیتاسنتر بهره مند شوند. که با اجاره کردن فضای سرور و تهیه سخت افزارهای مورد نیاز به اپراتورهای دیتا سنتر دسترسی داشت. این راهکار یک گزینه بسیار جذاب برای سازمان هایی است که پایین بودن هزینه های مربوط به راه اندازی دیتا سنتر برای آنها در اولویت قرار دارد .

خوشبختانه امروزه ، متولیان ادغام سازی اختیارات مشتریان خود را توسعه داده اند و امکان مدیریت جامع و دسترسی به فضای کلود را برای آنها فراهم کرده اند.

رده بندی دیتا سنتر

برخلاف باور عموم ، مراکز داده ها را با توجه به اندازه فیزیکی و یا سبکشان رده بندی نمی کنند، آنچه که عیان است این است که سازمان های کوچک نیز باید با در اختیار داشتن آرایه ای از سرورها و استوریج ها عملیات موفقیت آمیزی داشته باشند ، در مقابل سازمان های بزرگ که روزانه با حجم پردازشی بسیار زیادی روبرو هستند مانند آمازون ، گوگل و فیس بوک نیاز حیاتی به داشتن دیتا سنتر مناسب با زیرساخت بهینه خواهند داشت. در موارد دیگر دیتاسنترها می توانند به شکل سیار مانند کانتینر راه اندازی شوند که به عنوان Data Center in a Box نیز تلقی می شوند و قابلیت این را دارند که بر حسب نیاز از مکانی به مکان دیگر منتقل شوند با این حال، رده بندی دیتا سنتر را می توان با سطوح مختلف از قابلیت اطمینان و یا انعطاف پذیری تعریف کرد. در سال 2005، مؤسسه ملی استاندارد آمریکا (ANSI) و انجمن صنعت ارتباطات(TIA) ، استاندارد ANSI/TIA-942 را منتشر کردند، این استاندارد که با عنوان "استاندارد زیرساخت های مخابراتی برای مراکز داده" منتشر شد چهار رده از دستورالعمل های طراحی و پیاده سازی مرکز داده را تعریف کرد. دیتا سنترهای موجود در رده های بالاتر از انعطاف پذیری، امنیت و قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به رده های قبلی برخوردارند . به عنوان مثال دیتا سنتر رده 4 زیرساخت بیشتر و امنیت بیشتری به نسبت دیتاسنتر رده 1 ارائه می دهد.

معماری و طراحی دیتا سنتر

اگر چه تقریبا استفاده از هر فضای مناسبی به عنوان یک "مرکز داده" امکان پذیر است اما طراحی و پیاده سازی یک مرکز داده نیاز به بررسی دقیق تری دارد. فراتر از مسائل اساسی هزینه و مالیات، محل موردنظر برای مرکز داده براساس بسیاری از معیارها از جمله موقعیت جغرافیایی، ثبات در آب و هوا و لرزه خیز بودن محل، دسترسی به جاده ها و فرودگاه ها، دسترسی به انرژی و ارتباطات از راه دور و حتی محیط سیاسی حاکم ؛ انتخاب می شود. بعد از ایمن سازی مکان ، معماری دیتاسنتر را می توان با توجه به زیرساخت های مکانیکی و الکتریکی، همچنین ترکیب تجهیزات IT طراحی کرد.

بهره وری و مصرف انرژی

دیتا سنتر اهمیت بهره وری از انرژی را تشخیص داده و طراحی می کند . یک مرکز داده معمول ، ممکن است تنها چند کیلو وات انرژی نیاز داشته باشد ، اما نصب و راه اندازی آن  در مقیاس بزرگتر می تواند ده ها مگاوات و یا بیشتر انرژی نیاز داشته باشد. امروزه، مرکز داده هایی تحت عنوان مرکز داده سبز طراحی شده و در حال رشد است که اثرات زیست محیطی را از طریق استفاده از مصالح ساختمانی-انتشار کم، مبدل های کاتالیزور و فن آوری انرژی جایگزین، به حداقل می رساند.

سازمان ها اغلب ، بهره وری انرژی مرکز داده را از طریق معیاری تحت عنوان کارایی مصرف انرژی (PUE)، می سنجند که نشان دهنده نسبت کل انرژی ورودی مرکز داده به انرژی مورد استفاده استفاده تجهیزات IT است . با این وجود، ظهور و پیشرفت مجازی سازی اجازه داده است تا استفاده از تجهیزات IT بسیار سازنده تر باشد که بهره وری بسیار بالا تر، مصرف انرژی پایین تر و کاهش هزینه های انرژی را به دنبال دارد. پارامتر هایی مانند PUE دیگر مورد توجه اهداف بهره وری از انرژی نمی باشند. اما سازمان ها هم چنان ممکن است از پارامتر PUE جهت داشتن تحلیل جامعی از انرژی و سیستم سرمایشی، استفاده کنند .

مدیریت و نظارت زیرساخت های دیتا سنتر

دیتا سنترهای مدرن استفاده گسترده ای از نرم افزارهای  نظارت و مدیریت دارند. این نرم افزارها  مانند ابزار مدیریتی برای زیرساخت های مراکز داده عمل می کند و امکاناتی را در اختیار مدیران IT قرار می دهند ، که از جمله این قابلیت ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • اجازه دسترسی از راه دور جهت نظارت بر تاسیسات و تجهیزات دیتا سنتر
  • اندازه گیری عملکرد دیتا سنتر
  • تشخیص به موقع خرابی دیتا سنتر و پیاده سازی یک آرایه وسیع از اقدامات اصلاحی

باید توجه داشته باشیم که تمام قابلیت های فوق الذکر بدون ورود فیزیکی به اتاق دیتا سنتر نیز قابل انجام است.

رشد مجازی سازی یک بعد مهم دیگر به مدیریت زیرساخت های دیتا سنتر افزوده است شده است. مجازی سازی از انتزاع سرورها، شبکه ها و استوریج ها پشتیبانی می کند و این اجازه را به مدیران شبکه می دهد که تمام منابع محاسباتی خود را بدون توجه به مکان فیزیکی ، سازمان دهی کنند ، همچنین این امکان وجود دارد که در صورت نیاز به استفاده مجدد از آنها ، تمام منابع بازیابی شوند. تمام این قابلیت ها از طریق نرم افزار مدیریتی ، قابل پیاده سازی خواهند بود.

مراکز داده و کلود

دیتا سنترها به شکلی روز افزون، در حال اجرای نرم افزارهای شخصی کلود هستند و این امر متکی بر مجازی سازی می باشد تا بتواند یک سطح از اتوماسیون،User Self-Service  و بازپرداخت (Billing/Chargeback)  را به مدیریت دیتا سنتر اضافه کند. هدف این است که به هر یک از کاربران این اجازه داده شود تا حجم کارها و منابع محاسباتی را براساس تقاضا و بدون مداخله مدیران IT، تامین کنند.

همچنین این امکان به شکل فزاینده ای برای دیتا سنترها فراهم می شود که با ارائه دهندگان کلود عمومی ارتباط برقرار کنند. پلت فرم هایی مانند مایکروسافتAzure ، به استفاده هیبریدی از دیتا سنترها با Azure یا سایر منابع کلود عمومی، تاکید دارند. نباید این نکته را فراموش کرد که حاصل این اقدامات، از بین بردن مراکز داده نیست، بلکه، ایجاد یک محیط پویا است که این قابلیت را در اختیار سازمان ها قرار می دهد تا حجم انبوه دیتا و پردازش های خود را به صورت محلی یا در کلود اجرا کنند و یا از یک کلود به کلود مطلوب دیگر انتقال دهند.

ایمنی و امنیت دیتا سنتر

در طراحی دیتاسنترها پیاده سازی روش های ایمنی و امنیتی صوت ، الزامی است. بعنوان مثال ایمنی، عموما در طرح راهها و راهروهای دسترسی به مکان دیتاسنتر نمود پیدا می کند چرا که باید فضای کافی برای جابجایی تجهیزات بزرگ IT  وجود داشته باشد، همچنین بستر مناسب برای تعمیر زیرساخت ها توسط متخصصان را فراهم آورد. سیستم اطفاء حریق یکی دیگر از حوزه های مهم ایمنی می باشد که مانع استفاده گسترده از تجهیزات حساس الکتریکی و الکترونیکی پر مصرف میشود. در مقابل دیتاسنترها اغلب از سیستم های اطفاء حریق شیمیایی سازگار با زیست محیطی استفاده میکنند که به شکل چشمگیری خطرات آتش سوزی را کاهش می دهند. از آنجایی که دیتاسنتر یک دارایی مهم برای سازمان ها محسوب میشود، نیاز به مقیاس های امنیتی گسترده همچون کلیدهای ورودی و بازرسی ویدیویی میباشد تا تخلفات احتمالی بازدید کنندگان، پیمانکاران و کارمندان را شناسایی کرده و از آنها جلوگیری کند.

طراحی و پیاده سازی مراکز داده

در زمان طراحی و برنامه ریزی جهت اجرای یک مرکز داده باید عوامل متعددی را در نظر گرفت: از سطح استفاده از مجازی سازی گرفته تا رعایت الزامات پدافندی؛ از پیش بینی توسعه پذیری (Modularity) گرفته تا راندمان مصرف انرژی. اینکه چگونه می توان با حداقل سرمایه گذاری، بهترین زیرساخت را برای میزبانی اطلاعات و پردازشگرها فراهم کرد، نیازمند دانش، تجربه و هماهنگی کامل و عمیق بین طراحان، مجریان و صاحبان کسب و کار (کارفرما) است. از سرویس خارج شدن مرکز داده در بسیاری از موارد ناشی از رعایت همین موارد ساده – به ویژه در حوزه زیرساخت – است. یک تحقیق ساده نشان می دهد که بیش از 70% از موارد قطعی سرویس در مراکز داده، ناشی از نقص سیستم برق و یا تهویه بوده است.

ویژگی‌های یک دیتاسنتر مدرن

روند روز افزون مجازی سازی (Virtualization) و فشرده سازی (Consolidation) پردازش و ذخیره سازی اطلاعات سبب شده است که روز به روز نیاز به استفاده از سرورهای تیغه ای (Blade) فزونی یابد. این سرورها مصرف برق و نیاز برودتی بیشتری نسبت به سرورهای متداول دارند و همین موضوع سبب می شود که حساسیتها بر روی این دو سیستم زیرساختی بیش از پیش باشد. به همین دلیل برق مصرفی متوسط یک رک در مراکز داده امروزی (حدود 20 کیلووات) بیش از 10 برابر مراکز داده سنتی (حدود 7/1 کیلووات) برآورد می شود. از آنجا که تأمین این میزان برق و برودت برای هر رک در شیوه های سنتی و فناوری های قدیمی برق و سرمایش تقریباً غیر ممکن است، لذا باید به متدولوژیها و فناوری های نوین توجه ویژه ای داشت. یکی از این روشهای نوین، سرمایش با استفاده از سیال نارسانا (دی الکتریک) است.

در این روش سرورها درون سیال بصورت مستغرق قرار می گیرند و آنرا بدون واسطه هوا، خنک می کنند. با این روش هزینه های عملیاتی سیستم سرمایش حدود 60% کاهش پیدا خواهد کرد.

علاوه بر استفاده از فناوری های نوین، با پیش بینی و اجرای چند راهکار عملی ساده نیز می توان به پاسخگویی بهتر به این نیازها کمک کرد. بعضی از این روشهای کاربردی ساده عبارتند از:

اصلاح جانمایی رکها و تشکیل راهروهای سرد و گرم و جداسازی آنها از یکدیگر تا حد امکان

توزیع یکنواخت بارهای مصرفی (سرورها) در کل فضای اتاق سرور (بجای تمرکز بیش از حد آنها در یک یا چند رک محدود)

تمرکز رکهای با متوسط مصرف زیاد در بخشی از فضای اتاق سرور و پیش بینی تمهیدات زیرساختی (مانند برق و سرمایش) ویژه برای این بخش

پوشاندن فضاهای خالی رکها توسط صفحات محدود کننده (Blanking Panel) جهت مدیریت بهتر گردش هوا

برای رکهای با مصارف بیش از حد متوسط (نسبت به سایر رکهای مرکز)، از تجهیزات کمکی گردش هوا استفاده کنید. فنهایی که قابلیت نصب روی درب رک را دارند، از همین دسته هستند.

از طرف دیگر با توجه به سرمایه گذاری اولیه (CAPEX) بالای مورد نیاز برای سیستمهای تأمین انرژی الکتریکی و برودت و همچنین هزینه های بالای بهره برداری (OPEX) این سیستمها، در طراحی مراکز داده جدید – و البته در بهینه سازی مراکز داده موجود – بیشترین توجهات به سیستمهای برق و سرمایش (که اصلی ترین مصرف کننده انرژی در مراکز داده به شمار می رود) معطوف است.

ویژگی‌های یک دیتاسنتر مدرن

اگرچه روشهای متعددی را می توان برای کاهش یا بعبارت بهتر بهینه سازی مصرف انرژی در مراکز داده مورد استفاده قرار داد، اما اثرات این روشها بر عملکرد مرکز داده ممکن است کوتاه مدت و یا بلند مدت باشد. بعنوان مثال افزایش یک درجه سانتیگراد به دمای کارکرد مرکز بر اساس راهنمای TC 9.9 مؤسسهASHRAE، حداکثر دمای هوا در ورودی سرورها می تواند بین 24 تا 27 درجه سانتیگراد باشد)، حدود 4% مصرف انرژی را کاهش می دهد و اثر آنرا (که بدون تحمیل هزینه ای اضافه قابل دسترس است) در هزینه های مصرفی ماهانه می توان مشاهده کرد؛ اما در صورت تعویض تجهیزات قدیمی با تجهیزات جدید با راندمان بالاتر، ممکن است آثار اقتصادی این تغییر بسیار دیرتر دیده شود.

یکی از بهترین روشها برای کاهش مصرف انرژی در سیستمهای سرمایش، ممانعت از اختلاط هوای سرد و گرم است. مفاهیم و روشهایی مانند سرمایش درون راهروی (In Row Cooling) و یا راهرو سرد/گرم Cold/Hot Aisle برای رسیدن به این هدف بکار گرفته شدند.

ویژگی‌های یک دیتاسنتر مدرن

در گام بعدی می توان به سراغ روشهای سرمایش درون رکی (In Rack Cooling) رفت که در آنها هوای سرد مستقیماً به درون رکها دمیده می شود. در این صورت لازم است رکها دارای دربهای شیشه ای باشند تا از هدر رفت هوای سرد به بیرون از رک جلوگیری شود.

ویژگی های یک دیتاسنتر مدرن

البته باید توجه داشت که هرگونه تغییر در سیستم سرمایش، ممکن است بر سایر جوانب زیرساختی تأثیر بگذارد. بعنوان مثال در صورت استفاده از روش سرمایش In Rack، مسلماً باید تمهیدات لازم برای سیستم اطفاء حریق نیز پیش بینی شود. به این مفهوم که یا باید سیستمهای اطفاء حریق درون رکها نصب شوند و یا اینکه امکان بازشدن درب رکها توسط فرمان سیستم کنترل مرکزی و یا پانل مدیریت اطفاء حریق فراهم شود.

مسأله مهم بعدی، توجه به رطوبت موجود در هواست. اگرچه وجود مقدار مشخصی از این رطوبت برای عملکرد مرکز داده ضروری است، اما وجود رطوبت در هوا، مفهوم گرمای نهان را در خود مستتر دارد. حال چنانچه بر مدیریتی بر میزان رطوبت موجود در هوا نداشته باشیم و یا به تقطیر و تبخیر آن (در بخشهای مختلف سیکل سرمایش و به ویژه در هنگام عبور هوا از روی مبدلهای حرارتی) توجه نکنیم، این موضوع می تواند علاوه بر افزایش مصرف انرژی در سیستم سرمایش بحرانهای مربوط به تأمین و دفع رطوبت در مرکز را نیز به دنبال داشته باشد.

ویژگی‌های یک دیتاسنتر مدرن

روش دیگری که جهت کاهش مصرف انرژی در سیستمهای سرمایش بکار گرفته می شود، استفاده از موتورهای دور متغیر در تجهیزات سرمایشی است. اگرچه سیستم سرمایش برای کار در نقطه اوج مصرف (Peak) تجهیزات فعال طراحی می شوند، اما می دانیم که این شرایط در تمامی زمانها اتفاق نمی افتد. بلکه یک مطالعه ساده نشان می دهد که تجهیزات فعال (Active) در مراکز داده بصورت متوسط با طرفیتی معادل 55% بار نامی خود کار می کنند. بنابراین لازم است بارهای سرمایشی نیز بصورت مدیریت شده و متناسب با نیاز برودتی مرکز، قابل تنظیم و کنترل باشند. استفاده از موتورهای دور متغیر (Electrically Controlled (EC) و یا (Variable Frequency Drive (VFD) در همین راستاست.

ویژگی‌های یک دیتاسنتر مدرن

اقدامات لازم جهت ایجاد  Data Center

  • طراحی اولیه platform و تهیه نقشه‌های فنی
  • اخذ مجوزهای لازم
  • تهیه تجهیزات سخت‌افزار (کامپیوترها، دستگاه ذخیره‌سازی اطلاعات)
  • تهیه تجهیزات شبکه و کابل‌کشی
  • تهیه تجهیزات برق اضطراری، ژنراتور و (UPS)
  • مستندات
  • برآورد هزینه
  • تأمین بودجه
  • سفارش، خرید و حمل
  • تأمین محل بررسی مخابراتی، ساختمان مناسب، خرید ساختمان
  • تأمین Link اینترنت مورد نیاز و خطوط تلفن
  • تهیه نقشه‌های لازم، Cabling، معماری، عملیات بنایی، کنترل و دسترسی، اطفاء حریق، برق اضطراری، UPS، ژنراتور، نصب شبکه برق
  • آماده‌سازی گروه اجرا و پشتیبانی (انتخاب، آموزش)
  • مدیریت سازمانی (آماده‌سازی و تدوین چارت سازمانی، روش‌ها، گردش عملیات)
  • نصب و راه‌اندازی تجهیزات
  • تست‌های اولیه و Stress Testing
  • ایجاد Call Center و مرکز پاسخگویی به مشترکان

معیارهای طراحی یک دیتا سنتر

  • ضریب اطمینان و دسترسی بالا (High Availability)
  • سهولت در توسعه مرکز (Scalability)
  • راه‌حل‌های امنیتی (Security Solutions)
  • سهولت مدیریت (Manageability)
  • اجزای اصلی پیاده‌سازی (Data Center)

ساختار شبکه کامپیوتری اتاق سرور

آماده سازی اتاق سرور جهت ارتباطات شبکه ای سرورها با ایستگاه های مختلف شبکه از جمله کارهای پایه ای در اتاق سرور می باشد.

درواقع کلیه کارها و هزینه هایی که در اتاق سرور انجام می شود هدفش استفاده منطقی و مطمئن از تجهیزات اتاق سرور می باشد.

در زیر دو ساختار فیزیکی . منطقی شبکه آمده است .

مرکز اطلاعات و پردازش روی شبکه سرورها هستند لذا ارتباط مناسب این سرورها با مجموعه شبکه امری اجتناب ناپذیر است.


دراین راستا سه عامل زیر مدنظر هستند:

پیاده سازی مدل سه لایه:

کابل کشی و پیش بینی مسیرهای داخل اتاق سرور باید به گونه ای باشد تا بتوان پیاده سازی مدل سه لایه شبکه را عملیاتی ساخت از این لحاظ داشتن نقشه منطقی و فیزیکی سوئیچ های مختلف شبکه باید پیش از اجرای مسیرگذاری در دستور کار قرار گیرد.

کابل کشی استاندارد:

رعایت اصول کابل کشی ساخت یافته و همچنین درنظر داشتن خم ها و زوایای مختلف در کابل کشی اتاق سرور باید در نظر گرفته شود.


ثابت کردن رک ها:

به دلیل جلوگیری از واژگون شدن رک ها در هنگام زلزله ، رک ها باید به کف وصل و مهار شوند.

پیش از اجرای کف و ایجاد کانال های مختلف باید محل استقرار رک ها تعیین شده و بست ها و Holder های نگهدارنده در آن تعبیه شود لذا دانستن نوع و مدل رک ها ، اندازه آن ها ، موقعیت مکانی نسبت به یکدیگر باید تعیین شوند.

کانال های عبور:

جهت نظم بخشیدن به کابل های Portable  نظیر کابل های رابط برق ، Patch Cordها و … ، مسیر عبور استاندارد کابلی توکار در اتاق سرور صورت می گیرد. این کانال ها باید دارای درپوش مناسب بوده و بین مسیرهای Data و برق فاصله ایجاد نماید.

ساختار منطقی شبکه:

ساختار منطقی و نرم افزاری سرورها امکان استفاده مطمئن از اطلاعات روی سرورها را مهیا می سازد لذا اتخاذ استراتژی مناسب ارتباط سرورها با یکدیگر و همچنین ارتباط ایستگاه های کاری با آن ها باید پس از نصب فیزیکی اتاق سرور انجام شود. درزیر به برخی از تنظیمات منطقی و نرم افزاری اشاره شده است:

  • دامین کنترلر و سرویس های شبکه نظیر DHCP ، DNS و …
    • VLANو تقسیم سوئیچی
  • ایجاد Access List  روی سوئیج های شبکه
  • ایجاد Routing  و Gateway شبکه

طراحی و جانمایی اتاق سرور و یا مراکز داده / طراحی دیتاسنتر (Datacenter Design)

دیتاسنتر ، فضایی است که شرایط محیطی آن بر اساس نیاز دستگاه ها و تجهیزات شبکه ای کنترل شده است. این اطاق باید الزامات استاندارد NFPA 75 (استاندارد ملی مقابله با حریق تجهیزات فناوری اطلاعات، سرنام کلمات :National Fire Protection Association) را پوشش دهد.

اما در اینجا قصد داریم در مورد جنبه های مختلف طراحی یک دیتاسنتر بحث کنیم.

مثلا دما و رطوبت اطاق ، استحکام کف اطاق از لحاظ این که قادر به تحمل چه وزنی میباشد؟ نور و روشنایی اطاق، برق، سیستم هواساز و اعلام و اطفاء حریق.

در این بحث به بررسی این عوامل خواهیم پرداخت:

مکان:

وقتی مکان ساخت دیتاسنتر را انتخاب میکنیم باید به یک سری پارامتر هایی توجه ویژه نماییم. مثل این که مکان نباید در جایی از ساختمان قرار گرفته باشد که توسط اجزای اصلی و غیر قابل جابه جایی ساختمان مثل آسانسور و دیوارهای اصلی محدود شده باشد.

دسترسی پذیری اطاق برای ورود تجهیزات بزرگ به مرکز داده باید لحاظ گردد.

مکان مورد نظر برای مرکز داده باید به دور از موارد زیر باشد:

  • منابع الکترومغناطیس
  • منابع نویز
  • ترانسفورماتور
  • موتور و ژنراتور
  • تجهیزات X-ray
  • تجهیزات رادیویی و فرستنده رادار
  • و دستگاه جوش القایی (قوس الکتریکی)

دیتاسنتر نباید دارای پنجره به خارج باشد زیرا باعث کاهش امنیت و نیز افزایش دما میگردد.

سطح دسترسی

درب های دیتاسنتر باید فقط بر روی افراد مجاز باز شود برای این منظور از سیستم های کنترل تردد استفاده میگردد. این سیستم ها پارامتر های مختلفی را برای شناسایی افراد مجاز در نظر میگیرند مثلا برخی از آنها کارتی بوده و با بارکد کار میکنند ، برخی RFID بوده و برخی از آنها نیز با پارامترهای بیولوژیک مثل اثر انگشت و اسکن عنبیه چشم کار میکنند.

به هر حال شما باید با توجه به بودجه و نیز میزان امنیت مورد نیاز خود از این سیستم ها استفاده نمایید. بهترین سیستم سیستمی است که بیش از یک پارامتر را ارزیابی نماید. مثلا اثر انگشت به همراه رمز ورود یا اسکن چهره و تن صدا.

طراحی معماری/ سایز

اندازه ی دیتاسنتر باید به مقدار کافی بزرگ باشد که بتواند همه ی تجهیزات پیش بینی شده ی فعلی را درون خود جای دهد. اندازه ی تجهیزات را میتوانید از فروشنده ، پیش از ارسال محموله به طور دقیق دریافت کنید. همچنین فضا باید به قدری باشد که طرح های توسعه ای آینده ی شما را پوشش دهد.

دیتاسنتر نیاز به فضایی تحت عنوان انبار دارد تا در آن قطعات یدکی و لوازم مصرفی ذخیره شود.

تجهیزات نو داخل کارتن ، فیلترهای هوا ساز ، تایل های کف کاذب اضافی ، کابل های اضافی ، تجهیزات یدکی، رسانه های ذخیره سازی یدکی و کاغذ های ذخیره از اقلامی هستند که میتوانند خارج از دیتاسنتر و در این نگهداری شوند.

همچنین دیتاسنتر باید دارای بخشی برای بازکردن بسته بندی تجهیزات (Unpacking Room) و آماده سازی و تست تجهیزات باشد. یکی از خاصیت هایی که این کار دارد ، کاهش چشمگیر ورود گرد و غبار به علت باز کردن تجهیزات در خارج از اطاق کامپیوتر است.

فضای دیتاسنتر فقط فضای رک ها و تجهیزات شبکه نیست. شما باید توجه داشته باشید برای سیستم های اعلام و اطفاء حریق ، تابلوهای برق و هواساز نیز باید فضای کافی در نظر بگیرید.

اگر شما در حال طراحی یک مرکز داده جدید برای انتقال تجهیزات از دیتاسنتر قدیمی هستید باید یک نقشه پلن از سایت جدید طراحی کنید و تجهیزات موجود را در آن جانمایی نمایید. سپس با نگاهی به طرح های توسعه آینده فضا مورد نیاز در دیتاسنتر را تخمین بزنید. نقشه باید به گونه ای باشد که تمام تجهیزات و تمام رک ها به صورت کامل پر شده باشد.

هر تغییر تکنولوژی که باعث تغییر سایز فضای مورد نیاز میشود را باید در نظر داشته باشید.

همچنین فضایی برای تجهیزات توزیع برق و هوا ساز نیز در نظر بگیرید.

معمولا در کنار مرکز داده یک مرکز عملیات و یک اطاق پرینتر نیز درنظر گرفته میشود.

اتاق پرینتر باید خارج از اتاق کامپیوتر باشد و یک سیستم تهویه مجزا از اتاق کامپیوتر داشته باشد زیرا پرینتر ها غبار کاغذ و تونر تولید میکنند و این ضررات برای تجهیزات اتاق کامپیوتر بسیار مضر هستند.

استاندارد NFPA 75 توصیه میکند که یک اتاق مجزا نیز برای رسانه های ذخیره سازی نظیر Tapeها داشته باشید زیرا نوار ها دارای بخارات سمی و خطرناک میباشند.

ایجاد اتاق های مجزا برای سیستم های اعلام و اطفا حریق ، هوا ساز و برق باعث میشود که ورود افراد تعمیرکار به اتاق کامپیوتر برای سرویس دوره ای تجهیزات به مراتب کمتر شود و امنیت بالاتری داشته باشیم.

سایر تجهیزات

تجهیزات کنترل برق نظیر تابلو برق ها ، UPS تا kVA 100 میتوانند در اطاق کامپیوتر نصب شوند.

اما باطری های اسیدی ، UPS بالاتر از kVA 100 و هر UPS ی که دارای باطری تر باشد باید در فضایی مستقل مستقر گردد.

هرگونه تجهیزات و وسایل نامربوط به اتاق کامپیوتر باید از اتاق حذف شود. مثلا لوله آب ، فاضلاب ، لوله های فن کوئل ، لوله هوای فشرده و لوله گاز

در صورتی که هریک از این تاسیسات در اتاق وجود دارد یا از آن عبور کرده است باید به نحو مقتضی تغییر مسیر داده شود تا مزاحمتی برای اتاق ایجاد ننماید.

سقف کاذب

حد اقل ارتفاع سقف دیتاسنتر باید 2.6 متر باشد. این ارتفاع از بالای کف کاذب تا زیر پایین ترین عنصر نصب شده زیر سقف کاذب ( مثل دوربین ، نازل های آتش نشانی و یا تجهیزات نور ) محاسبه میشود.

اگر قرار است تجهیزات خنک کننده یا رک با ارتفاع بالاتر از 2.13 متر به دیتاسنتر وارد نمایید باید دستور اجرای سقف به همان میزان بلندتر از حد استاندارد را بدهید.

حد اقل باید 46 سانتی متر فضای خالی بالای رک تا نازل های آتش نشانی داشته باشیم.

پاکسازی محیط

کف ، دیوارها و سقف دیتاسنتر باید به گونه ای پوشش داده شود که ورود گرد و غبار به مرکز داده را به حداقل برسانیم. از رنگ هایی استفاده کنید که به روشنایی مرکز داده کمک نماید.

روشنایی

حداقل میزان روشنایی مجاز در دیتاسنتر ، 500 لوکس در سطح افقی و 200 لوکس در سطح عمودی و در ارتفاع یک متری از سطح کف کاذب در بین راهرو ها باشد.

همه ی لامپ های روشنایی دیتاسنتر نباید از تابلو برق یکسان تغذیه شوند و یا از برق تجهیزات استفاده نمایند.

استفاده از کلید های دیمر دار در مرکز داده مجاز نیست.

پیش بینی چراغ های اضطراری و علامت گذاری به صورت شبرنگ به سمت خروجی های اضطراری ضروری است.

درب ها

درب های دیتاسنتر باید حداقل دارای 1 متر عرض و 2.13 متر ارتفاع و بدونه پاشنه باشد. لولای درب باید به سمت خارج باز شود یا درب به صورت کشویی باشد. درب میتواند دو لنگه و بدون ستون مرکزی باشد تا برای ورود تجهیزات بزرگ داخل مرکز داده مانعی وجود نداشته باشد.

کف اتاق

ظرفیت کف دیتاسنتر باید برای تحمل وزن بار متمرکز و توزیع شده ی تجهیزات نصب شده کافی باشد. حداقل قدرت تحمل بار توزیع شده باید kPA 7.2 باشد و توصیه شده است که این میزان را 12 در نظر بگیریم.

همچنین کف باید دارای حداقل قدرت تحمل kPA 1.2 بار آویزان از زیر آن (مثل نصب لدر و سینی و ... ) را نیز داشته باشد.

که برای این این نیز عدد kPA 2.4 توصیه گردیده است.

برای آشنا شدن با روش اندازه گیری تحمل بار کف میتوانید به Telcordia specification GR-63-CORE رجوع کنید.

مقابله با زلزله

ساختمانی که در آن دیتاسنتر بنا میگردد باید مقاوم در برابر زلزله بوده و دستور العمل های آئین نامه مقابله با زلزله در آن لحاظ شده باشد. زمانی که قصد سرمایه گذاری عظیمی برای احداث یک دیتاسنتر دارید ، نگاه کنید سرمایه خود را بر روی کجا خرج مینمایید. حتما بر روی این مسائل حساسیت خاصی داشته باشید. مثلا شهری که سابقه ی چندین زلزله در مدت کوتاهی داشته است نباید گزینه ی اول شما برای احداث دیتاسنتر و سرمایه گذاری باشد.

استحکامات ساختمان باید به شما این اطمینان را بدهد که در صورت وقوع زلزله آسیب جدی به تاسیسات شما وارد نمیشود. بنابراین گاهی اوقات ساخت یک ساختمان بر اساس آیین نامه ارزان تر در می آید تا این که دیتاسنتر را در یک ساختمان موجود اما نا ایمن بنا کنید. رجوع كنيد بهTelcordia specification GR-63-CORE

طراحی محیطی

آلاینده ها

اطاق کامپیوتر باید از وجود انواع آلاینده ها مطابق استاندارد ANSI/TIA-569-B باشد.

هواساز (HVAC)

دستگاه هوا ساز باید قادر باشد 24 ساعت شبانه روز در 365 روز سال به اطاق کامپیوتر سرویس دهی نماید.

سیستم برق پشتیبان

سیستم هوا ساز دیتاسنتر باید توسط ژنراتور مخصوص پشتیبانی گردد. اگر دیتاسنتر ژنراتور اختصاصی ندارد باید از ژنراتور ساختمان به عنوان پشتیبان سیستم خنک کننده ی اطاق کامپیوتر استفاده نمایید.

پارامترهای عملیاتی دما و رطوبت

دما و رطوبت دیتاسنتر میبایست دائما در حال کنترل شدن باشد. دما و رطوبت مطلوب برای اطاق کامپیوتر به شرح زیر است:

  • دمای خشک : 20 تا 25 درجه سانتی گراد
  • حداکثر دمای نقطه شبنم : 21 درجه سانتی گراد
  • رطوبت نسبی : 40% تا 55%
  • حداکثر تغییرات دما در یک ساعت: 5 درجه سانتی گراد
  • تعریف دمای خشک (DBT) : درجه حرارتی است که ما با یک دماسنج استاندارد اندازه گیری می کنیم بطوری که هیچ گونه آبی و رطوبتی بر روی سطح آن نباشد. بطور معمول وقتی مردم درجه حرارت هوا را می گویند در حقیقت به Dry-Bulb اشاره میکنند. چندین مقیاس اندازه گیری بطور معمول برای این دما استفاده می شود، در سیستم Inch-Pound در اتمسفر استاندارد نقطه انجماد آب بر مبنای درجه حرارت فارنهایت 32 درجه می باشد و همچنین درجه حرارت نقطه جوش آب برابر با 212 درجه میباشد. در سیستم بین المللی SI در اتمسفر استاندارد نقطه انجماد آب بر مبنای درجه حرارت سیلیسیوس 0 درجه می باشد و همچنین درجه حرارت نقطه جوش آب برابر با 100 درجه می باشد.
  • تعریف دمای نقطه شبنم Dew Point : نشان دهنده ی دمایی است که آب موجود در هوای مرزوب شروع به تقطیر می کند. وقتی هوا سرد می شود، رطوبت نسبی افزایش پیدا می کند تا زمانی که به اشباع برسد و تقطیر صورت گیرد. در واقع تقطیر بر روی سطحی صورت می گیرد که دمایش پایین تر از دمای نقطه شبنم باشد.

دستگاه رطوبت ساز یا خشک کن هوا بستگی به موقعیت جغرافیایی دیتاسنتر باید در کنار هوا ساز پیشبینی شود. مثلا در بندرعباس نیاز به خشک کن و در اصفهان یا یزد نیاز به رطوبت ساز برای سیستم تهویه داریم. در اکثر هواسازها ین سیستم پیش بینی گردیده است و این قابلیت وجود دارد که به صورت خودکار رطوبت به میزان قابل قبول در استاندارد تنظیم گردد.

اندازه گیری دمای محیط زمانی باید انجام شود که تمامی تجهیزات نصب شده در مرکز داده عملیاتی باشند.

اندازه گیری دما از فاصله ی 1.5 متری از سطح کف و در هر 3 تا 6 متر، در وسط راهروی سرد اطاق کامپیوتر انجام میگیرد.

اندازه گیری دما حتما باید در نقاط مختلف اتاق در جایی که منفذ هوا وجود دارد انجام گیرد.

لرزش

دستگاه هواساز یک دستگاه مکانیکی بوده و ممکن است لرزش هایی را نیز داشته باشد. لرزش در اتاق میتواند تاثیرات مخربی داشته باشد و در نهایت به قطعی سرویس ها منتهی گردد. ساده ترین مثال میتواند این باشد که لرزش ممتد میتواند باعث شل شدن اتصالات گردد و در نتیجه میتواند قطعی و خرابی به همراه داشته باشد.

برای جلوگیری از این اتفاق میتوانیم از پایه ها و تجهیزات لرزه گیر برای این دستگاه ها استفاده نمود که حداقل انتقال لرزه را داشته باشد.

طراحی الکتریکی

برق

برای تامین برق تجهیزات در دیتاسنتر باید از منابع جداگانه و کابل کشی جداگانه استفاده گردد.

پریزهای 20A برای تامین برق تجهیزات و ابزارهای برقی در اطاق کامپیوتر باید پیشبینی شود.

از پریزهای رک ها برای استفاده ی ابزار برقی نظیر دریل و جاروبرقی نباید استفاده کرد.

پریزهای اتاق نباید از یک پانل یا از یک فاز مشترک با تجهیزات شبکه و سرورها استفاده کند.

فاصله ی پریزهای اطاق باید 3.65 متر یا کمتر (در صورت لزوم) از یکدیگر بر روی دیوار باشد.

برق اضطراری

تابلو برق های دیتاسنتر باید توسط ژنراتور اطاق پشتیبانی شوند.

ژنراتور باید بر اساس میزان حداکثر بار انتخاب گردد.

ژنراتورهای اطاق کامپیوتر اغلب با نشان "Computer Grade" عرضه میگردند.

اگر دیتاسنتر دارای ژنراتور اختصاصی نمی باشد ، تابلو برق های آن باید به ژنراتور ساختمان متصل گردد.

این ژنراتور باید قابلیت پوشش کامل بار تجهیزات را داشته باشد.

سیستم ارت

دیتاسنتر باید دارای سیستم ارت بر مبنای استاندارد ANSI/TIA/EIA-J-STD-607-A. باشد.

سیستم اعلام و اطفاء حریق

سیستم اعلام و اطفاء حریق و نیز استفاده از خاموش کننده های دستی باید مطابق با استاندارد NFPA 75 باشد .

منبع: تیام شبکه

ریکاوری فلش با EaseUS Data Recovery و چند کلیک ساده

ریکاوری فلش با EaseUS Data Recovery و چند کلیک ساده

اسناد حسابداری محل کار خود را به فلش منتقل کرده‌اید تا ادامه کار روی آن‌ها را در منزل انجام دهید. بعد از انجام ادامه کار در منزل اما در لپ‌تاپ خودتان با یک سهل انگاری ساده، یادتان می‌رود اول فایل‌های باز روی سیستم را ببندید بعد فلش را جدا کنید همین موضوع موجب خراب شدن اطلاعات آن می‌شود. حالا یا باید کل مراحلی که روی پروژه خود انجام داده بودید را از اول طی کنید. یا این که به دنبال راهی برای بازگشت اطلاعات خراب شده فلش خود باشید.

ریکاوری فلش و انواع حافظه های جانبی با کامپیوتر

نمونه‌ای که برای‌تان آوردیم، ممکن است به طرق مختلف برای هر کدام از ما حادث شود. سوال اینجاست که بهترین راه حل برای برگرداندن دیتای فلشی که فایل هایش آسیب دیده، چیست؟

در پاسخ به این سوال باید بگوییم، نرم افزار های متنوعی در سطح اینترنت وجود دارد که که وظیفه شان ریکاوری  فلش و دیگر حافظه‌های کامپیوتری می‌باشد. نمونه یک برنامه قوی که اینجا می‌خواهیم به شما معرفی کنیم  EaseUS Data Recovery  نام دارد که سابقه ای طولانی بالغ بر 15 سال در این زمینه دارد.

ریکاوری اطلاعات با EaseUS Data Recovery

نرم افزارEaseUS Data Recovery  محصول شرکت EaseUS، ابزاری اختصاصی برای ریکاوری و نجات فایل‌هایی است که به دلایل مختلف نظیر، فرمت شدن، ویروسی شدن و... از روی هارد، فلش، رم و دیگر حافظه ها پاک شده اند.
این برنامه با بهره‌مندی از یک تیم پشتیبانی قوی نرم افزاری، دائما در حال بروزرسانی بوده و فرمت های متعددی از فایل ها، شامل انواع ویدیو، تصویر، متن و... را می‌تواند بازیابی کند.

ریکاوری با ابزاری کم حجم و بی دردسر

بر خلاف برنامه های رایجی که گاهی حجم بالا و عملکرد ضعیفی دارند و کار کردن با آنها طاقت فرساست، برنامه ریکاوری EaseUS نرم افزاری سبک و کم حجم بوده و کار کردن با آن، برای هر کاربری از مبتدی تا حرفه ای راحت و بی دردسر است.

ریکاوری فایل های خراب شده تصویری

امکان جالبی که در برنامه ریکاوری EaseUS وجود دارد این است که فایل هایی که بعد از ریکاوری آسیب دیده اند و دیگر قابل استفاده نیستند را هم می تواند تعمیر کرده و مثل روز اولش کند.
به عنوان مثال، ویدیویی که بعد از حذف شدن و ریکاوری، امکان باز شدن ندارد و خطای فایل آسیب دیده می دهد، با استفاده از این نرم افزار قابل ترمیم بوده و می تواند مجددا نمایش داده شود.

با EaseUS Data Recovery چطور ریکاوری فایل انجام دهیم؟

قدم اول:  به سایت رسمی EaseUS  مراجعه نموده و آخرین نسخه نرم افزار ریکاوری آن را رایگان دانلود کنید.

ریکاوری فلش با EaseUS Data Recovery و چند کلیک ساده

قدم دوم:  برنامه را نصب و اجرا کنید سپس مسیر فایل هایی که پاک شده اند را در آن مشخص کنید.

ریکاوری فلش با EaseUS Data Recovery و چند کلیک ساده

قدم سوم : با تعیین مسیر، برنامه به طور خودکار شروع به جستجو می کند. ضمن این که از کادر سرچ بالای صفحه و قابلیت فیلتر کردن فرمت، می توانید جستجوی دقیق تری بین فایل های حذف شده انجام دهید.

ریکاوری فلش با EaseUS Data Recovery و چند کلیک ساده

برای بهره مندی از امکانات جدید این نرم افزار، همیشه می توانید با رفتن به سایت تولیدکننده آن، آخرین ورژن EaseUS Data Recovery  را دریافت نمایید.

منبع: مجله شبکه

6 اشتباه رایج Git و روش برطرف کردن آن

6 اشتباه رایج Git و روش برطرف کردن آن

آیا با معروف‌ترین سیستم کنترل نسخه جهان به مشکل خورده‌اید؟

یک دلیل بزرگ استفاده توسعه‌دهندگان از یک سیستم کنترل منبع مثل گیت (Git) جلوگیری از وقوع پیامدهای فاجعه بار در زمان ساخت پروژه‌های نرم‌افزاری است. اگر به شکل تصادفی فایلی را پاک کنید یا متوجه شوید تغییراتی در فایل‌های مختلف به‌وجود آورده‌اید که همگی اشتباه بوده‌اند، جای نگرانی نیست، زیرا یک سیستم کنترل نسخه اجازه می‌دهد خطای خود را اصلاح و وضعیت را به حالت اول بازگردانيد. با این‌حال، کار کردن با سیستم‌های کنترل منبع مثل گیت حتا برای کاربران با تجربه در برخی موارد ترسناک است، زیرا برخی از اشتباهات را به سختی می‌توان به حالت اولیه باز گرداند، اما با کمی تمرکز می‌توانید از کابوس‌های وحشتناکی که ممکن است به واسطه استفاده از گیت با آن روبرو شود، نجات پیدا کنید. در این مطلب با 6 اشتباه رایج در زمان استفاده از Git همراه با روش‌های پیشگیری از بروز مشکلات آشنا می‌شوید.
1. فراموش کرده‌اید تغییرات را به آخرین ارجاع (commit) اضافه کنید 

اشتباه شماره 1 یکی از ساده‌ترين خطاهای Git است که می‌توان آن‌را اصلاح کرد. فرض کنید برخی از کارها را به یک شاخه محلی (local branch) ارجاع دادید، بعد متوجه شدید که تعدادی از فایل‌های مورد نیاز را طبقه‌بندی نکرده‌اید یا فراموش کرده‌اید اطلاعات مشخصی را به پیغام ارجاع اضافه کنید. جای نگرانی نیست، در ابتدا اگر تغییرات جدیدی دارید که نیاز به طبقه‌بندی دارند، این‌کار را انجام دهید. سپس فرمان git commit –amend را تایپ کنید تا پیغام ارجاع را ویرایش کنید. بعد از انجام فرآیند فوق، کلید Esc را فشار داده و فرمان :xq را تایپ کنید تا تغییرات ذخیره شوند. در انتها از ویرایشگر خارج شوید. اگر تنها فایل‌ها را تغییر داده‌اید و نیازی به اصلاح پیغام ارجاع ندارید از فرمان git commit --amend --no-edit برای اضافه کردن فایل‌ها و گذر از فرآیند ویرایش پیغام استفاده کنید. برای پیشگیری از بروز این مشکل باید روش ساخت ارجاع در Git را تغییر دهید. اگر مشغول کار روی پروژه‌ای هستید که مرتبا برای ردگیری نسخه‌های افزایشی به ساخت ارجاعات کوچک نیاز دارد، این کار را از طریق شاخه‌ها (branch) انجام دهید. در زمان انجام این کار تغییرات عمده‌ای که ایجاد می‌کنید را مستندسازی کنید و صبر نکنید با خط فرمان git commit همه تغییرات را به یکباره مستندسازی کنید. زمانی که به نقطه عطف پروژه رسیدید از فرمان git merge –squash در شاخه خود برای ذخیره‌سازی نتایج به صورت یکجا در شاخه پروژه استفاده کنید، ارجاع را پاک کنید و از یادداشت‌هایی که برای پیغام ارجاع برداشته بودید برای بازبینی نهایی پروژه استفاده کنید.

2. تغییرات را به محلی ارجاع داده‌اید

یکی دیگر از اشتباهات رایج این است که از روی وظیفه‌شناسی تعدادی از تغییرات را  به اشتباه به شاخه اصلی مخزن ارجاع می‌دهید. در واقع تصمیم داشتید تغییرات را به یک شاخه جدید یا شاخه dev که برای شکست تغییرات در نظر گرفته بودید ارجاع دهید، اما تغییرات در شاخه اصلی قرار گرفته‌اند. این اشتباه را با سه فرمان زیر می‌توان برطرف کرد:

git branch new-branch
git reset HEAD~ --hard
git checkout new-branch

اولین فرمان شاخه جدیدی ایجاد می‌کند. فرمان دوم شاخه اصلی را به قبل از آخرین ارجاع ریست می‌کند، اما تغییراتی که ایجاد کرده‌اید را در شاخه new باقی می‌گذارد. فرمان سوم برای رفتن به شاخه جدیدی است که قرار است تغییرات جدید در آن قرار بگیرد. اگر چند ارجاع ساخته‌اید از فرمان git reset HEAD~<n> --hard استفاده کنید. در اینجا <n> به تعداد ارجاعاتی اشاره دارد که قصد بازگشت به آن‌ها را دارید. البته می‌توانید از فرمان git reset <nnnn> هم استفاده کنید. در فرمان فوق <nnnn> شناسه هش ارجاع هدف است. برای جلوگیری از بروز این اشتباه باید عادت کنید شاخه‌های جديدی بسازید و تغییرات را به آن‌ها منتقل کنید.

3. یک فایل یا دایرکتوری را دور ریخته‌اید

یک اشتباه رایج دیگر پاک کردن تصادفی محتوای یک فایل یا یک پوشه است با آگاهی از این که متوجه می‌شوید تعدادی ارجاع به این شاخه وجود دارد. خوشبختانه یک راهکار ساده برای این مشکل وجود دارد. ابتدا از فرمان git log یا ابزار Git داخلی IDE که از آن استفاده می‌کنید برای پیدا کردن شناسه هش یک ارجاع قبل از اعمال تغییرات روی فایل استفاده کنید. سپس از فرمان git checkout hash_id -- /path/to/file برای بررسی ارجاعات به فایل استفاده کنید. دقت کنید که مسیر باید مرتبط با ریشه پروژه باشد. این کار نسخه قبلی فایل را در ناحیه شروع پروژه قرار می‌دهد. اگر در نظر دارید تعداد n ارجاع به عقب بازگردد، دیگر نیازی به شناسه هش ندارید. تنها کافی است فرمان git checkout HEAD~<n> -- /path/to/file را اجرا کنید. دقت کنید <n> تعداد ارجاعاتی است که شما را به عقب باز می‌گرداند. اگر می‌خواهید کل دایرکتوری فایل‌ها را بررسی کنید، باید از فرمت wildcard برای مسیر فایل استفاده کنید. برای مثال، وارد کردن git checkout HEAD~1 -- ./src/** شما را یک ارجاع به عقب برمی‌گرداند و هر چیزی که در دایرکتوری /src ریشه پروژه است را بازیابی می‌کند.

4. به‌طور تصادفی یک شاخه را حذف کرده‌اید

حذف کردن تصادفی کل یک شاخه از مخزن اتفاقی است که همه توسعه‌دهندگان از آن وحشت دارند. این مشکل با انجام چند کار نسبتا ساده حل می‌شود. ابتدا از فرمان git reflog برای پیدا کردن آخرین ارجاع داده شده به شاخه استفاده کنید. سپس از شناسه هش و مطابق با فرمان زیر برای ساخت یک شاخه جدید استفاده کنید:

git checkout -b restored-branch <hash_id>

دقت کنید راهکار فوق تنها زمانی مشکل را برطرف می‌کند که شاخه مورد بحث قبلا ادغام شده باشد. اگر به اجبار یک شاخه ادغام نشده را پاک کرده‌اید، ابتدا باید فرمان زیر را اجرا کنید.

git fsck --full --no-reflogs --unreachable --lost-found

این فرمان فهرستی از تمام هش‌های ارجاع برای آبجکت‌هایی که دیگر قابل دسترس نیستند (از جمله شاخه‌های حذف شده) را استخراج می‌کند. از انتهای این فهرست به سمت بالا به دنبال مدخل unreachable commit بگردید، و سعی کنید این شناسه هش را درون یک شاخه جدید بازیابی کنید تا ببینید این همان شاخه‌ای است که حذف کرده بودید یا خیر. اگر پاسخ منفی است باید این کار را تک‌به‌تک تا بالای فهرست ادامه دهید تا ببینید چه چیزهایی را می‌توانید بازیابی کنید. به عنوان یک قانون کلی، هرگز به‌طور پیش‌فرض یک شاخه را به اجبار حذف (force-delete) نکنید تا بتوانید به محتوای یک شاخه ادغام نشده که هنوز هم می‌توان چیزهای ارزشمندی درون آن پيدا کرد دسترسی داشته باشید.

5. با git push به یک شاخه راه دور صدمه وارد کرده‌اید 

گاهی اوقات در زمان کار با یک کپی محلی از یک مخزن GitHub، این احتمال وجود دارد که با گزینه –force به اشتباه شاخه اصلی خود را به کپی راه دور وارد کنید. در نتیجه با یک کپی عمومی‌ از یک مخزن مواجه خواهید شد که هنوز به مرحله باثبات و قابل استفاده‌ای برای همه توسعه‌دهندگان نرسیده است.
چنین پیامدی می‌تواند یک فاجعه بزرگ برای وجهه کاری شما باشد. اگر چنین اشتباهی مرتکب شدید و مخزن خصوصی با مخزن راه دور همگام‌سازی شده، می‌توانید از کپی شاخه مخزن راه دور برای همگام‌سازی مخزن خود استفاده کنید. به شاخه‌ای که می‌خواهید دوباره همگام‌سازی شود مراجعه کنید  (اگر از قبل در این شاخه هستید نیازی به این کار نیست) و فرمان زیر را اجرا کنید:

git reset --hard <remote_repo>/<branch>@{1}

این فرمان کپی <branch> شما را به آخرین نسخه همگام‌سازی شده <remote_repo> ریست می‌کند. در این مثال، شاخه ما master و مخزن راه دور origin است، بنابراین فرمان به شکل زیر است:

git reset --hard origin/master@{1}

سپس از فرمان git push -f <remote_repo> <branch> استفاده کنید تا مخزن راه دور به مرحله قبلی خود بازیابی شود.
یک راه برای جلوگیری از بروز چنین مشکلی این است که امکان force-pushing را غیرفعال كنيد. فرمان زیر اجازه انجام چنین کاری را روی مخزن Git راه دور می‌دهد:

git config --system receive.denyNonFastForwards true

6. اطلاعات خصوصی را به یک مخزن عمومی‌ ارجاع داده‌اید

اشتباه فوق بدترین مشکل در Git است. شما به اشتباه داده‌های حساس خود را به یک مخزن عمومی‌ ارجاع داده‌اید و می‌خواهید هر چه سریع‌تر این فایل‌ها را از این مخزن خارج کنید. ابتدا باید اطمینان حاصل کنید که این داده‌های حساس حتا با برگشت به ارجاع قبلی قابل مشاهده نباشند و مهم‌تر این‌که فرآیند فوق را بدون اینکه محتوای دیگری تغییر کند انجام دهید. مشکل اینجا است که نمی‌توانید تنها به وضعیت قبل از اضافه شدن فایل بازگرديد، چرا که در این فرآیند برخی از پوشه‌ها یا ارجاعات، آسیب دیده و خراب می‌شوند. خبر خوب این است ابزاری به‌نام BFG Repo-Cleaner به نشانی
https://rtyley.github.io/bfg-repo-cleaner ساخته شده که داده‌های غیرضروری را از مخازن Git حذف می‌کند. این ابزار اجازه می‌دهد به سرعت عملیاتی کاربردی روی مخزن انجام دهید که حذف تمام فایل‌های مطابق با یک wildcard مشخص یا حذف برخی متون مشخص از جمله این موارد است. توجه داشته باشید اگر داده‌ها را از یک شاخه محلی پاک کنید که باید در جای دیگری همگام‌سازی می‌شد، تنها از طریق force-push و اتصال به شاخه‌های راه دور قادر به همگام سازی خواهید بود. تمام ساختار درختی ارجاع باید از نو نوشته شود، بنابراین شما از اساس باید یک تاریخچه کاملا جدید برای مخزن راه دور بنويسید.

منبع: مجله شبکه

۴ دلیل عمومی خرابی مراکز داده

4 دلیل عمومی خرابی مراکز داده

بسیاری از عوامل و دلایل می‌توانند یک مرکز داده را از کار بیندازند. برخی از این دلایل متداول و تا حدودی آشنا و شناخته شده هستند؛ مانند خطاهای انسانی که ممکن است برای هر مرکز داده‌ای رخ دهد ولی برخی از دلایل شکست و خرابی، بسیار نادر هستند.

در وهله نخست، مهم نیست کدام عامل و علت باعث خرابی مرکز داده شده است چون نتیجه یکسان است: کاهش آپ‌تایم مرکز داده، کاهش درآمد و احیانا ضررهای مالی و جبران خسارت، کاهش بهره‌وری، عدم رضایت مشتریان و کوچ آن‌ها به مراکز داده دیگر.

در سال گذشته میلادی، میانگین هزینه خرابی‌های برنامه‌ریزی نشده مراکز داده حدود ۸.۸۵۰ دلار در هر دقیقه بوده است. در این مطلب می‌خواهیم نگاهی به ۴ علت عمده و متداول خرابی مراکز داده داشته باشیم:

۱- خطاهای انسانی

موسسه Uptime Institute می‌گوید نزدیک به ۷۰ درصد قطعی‌های مراکزداده را می‌توان به خطاهای انسانی مرتبط دانست.

خطاها و اشتباهاتی در طراحی، نصب و نگهداری مراکزداده که منجر به یک خرابی جدی می‌شوند. خرابی‌هایی مانند عدم لایه‌بندی درست، عدم برچسب‌زنی کابل‌ها و تجهیزات یا برچسب‌زنی ضعیف و اشتباه، عدم آموزش درست و کافی برای نگهداری تجهیزات، عدم نگه‌داری و رسیدگی درست و به موقع همگی می‌توانند در یک مرکزداده فاجعه‌آفرین باشند.

حتی ساده‌ترین نظارت‌ها و بازرسی‌ها می‌تواند از وقوع یک خرابی بزرگ و هزینه­‌های گزاف جلوگیری کند.

برخی از خطاهای رایج انسانی که باعث خرابی و از کار افتادن مراکز داده می‌شوند:

  • فعال‌سازی سوییچ خاموش اضطراری (EPO)
  • تنظیم دما از فارنهایت به سلسیوس
  • بیرون کشیدن سیم‌های برق از درون دستگاه
  • وارد آمدن بار بیش از اندازه به مدار
  • عدم رعایت و پیروی از استانداردها و رویه‌های مشخص

برای به حداقل رساندن خطاهای انسانی در مراکز داده باید حداقل چند کار ضروری زیر انجام شود:

  • برای آموزش، مستندسازی، تعامل‌های کاری و هماهنگی‌ها وقت کافی بگذارید.
  • برخی از مالکیت‌ها و وظایف خاص تعریف کنید.
  • خرابی و عبور از بحران را تمرین و تکرار کنید.
  • تا حد امکان از راه‌حل‌های استاندارد استفاده کنید.
  • همه‌چیز از کابل و درگاه و تجهیزات و غیره را برچسب‌گذاری کرده، مرتب و تمیز نگه دارید.
  • از فناوری‌ها و رویکردهای جدید برای خودکارسازی کارها استفاده کنید.

۲- خطاهای سیستم سرمایشی

گرمای بیش از حد می‌تواند یک مرکز داده را از کار بیندازد. وقتی تجهیزات خیلی گرم شوند؛ حرارت روی عملکردشان تاثیر می‌گذارد و ممکن است دستگاه خراب شود یا برای جلوگیری از خرابی خاموش شود.

به هر حال، حرارت و گرما دشمن شماره یک مراکز داده هستند و به طور مستقیم روی آپ‌تایم تاثیرمی­گذارند.

برخی از دلایل افزایش گرما و حرارت در مرکز داده به شرح زیر است:

  • هوای سرد کافی وارد سیستم تهویه هوا نمی‌شود و راهروها به اندازه کافی سرد نیستند.
  • جریان هوا وجود ندارد یا یک تهویه هوای غیرمتقارن صورت می‌گیرد.
  • افزونگی سیستم سرمایشی خراب است یا اصلا پیش‌بینی نشده است.
  • گرما و حرارت از درون رک‌ها و مرکزداده خارج نمی‌شود.

برای اینکه اطمینان حاصل کنید مرکز داده شما مشکل گرمایشی یا سرمایشی ندارد؛ باید تجهیزات سرمایشی را مرتبا بررسی کنید تا اطمینان حاصل شود همه‌چیز طبق اصول، استاندارد و پیش‌بینی شما کار می‌کند.

افزون بر این، بهتر است از مدل‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای آزمایش سیستم سرمایشی مرکز داده در سناریوهای مختلف خرابی استفاده کنید تا ببینید چه اتفاقاتی می‌افتد و این اتفاقات با چه سرعتی رخ می‌دهند.

کار دیگری که باید انجام شود؛ سرمایه‌گذاری برای راه‌اندازی یک سیستم مانیتورینگ محیط است تا سریعا به شما تغییر درجه حرارتی محیط را هشدار دهد.

این سیستم‌ها با رصد ۲۴ ساعت و آنی دمای محیط و دیگر فاکتورها، به محض اینکه تغییر درجه حرارت شروع شد و به سوی منطقه ناامن رفت؛ هشدارهای خود را می‌دهند.

اطمینان حاصل کنید راهروها و رک‌های مرکز داده شما همیشه در حال تهویه هوا و بیرون راندن جریان هوای گرم و جایگزین شدن هوای خنک هستند.

۳- مشکلات کابل‌کشی

کابل‌کشی یک کار زیرساختی برای رسیدن به کارایی بالا و بهره‌وری زیاد در یک مرکز داده است. اگر سیستم کابل‌کشی در یک مرکزداده از همان ابتدا به صورت ساختاریافته و استانداردی صورت نگیرد؛ خرابی در مرکز داده محتمل است.

مشکلات احتمالی در کابل‌کشی می‌تواند یکی از موارد زیر باشد:

  • کابل‌های حساس بسیار محکم بسته‌بندی و متصل شده باشند.
  • کابل‌های برق خم شده، تا خورده یا شکسته باشند.
  • از کابلی اشتباه برای یک بخش از اتصالات استفاده شده باشد.
  • از کابلی که در انتها یا بخش‌هایی ضعیف و فرسوده شده است، استفاده شده باشد.

برای جلوگیری از آسیب رسیدن به کابل‌ها و زخمی شدن آن‌ها، مطمئن شوید بهترین روش‌های کابل‌کشی و مدیریت کابل‌ها را استفاده می‌کنید. بررسی کنید آیا زمان تعویض کابل‌ها و استفاده از یک سیستم کابل‌کشی جدید در مرکز داده فرا نرسیده است؟

روی بهترین راه‌کارهای کابل‌کشی سرمایه‌گذاری کنید و کابل‌کشی مرکز داده خود را ارزش‌گذاری کنید تا مطمئن شوید یک سیستم کابل‌کشی با کارایی بالا دارید. همیشه آمادگی استفاده از فناوری‌های جدید در مدیریت کابل‌های مرکز داده را داشته باشید و هرگز کابل‌ها را برای طولانی مدت به حال خود رها نکنید.

۴- مسایل امنیتی

تهدیدات امنیتی و حملات سایبری یکی از عوامل مهم ولی خاموش خرابی مراکز داده است. مشکلات امنیتی می‌تواند از داخل مرکز داده آغاز شوند (کارمندی که به طور کاملا سهوی طعمه یک حمله فیشینگ می‌شود) یا اینکه عامل بیرونی داشته و هکری بخواهد شبکه شما را از کار بیندازد.

در وهله نخست، اطمینان حاصل کنید تمام دارایی‌های IT مرکز داده در هر سطحی، به خوبی محافظت شده و در معرض تهدیدات امنیتی قرار ندارند.

نظارت و گزارش‌گیری هوشمند می‌تواند به شما کمک کند زودتر جریان‌های نشتی اطلاعات در داخل مرکزداده را کشف و رفع کنید. این سیستم‌ها به شما می‌گویند چه کسی به چه چیزی دسترسی دارد و چه زمانی به آن دسترسی پیدا کرده است.

امنیت مرکز داده را به صورت چند سطحی و لایه‌بندی پیاده‌سازی کنید تا اگر در یک سطح و لایه ضعف یا آسیب‌پذیری بروز کرد؛ دیگر سطوح و لایه‌ها را گرفتار نکند.

اگر یک سوییچ در مرکز داده هک و از کار انداخته شود؛ نباید خرابی به تمام مرکز داده و کل سرویس‌های در حال اجرا بکشد.

منبع: تیام شبکه

ساختمان‌های هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان (BMS) | قسمت دوم

در قسمت اول این مطلب، ضمن تعریف ساختمان هوشمند و نگاهی بر پیشینه‌ی تاریخی آن، به معرفی سیستم مدیریت ساختمان (BMS) و مزایای هوشمندسازی و پیاده‌سازی این سیستم در ساختمان‌های بزرگ و مدرن امروزی پرداختیم؛ در این مطلب، به کارکردهای این سیستم و اجزای گوناگون آن خواهیم پرداخت.

ساختمان‌های هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان
کارکردهای سیستم مدیریت ساختمان
هم‌اکنون سیستم‌های یکپارچه‌ی BMS در ساختمان‌های بزرگ، آسمان‌خراش‌ها و مجتمع‌های تجاری-اداری، مسکونی، صنعتی، فرودگاهی و... کنترل بخش‌های گوناگونی را به عهده دارند:


سیستم‌های روشنایی
سیستم‌های ارتباطی
سیستم‌های صوتی و تصویری، اطلاع‌رسانی، تبلیغات هوشمند و تجهیزات اداری
سیستم‌های سرمایش و گرمایش، تهویه‌ی مطبوع، پایش و پالایش کیفیت هوا
سیستم‌های کنترل پرده‌ها، کرکره‌ها و سایبان‌ها
سیستم‌های دسترسی، کنترل تردد و پارکینگ
سیستم‌های نظارت تصویری
سیستم‌های اندازه‌گیری
سیستم‌های خودکار اعلام و اطفای حریق
سیستم‌های امنیتی و حفاظت پیرامونی
آسانسور و پله‌برقی‌ها
سیستم‌های آبیاری و اتوماسیون فضای سبز
سیستم‌های اتوماسیون تأسیسات استخر، سونا، جکوزی و ...
سیستم هوشمند زمان‌بندی و اجرای فرامین در ساختمان

ساختمان‌های هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان

اجزای BMS و هوشمندسازی ساختمان
منظور از اجزا، کلیه‌ی تجهیزات، سیستم‌های ارتباطی و نرم‌افزارهایی است که برای کنترل امکانات گوناگون موجود در ساختمان مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. با توجه به اینکه نیازها و خواسته‌های هر مشتری ممکن است بسیار متفاوت باشد، تجهیزات و اجزای هر سیستم نیز می‌تواند با سیستم‌های دیگر بسیار متفاوت باشد و مشتری می‌تواند به دلخواهِ خود آنها را انتخاب کند.

ساختمان‌های هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان
در «سیستم اتوماسیون ساختمان»، یک کنترلر با اتصال به شماری سنسور (حسگر) و فعال‌ساز (عملگر)، فرایند پردازش و تصمیم‌گیری را انجام می‌دهد. به طور معمول، از BMS در اغلب ساختمان‌ها و مجتمع‌های بزرگ برای کنترل تأسیسات گرمایش و سرمایش، روشنایی و کنترل تردد بهره‌برداری می‌شود؛ اما این سیستم‌ها به دلیل بهره‌گیری از پروتکل‌های استاندارد و معماری مبتنی بر استانداردهای شناخته‌شده، از قابلیتِ لینک‌شدن با کلیه‌ی سیستم‌های مزبور و شکل‌دهی یک مدل کنترل جامع برای همه‌ی اجزای قابل‌کنترل در ساختمان برخوردارند. این تجهیزات برای ارتباط با یکدیگر از پروتکل‌های متعددی بهره می‌گیرند. پروتکل در واقع، به مجموعه قوانینی گفته می‌شود که نحوه‌ی ارتباطاتِ تجهیزات هوشمند را قانونمند می‌نماید. نقش پروتکل در شبکه‌های هوشمند، مانند نقش زبان برای انسان است. برای مطالعه‌ی کتابی به فارسی، خواننده باید شناخت مناسبی از زبان فارسی داشته باشد. به منظور ارتباط موفقیت‌آمیز دو دستگاه در شبکه نیز هر دو دستگاه باید از یک پروتکل مشابه استفاده کنند. پروتکل‌های متعددی برای هوشمندسازی ساختمان وجود دارد. اغلب این پروتکل‌ها در ابتدا منحصر به یک یا چند شرکت بوده و به‌تدریج به‌ صورت باز و استاندارد در آمده‌اند.

به طور کلی، انتقال داده میان تجهیزات هوشمند می‌تواند از سه رسانه‌ی مختلف صورت گیرد.

  1. سیم با ولتاژ پایین و معمولا DC و زوج تابیده (Twisted Pair). در برخی موارد، داده و تغذیه‌ی دستگاه به صورت مشترک از یک مجموعه سیم انتقال می‌یابد (مانند پروتکل KNX) که باعث ساده‌ترشدن سیم‌کشی و کاهش هزینه‌ی آن می‌شود.
  2. PLC یا Power Line Communication که در آن داده‌ها روی مدارات قدرت، انتقال داده می‌شود
  3. بی‌سیم معمولا از طریق امواج الکترومغناطیسی

    متداول‌ترین اجزای BMS را به شرح زیر می‌توان برشمرد:
    1. سیستم کنترل مرکزی: این بخش به عنوان مهم‌ترین و بزرگ‌ترین جزء سیستم BMS، هسته‌ی مرکزی آن به شمار می‌رود. گاهی اوقات از یک رایانه نیز به جای این سیستم استفاده می‌شود؛ ولی در اغلب موارد، این بخش مستقل بوده و فقط از طریق رایانه برنامه‌ریزی و کنترل می‌شود. این بخش شامل واحد پردازنده، کنترلرهای اصلی سیستم، کنتاکنتورها و رله‌هایی است که با کلیه‌ی اجزا در ارتباط‌اند.
    2. خطوط ارتباطی (BUS): این خطوط از تمام اجزای BMS عبور کرده و امکان تبادل اطلاعات را میان آنها میسر می‌سازد. این خطوط می‌تواند به صورت سیم‌های برق ساختمان، چند رشته سیم مشترک یا به صورت امواج بی‌سیم باشد.
    3. نقاط دسترسی و کنترل‌کننده (Access Points): این بخش شامل نمایشگرهای همراه با صفحه‌کلید یا نمایشگرهای لمسی است که از قابلیت نمایش اطلاعات و کنترل بخش‌های گوناگون ساختمان مانند دما، وضعیت تجهیزات و... برخوردار است. این بخش مانند واحد کنترل مرکزی است؛ با این تفاوت که توانایی‌های آن محدودتر است.
    4. حسگرها: با توجه به نیازهای مورد نظر و سطح هوشمندسازی، سنسورهای گوناگونی را می‌توان در نقاط مختلف نصب کرد. انواع متداول این سنسورها عبارت‌اند از: سنسور حرکتی، سنسور دما، سنسور نور، سنسور دود، سنسور شکست شیشه، سنسور بازوبست، سنسور رطوبت‌سنج، میکروفون و ... که می‌توانند مشخصات دریافتی را به سیگنال‌ها و اطلاعات مورد نظر تبدیل نموده و از طریق خطوط ارتباطی به کنترل مرکزی یا نقاط کنترلی ارسال نمایند. کنترل مرکزی یا محلی نیز فرامین لازم را به انواع کلیدها، تایمرها و دیمرها ارسال می‌کند.
    5. دیمرهای روشنایی: دیمرها امکان تنظیم نور را با افزایش یا کاهش نور لامپ‌ها به صورت الکترونیکی فراهم می‌کنند. با این تجهیزات، می‌توان به همراه سنسور نور، سطح نور محیط را با کم‌وزیادشدن نور طبیعی تنظیم کرد.
    6. تایمرها: تایمرها برای اجرای مجموعه‌ای از اقدامات که به صورت تکراری و در زمانهای مشخص انجام می‌شوند، به کار می‌روند؛ البته کنترل مرکزی نیز از قابلیت ارسال فرمان به صورت زمان‌بندی‌شده برخوردار است.
    7. پریزها: با بهره‌گیری از پریزهایی که قابلیت ارسال و دریافت اطلاعات را از طریق خطوط ارتباطی دارند، می‌توان مصرف‌کننده‌های متصل به آنها را روشن و خاموش کرد یا از وضعیت آنها مطلع شد.
    8. نرم‌افزار سیستم: بهره‌گیری از نرم‌افزار به وسیله‌ی یک رایانه می‌تواند یکی از ابزارهای مفید و با انعطاف‌پذیری بالا برای سیستم BMS باشد. حتی در مواردی، این نرم‌افزار قابلیت‌هایی به سیستم می‌دهد که کنترل مرکزی فاقد آن است؛ از جمله گزارش‌گیری و ثبت رویدادها و نیز ارتباط بصری مناسب با سیستم.
    9. Web Server: وسیله‌ای است که کاربر را قادر می‌سازد تا در هر نقطه‌ای از دنیا از طریق اینترنت به سیستم BMS دسترسی پیدا کرده و آن را کنترل نماید. این سیستم از یک سو، با خطوط ارتباطی به کنترل مرکزی و از سوی دیگر به تجهیزاتی مانند مودم وصل می‌شود.
    اجرای چنین سیستم جامعی در یک ساختمان با به‌کارگیری اجزای بالا، واقعا آن را به سازه‌ای امن، ایمن، بهینه و هوشمند تبدیل خواهد کرد. پژوهش‌ها نشان می‌دهد که به‌کارگیری BMS در بهترین حالت، باعث کاهش 30 درصدی در مصرف انرژی در ساختمان‌ها می‌شود؛ در عین حال، بهره‌گیری از سیستم‌های یکپارچه نسبت به سیستم‌های مجزا 15 درصد قابلیت بالاتر فراهم می‌کند.
    ساختمان‌های هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان
    سخن آخر
    پیش‌تر فقط در فیلم‌ها و سریال‌های علمی‌تخیلی، ابزارها و ساختمان‌های هوشمندی می‌دیدیم که صاحبخانه به‌راحتی و با فشردن یک دکمه، بسیاری از کارها را به صورت خودکار انجام می‌داد. خبر بسیار خوب اینکه، امروز واژه‌ی هوشمند از دنیای تخیلی فیلم‌ها به جهان واقعی آمده و خبر شگفت‌انگیزتر اینکه، هم‌اکنون این فناوری جدید در ایران نیز برای ساختمان‌ها و مجتمع‌های تجاری و مسکونی گوناگون به‎راحتی قابل دسترسی و اجراست و با برنامه‌ها و اقدامات شرکت‌های پیشتاز در فناوری اطلاعات و ارتباطات، همچون آریاهمراه، به‌زودی همانند سایر فناوری‌ها فراگیر خواهد شد. در حال حاضر، یکی از شاخه‌های اصلی خدمات تجاری شرکت آریاهمراه، ارائه‌ی راهکارهای یکپارچه‌سازی سیستم‌های اطلاعاتی و ارتباطی ابرساختمان‌ها و مجتمع‌های عظیم است که پیاده‌سازی سیستم BMS، یکی از بخش‌های آن به شمار می‌رود. با پیاده‌سازی BMS در ساختمان‌ها و مجتمع‌های بزرگ تجاری، اداری، مسکونی، صنعتی، فرودگاهی، ریلی و ... بنا بر نیازها و محدودیت‌های ویژه‌ی هریک می‌توان به همه‌ی اهداف ایمنی، امنیتی، رفاهی، بهره‌وری و صرفه‌جویی به طور هم‌زمان دست یافت و با هوشمندسازی سازه‌های عظیم، چند گام به سوی تحقق آرمان «شهر هوشمند» پیش رفت.

ساختمان‌های هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان

منبع: آریا همراه

مطالب مرتبط:

8 دلیل برای اینکه خانه خود را هوشمند کنید!

در مورد خانه‌های هوشمند بیشتر بدانید

ساختمان هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان (BMS) | قسمت اول

ساختمان هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان (BMS) | قسمت اول

امروزه مدیریت و مصرف بهینه‌ی انرژی، هم‌زمان با بهره‌برداری از امكانات رفاهی در ساختمان‌های تجاری، اداری، مسكونی و به طور خاص ساختمان‌های چندمنظوره از مهم‌ترین ضروریات است. با بهره‌گیری از سیستم مدیریت هوشمند ساختمان (BMS) كنترل تجهیزات الكتریكی و مكانیكی ساختمان به جای مدیریت توسط افراد، با استفاده از سیستم‌های هوشمند و یكپارچه انجام می‌شود. در این مطلب، ضمن تعریف ساختمان هوشمند و نگاهی بر پیشینه‌ی تاریخی آن، به معرفی سیستم مدیریت ساختمان، مزایای پیاده‌سازی و مهم‌ترین کارکردها و اجزای آن در ساختمان‌ها و مجتمع‌های بزرگ امروزی خواهیم پرداخت.

ساختمان هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان

تعریف ساختمان هوشمند
خانه هوشمند، ساختمانی است که کلیه‌ی اجزای داخلی آن، به واسطه‌ای یکپارچه و با منطقی سازگار با محیط، در تعامل با یکدیگرند. به بیان دیگر، طراحان ساختمان‌های هوشمند با یکپارچه‌کردن چهار عنصر کلیدی یعنی سامانه‌ها، ساختار، سرویس‌ها و مدیریت، محیطی پویا و مقرون‌به‌صرفه فراهم می‌کنند که به رفاه، راحتی و امنیت بیشتر کاربران ساختمان می‌انجامد. امروزه، بازار جهانی ساختمان‌های هوشمند در چهار گروه بازار محصولات، بازار کاربر نهایی، بازار فناوری و بازار اپلیکیشن جا می‌گیرد.


ساختمان هوشمند شامل نصب و بهره‌برداری از سیستم‌های فناوری یکپارچه‌سازی ساختمان است. این سیستم‌ها اتوماسیون ساختمان، راهکارهای ایمنی و امنیتی، ارتباطات و سامانه‌های مدیریت امکانات را دربرمی‌گیرند. تفاوت اصلی ساختمان هوشمند با ساختمان‌های معمولی در این است که همه‌ی وسایل، تجهیزات و امکانات در ساختمان هوشمند به یکدیگر متصل هستند و با یک سیستم مرکزی به صورتی یکپارچه هدایت می‌شوند. به دیگر سخن، ساختمان هوشمند، ساختمانی است که مجهز به یک زیرساخت ارتباطاتی قوی است که آن را قادر می‌سازد به صورت مستمر نسبت به وضعیت‌های متغیر محیط واکنش نشان دهد و خود را با آنها هماهنگ کند.
هوشمند، در واقع، توصیفی برای حسگرهای پیشرفته، اکچوئیتورها و تجهیزات مرتبط است. یک دستگاه هوشمند یا سیستم هوشمند، به وسیله‌ی یک ریزپردازشگر به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی می‌شود تا اعمالی ازپیش‌تعیین‌شده را انجام دهد و با سیستم‌های خارجی توسط شبکه‌ی داده‌ها ارتباط برقرار سازد. هوشمند برای توصیف تلفیقی از تجهیزات و سیستم‌ها به همراه نرم‌افزاری که قابلیت تفسیر و برقراری ارتباط میان مجموعه‌ی تجهیزات و سیستم‌ها را دارد، به کار می‌رود.

پیشینه‌ی ساختمان‌های هوشمند
در سال 1966، به مکانی که امکان کنترل خودکار تجهیزات و اجزا را فراهم می‌کرد، ساختمان هوشمند گفته می‌شد. در سال 1970، تعریف ساختمان‌های هوشمند به این صورت ارائه شد: «آمیزه‌ای از نوآوری‌های فنی و غیرفنی به همراه نظام مدیریتی پیچیده که سرمایه صرف آن شده است. به طور کلی، می‌توان گفت تا پیش از دهه‌ی 70 تنها به سهولت کاربرد و انعطاف‌پذیری سیستم‌های مدیریتی و کنترلی توجه می‌شد. اما پس از دهه‌ی 70، بستری برای شکل‌گیری سیستم‌های هوشمند با مفهوم امروزی‌اش آغاز شد. بنابراین، ساختمان‌های هوشمند یا دستِ‌کم بحث مفهومی آنها به اوایل سال‌های 1980 برمی‌گردد. در سال 1984، مقاله‌ای در مجله‌ی نیویورک‌تایمز، در مورد ساختمان‌های نسل جدید که ساختمان‌های هوشمند نامیده می‌شوند، از سوی سازندگان ساختمان ارائه شد.

ساختمان هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان
این ساختمان‌ها به عنوان پیوند دو فناوری (ارتباطات از راه دور و توسعه‌ی صنعت رایانه‌های شخصی) تعریف شده‌اند. در این دوران، نخستین ارتباط واقعی میان سازندگان ساختمان و فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات پایه‌ریزی شد. فناوری ارتباط از راه دور جدید، فرصتی را در اختیار مالکان ساختمان گذاشت تا خدمات فناوری را در ساختمان‌های خود به فروش رسانند و به کسب‌وکار خود رونق دهند.


در دهه‌ی بعدی، پیشرفت‌هایی در ساختمان‌سازی، شامل سیستم‌های کابل‌کشی ساخت یافته (Structured Cabling Systems)، سیستم‌های دیداری-شنیداری، کنترل‌کننده‌های اتوماسیون ساختمان با سیستم کنترل دیجیتال مستقیم (DDC)، فضای محدودشده برای تجهیزات شبکه، سیستم‌های دسترسی و نظارت ویدئویی صورت گرفت و در سال 1994، راهنمای استانداردسازی تحت استاندارد «مَستر فُرمت» (Master Format) از سوی «موسسه‌ی مشخصات ساخت‌و‌ساز» (CSI) منتشر شد. در بخش هفدهم این راهنما، طراحان به فناوری‌های پس از ساخت کامل ساختمان اشاره کردند. آخرین ویرایش در استاندارد مزبور که در سال 2004 منتشر شد، از پیشرفت‌های خوبی در زمینه‌ی کاربرد فناوری‌های هوشمندسازی ساختمان برخوردار بود.


در آغازِ هوشمندسازی، تنها خودکارسازی سیستم‌های هشدار، روشنایی و تهویه‌ی مطبوع مدنظر بود؛ پس از آن، خودکارسازی سیستم‌های اداری و امنیتی مدرن آغاز شد و به‌تدریج، هوشمندسازی ساختمان، نظارت بر همه‌ی فرایندهای ساختمانی را دربرگرفت. امروز به ساختمانی هوشمند می‌گوییم که در آن تبادل اطلاعات، در سیستم‌های ساختمان به صورت خودکار و یکپارچه انجام می‌شود.

سیستم مدیریت ساختمان (BMS)
سیستم مدیریت ساختمان (Building Management System) که گاهی از آن با عنوان سیستم اتوماسیون ساختمان یاد می‌شود، سامانه‌ای مبتنی بر رایانه است که برای پایش و هدایت تجهیزات مکانیکی و الکتریکی داخل ساختمان (مانند تهویه، روشنایی، سیستم قدرت، سامانه‌ی آتش‌نشانی، ایمنی، امنیت و ...) در داخل ساختمان پیاده‌سازی می‌شود. به طور کلی، هدف از پیاده‌سازی سیستم‌های BMS در یک ساختمان، تطبیق شرایط کارکرد اجزای گوناگون با توجه به شرایط محیطی و نیاز ساختمان در لحظه است. این سیستم می‌تواند با توجه به کاربری ساختمان (مسکونی، اداری، تجاری، بیمارستان و... ) طراحی و اجرا شده و بر کلیه‌ی فعالیت‌های آن اعم از باز و بسته‌شدن درب‌ها، ورود و خروج افراد، سیستم‌های روشنایی، سیستم‌های تهویه‌ی مطبوع، پنجره و پرده‌ی اتاق‌ها، تجهیزات دیداری-شنیداری و ... نظارت و مدیریت داشته باشد.

ساختمان هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان


سیستم مدیریت ساختمان شامل دو بخش نرم‌افزار و سخت‌افزار است؛ سخت‌افزارها معمولاً به صورت اختصاصی به‌ وسیله‌ی میکروکنترلرها پیاده‌سازی می‌شوند و نرم‌افزارها نیز ممکن است به صورت اختصاصی برای سیستم نوشته شوند. در برخی از سیستم‌ها، از نرم‌افزارهای کنترل و مانیتورینگ برای کنترل و نظارت بر عملکرد بخش‌های گوناگون استفاده می‌شود. ارتباط میان سخت‌افزار و نرم‌افزار غالبا توسط یکی از پروتکل‌های DeviceNet، SOAP، XML، BACnet، LonWorks، MODBUS، usp، lan، rs232 و... پیاده‌سازی خواهد شد. اجزای اصلی این سیستم عبارت‌اند از: کنترل‌کننده‌ی مرکزی؛ کنترل‌کننده‌ی محلی؛ کنترل‌کننده‌ی اینترنتی و حسگرها (سنسورها). با به‌کارگیری انواع حسگرها در درون و بیرون ساختمان و با پیاده‌سازی یک سیستم واحد، می‌توان به صورت لحظه‌ای هدایت تمام شرایط رفاهی و امنیتی را در اختیار داشت و از آنها در جهت دستیابی به شرایط ایده‌آل بهره گرفت. برای این منظور، نیاز به تجهیزات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری خاصی است که با گردآوری اطلاعات محیطی و انتقال داده‌ها به سیستم مرکزی، روند مدیریت ساختمان را بهینه کند.

ساختمان هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان


مزایای هوشمندسازی و پیاده‌سازی سیستم مدیریت ساختمان
با اینکه پیاده‌سازی سیستم مدیریت ساختمان سبب افزایش هزینه‌های ساخت ساختمان می‌شود، میزان صرفه‌جویی در هزینه‌های جاری ساختمان ناشی از اجرای این سیستم، می‌تواند در مدتی کوتاه هزینه‌های اولیه را جبران کند و به‌علاوه سطح بالاتری از رفاه و آسایش را برای کاربران ساختمان (ساکنان، مهمانان و مدیران) به همراه داشته باشد. همچنین سیستم‌های مدیریت ساختمان از قابلیت کنترل‌پذیری بالایی برخوردار بوده و با اجرای ساختار مناسب، کنترل اجزای مختلف آن از سرتاسر دنیا امکان‌پذیر است. با تعریف سطوح دسترسی مختلف می‌توان قابلیت کنترل‌پذیری اجزای گوناگون را سطح‌بندی نمود تا امکان اِعمال برخی تغییرات تنها برای کاربران مجاز و در صورت واردنمودنِ رمز عبورِ تعریف‌شده میسر باشد.
به طور کلی، عموم مزایا و نتایج بهره‌برداری از BMS را می‌توان به شرح زیر برشمرد:


فراهم‌آوردن سطح رفاهی بالا برای مجموعه‌ی کاربران ساختمان (ساکنان، مهمانان، مدیران و کارکنان)
بهره‌برداری بهینه از تجهیزات و افزایش عمر مفید آنها و کاهش چشمگیر هزینه‌های مربوط به نگهداری و تعمیرات
ارائه‌ی سیستم کنترل هوشمند با قابلیت برنامه‌ریزی زمانی عملکرد
حذف خطای اپراتوری به دلیل کنترل توسط رایانه
بهینه‌سازی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی
قابلیت مانیتورینگ و کنترل تمام نقاطِ تحت کنترل از طریق یک رایانه‌ی شخصی یا گوشی تلفن هوشمند از طریق اینترنت
یکپارچه‌سازی مدیریت تأسیسات و سیستم‌های گوناگون در ساختمان و در نتیجه، عملکرد هماهنگ همه‌ی تجهیزات
قابلیت دریافت گزارش‌های آماری از عملکرد همه‌ی تجهیزات به منظور بهینه‌سازی مصرف

ساختمان هوشمند و سیستم مدیریت ساختمان

منبع: آریا همراه 

مطالب مرتبط:

8 دلیل برای اینکه خانه خود را هوشمند کنید!

در مورد خانه‌های هوشمند بیشتر بدانید

8 دلیل برای اینکه خانه خود را هوشمند کنید!

8 دلیل برای اینکه خانه خود را هوشمند کنیم

در گذشته اتوماسیون خانگی با موانعی همچون فاصله و مسافت در خانه‌های بزرگ یا ساختمان‌های تجاری مواجه بود. چراکه با وجود اینکه سیگنال‌ها می‌توانند منتقل شوند، شبکه‌ها محدود بودند. به دلیل اختلافات سیم کشی الکترونیکی که به آن فازهای مختلف گفته می‌شود، شما نیاز به استفاده از اتصال دهنده‌های فازی برای ایجاد پل از یک مدار الکتریکی به مدار دیگر دارید. خانه‌های بزرگ با سیم کشی طولانی‌تر سیگنال‌های ضعیف و عملکرد پراکنده‌ای را تجربه می‌کنند.

به نظر می‌رسد امروزه شما به درجه‌ بالایی از مهندسی الکترونیک نیاز دارید تا تمام این مشکلات حل شود.
علاقه‌مندان به اتوماسیون خانگی موارد زیادی را برای طراحان عنوان کرده‌اند و خواهان ویژگی‌ها و خصوصیات زیادی هستند. مطمئناً روشن کردن چراغ با یک ریموت کنترل از هر نقطه‌ای در اتاق بسیار خوب است. اما نظر شما در مورد خاموش کردن تلویزیون اتاق کودکان در طبقه بالا، هنگامی که زمان خواب آن‌ها فرا رسیده است، چیست؟ این کارها و موارد زیاد دیگری با پیشرفت اتوماسیون خانگی و خانه‌های هوشمند امکان پذیر خواهند بود.

شما در مورد اتوماسیون خانگی و هوشمندسازی ساختمان شنیده اید و آیا از هیاهو و سروصدایی که در مورد آن ایجاد شده متعجب هستید؟ اگر شما مانند اکثر مردم هستید، هیچ چیز را بدون دلیل خوبی انجام نمی‌دهید. حالا ممکن است برای شما این سؤال مطرح شود که چرا شما باید خانه خود را هوشمند کنید؟ در ادامه 8 دلیل خوب برای آن بیان می‌کنیم.
1- انجام راحت‌تر وظایف: شما می‌توانید بسیاری از وظایفی را که به‌طور طبیعی تکراری هستند، به‌صورت خودکار یا با طی مراحل کمتری با استفاده از اتوماسیون خانگی انجام دهید. مثلاً به‌جای خاموش کردن یا کم‌نور شدن چراغ‌های مختلف، زمانی که می‌خواهید یک فیلم را تماشا کنید، اتوماسیون خانگی این امکان را به شما می‌دهد که این کار را با فشردن یک دکمه انجام دهید.


2- صرفه‌جویی در هزینه‌های آب و برق: در صورت صرفه‌جویی نکردن در مصرف آب و برق، این مصارف می‌توانند هزینه‌های زیادی را در هر ماه به خود اختصاص دهند. اتوماسیون خانگی می‌تواند به‌طور خودکار چراغ را خاموش کند یا درجه ترموستات را در مواقعی که از آن استفاده نمی‌شود کم کند و به‌راحتی 10٪ تا 25٪ مبلغ مصرف شما را کاهش دهد.


3- افزایش ایمنی در خانه: بسیاری از حوادث در خانه به دلیل روشنایی ضعیف اتفاق می‌افتد. اتوماسیون خانگی می‌تواند با روشن کردن چراغ‌ها به‌طور خودکار هنگام وارد شدن به پستوها، راه‌پله‌ها و مکان‌های تاریک دیگر، احتمال زمین خوردن‌های تصادفی یا برخورد با اجسام را کاهش دهد.


4- امنیت خانه: اگرچه امنیت خانه برای همه اهمیت دارد اما بالا بودن هزینه نصب یا مخارج کنترل و نظارت ماهانه، امکان استفاده از سیستم‌های امنیتی را برای بسیاری از صاحبان خانه دشوار کرده است. اتوماسیون خانگی با استفاده از تجهیزات هوشمند راهکاری ارزان برای امنیت خانه‌ها فراهم می‌کند.


5- مناسب برای محیط‌زیست: امروزه همه ما باید آگاهی بیشتری از فعالیت‌های سازگار با محیط‌زیست داشته باشیم. اتوماسیون خانگی راهکارهای خوبی برای حفظ منابع طبیعی ارائه می‌کند. به‌طور مثال محصولات اتوماسیون خانگی می‌توانند مصرف برق را با خاموش کردن خودکار چراغ‌ها و وسایل برقی، هنگامی‌که از آن‌ها استفاده نمی‌شود، کاهش دهند.


6- آرامش ذهن: دیگر نگران خانه خود هنگامی‌که دور از آن هستید، نباشید. شما می‌توانید با استفاده از دوربین‌های ویدئویی خانگی و اتصال به اینترنت، از طریق کامپیوتر یا تلفن‌های همراه هوشمندی که قابلیت استفاده از اینترنت را دارند، وضعیت خانه یا فرزندان خود را، از هر نقطه از جهان بررسی کنید.


7- تجربه یادگیری برای کودکان: با یادگیری کودکان در مورد تکنولوژی‌های پیشرفته، آن‌ها را بیشتر برای آینده آماده می‌سازد. پروژه‌های اتوماسیون خانگی شما یک تجربه یادگیری برای فرزندان شما فراهم می‌کنند و خانه شما را تبدیل به کلاس درسی برای آن‌ها خواهد شد.


8- همه خانواده می‌توانند لذت ببرند: اتوماسیون خانگی برای همه اعضای خانواده می‌توانند سرگرم‌کننده باشد باعث نزدیک‌تر شدن آن‌ها به هم شود. زیرا می‌توانند دانش و قابلیت‌هایی که در مورد تکنولوژی مربوط به اتوماسیون خانگی کسب کرده اند، با یکدیگر به اشتراک بگذارند.

مطالب مرتبط :

در مورد خانه‌های هوشمند بیشتر بدانید

 

در مورد خانه‌های هوشمند بیشتر بدانید

در مورد خانه‌های هوشمند

یک خانه هوشمند (smart home) تکنولوژی شبکه هوشمند را برای راحتی بیشتر و ایمنی خانواده‌ها مورد استفاده قرار می‌دهد. هواداران اتوماسیون خانگی برای چندین سال است که تجربه استفاده از گجت‌های هوشمند خانگی را دارند. امروزه تعداد زیادی محصول هوشمند جدید وجود دارد که صاحب خانه‌ها تمایل دارند از آن‌ها استقاده کنند چراکه این تکنولوژی‌ها در حال توسعه هستند و استفاده از آن‌ها راحت است.

تکنولوژی شبکه خانه‌های هوشمند

دستگاه‌های خانه‌های هوشمند مدرن از پروتکل‌های شبکه وایرلس برای ارتباط با یکدیگر استفاده می‌کنند.

دستگاه‌های وایرلس اتوماسیون خانگی‌های قدیمی با استفاده از پروتکل‌های خاص مانند Z-Wave و Zigbee، برای به کار رفتن در شبکه‌های مش طراحی شده اند. خانه‌های هوشمند زیادی نیز دارای دارای شبکه های خانگی Wi-Fi هستند و دستگاه‌های دیگر را با آن ادغام می‌کنند (اصطلاحاً به آن bridging می‌گویند). برنامه های تلفن همراه و تبلت‌ها معمولاً برای کنترل از راه دور گجت‌های خانگی هوشمند را از طریق شبکه خانگی استفاده می‌شود.

کاربرد خانه‌های هوشمند

خانه‌های هوشمند از طریق سنسورهای الکترونیکی، قادر به نظارت بر شرایط محیطی از قبیل نور، دما و حرکت می‌باشند. توابع کنترل خانه‌های هوشمند شامل سوئیچ الکترومغناطیسی و لامپ‌های دستکاری شده می‌شود.

کنترل دما و روشنایی

اساسی ترین کاربرد اتوماسیون خانگی سنتی کنترل روشنایی است. سوئیچ های دیمر هوشمند (نباید با سوئیچ‌های شبکه اشتباه گرفته شوند) اجازه می دهد که روشنایی لامپ های الکتریکی متناسب با نیاز و یا بر اساس یک زمان‌بندی خاص، از راه دور کم و زیاد و همچنین خاموش و روشن شوند.

سیستم های کنترل نور برای میط‌های داخلی و هم برای فضای باز موجود هستند. این سیستم برای افراد صاحبان خانه امنیت و آسایش به همراه دارد همچنین باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شوند.

سیستم‌های ترموستات هوشمند، سیستم‌های گرمایش خانگی، تهویه هوا (HVAC) را کنترل می‌کنند. این دستگاه‌ها می‌توانند برای تغییر درجه حرارت خانه در زمان‌های مختلف شبانه روز برنامه ریزی شوند تا به صرفه جویی در انرژی و افزایش راحتی افراد کمک کنند.

چندین نوع از محصولات خانه‌های هوشمند دارای برنامه‌های امنیت خانگی هستند. قفل درب هوشمند و کنترلرهای درب گاراژ را می‌توان از راه دور بچک کرد و همچنین هنگام باز شدن درب‌ها، پیام‌های هشدار را از طریق درگاه‌های ابری ارسال کرد. برخی از کنترلرها برای باز کردن قفل‌ها و یا قفل کردن مجدد آن‌ها به صورت خودکار، مورد استفاده قرار بگیرند. این برای مواقعی که فزرندان در طول روز از مدرسه به خانه برمی‌گردند می‌تواند مفید باشد. هشدارهای هوشمند که دود یا مونوکسید کربن را شناسایی می‌کنند نیز می‌توانند برای ارسال هشدار از راه دور تنظیم شوند. سیستم‌های نظارت تصویری شامل دوربین‌های دیجیتال که در محیط‌های داخلی یا فضای باز نصب می‌شوند، هستند که این ویدئو به سرورهای خانگی و کاربران راه دور می‌رسد.

سایر برنامه‌های خانه‌های هوشمند

یخچال‌های متصل به اینترنت دارای سنسور‌های بی سیم (اغلب RFID) هستند که میزان تولید داخل آن را سنجیده می‌شود. این یخچال‌های هوشمند از Wi-Fi داخلی برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند.ترازوهای Wi-Fi وزن یک فرد را اندازه گیری می‌کنند و از طریق یک شبکه خانگی Wi-Fi آنها را به شبکه ابری ارسال می‌کنند.

کنترلرهای آبیاری هوشمند (اسپرینکلرها) برنامه زمان‌بندی آبیاری چمن‌ها و گیاهان را مدیریت می‌کنند. برای مثال، صاحبان خانه در تعطیلات، می توانند از راه دور برنامه زمان‌بندی آبیاری یک اسپرینکلر هوشمند را بر اساس تغییر پیش‌بینی‌های هوا تنظیم کنند.

سنسورهای حرکتی هوشمند می‌توانند برای هوشمندسازی میحط‌های خانگی مرود استفاده قرار گیرند. مثلا برای راه اندازی یک فن سقفی هنگامی که فرد وارد اتاقی می‌شود و خاموش شدن آن هنگامی هنگام خروج از اتاق به کار روند. سنسورهای صوتی و یا تکنولوژی‌های تشخیص چهره می‌توانند افراد را تشخیص دهند و موسیقی را با توجه به تنظیمات پیشفرض شخصی تنظیم کنند.

مسائلی که خانه‌های هوشمند با آن‌ها مواجه هستند

اتوماسیون خانگی و فن آوری خانه‌های هوشمند بسیاری از استانداردهای ارتباطی وایرلس و ارتباطی شبکه را شامل می‌شود. مصرف کنندگان گاهی اوقات نمی‌توانند محصولات مختلف از فروشنده‌های مختلف ترکیب کنند و با هم تطبیق دهند تا بتوانند از تمام ویژگی‌های آنها به درستی استفاده کنند.

همچنین می‌تواند نیازمند تلاش‌های زیادی برای یادگیری جزییات فنی مورد نیاز برای هر نوع پیکربندی و یکپارچه‌سازی آن‌ها در شبکه خانگی باشد.

در برخی از نقاط جهان، سازمان‌های خدمات عمومی کنتور خانه‌های قدیمی را با کنتورهای هوشمند جایگزین کرده اند. این کنتورها به صورت دوره‌ای مصرف برق یا آب خانگی را می‌خوانند و اطلاعات ثبت شده را دفاتر سازمان‌های مربوطه انتقال می‌دهند. برخی از مصرف کنندگان به این سطح دقیق نظارت از بر عادات مصرف انرژی اعتراض کرده و احساس می‌کنند که حریم خصوصی آنها محرمانه است.

هزینه ایجاد یک خانه هوشمند می‌تواند بسیار بالا باشد زیرا ترکیب متنوعی از گجت‌ها لازم است تا از تمامی ویژگی‌های مختلف آن پشتیبانی کنند. خانواده‌ها ممکن است به سختی زیر بار هزینه‌هایی روند موجب شود زندگی آن‌ها لوکس به نظر برسد.

مطالب مرتبط :

8 دلیل برای اینکه خانه خود را هوشمند کنید!

سیسکو چه تعریفی برای شبکه‌های اترنت و گیگابیت ارائه می‌کند؟

سیسکو چه تعریفی برای شبکه‌های اترنت و گیگابیت ارائه می‌کند؟

در شبکه ‎های کامپیوتری، اترنت به مجموعه‎ای از استانداردها و تجهيزاتی اطلاق می‌‌شود که امکان برقراری ارتباط یک دستگاه با شبکه محلی (LAN) و سایر دستگاه‎های موجود در شبکه را با سرعت زیاد فراهم می‌‌کند. به بیان دیگر اترنت یک روش برقراری ارتباط بین مولفه‌های درون یک شبکه است که در آن تمام میزبانان پهنای باند یکسانی از یک لینک را به‌اشتراک می‌گذارند. اترنت به دلیل گسترش‌پذیری واقعی خود معروف شده، به این معنا که ادغام فناوری‌های جديد مثل Fast Ethernet و Gigabit Ethernet درون یک زیرساخت شبکه موجود از طریق اترنت نسبتا آسان است. پیاده‌سازی اولیه آن نیز نسبتا ساده است و به همین دلیل فرآیند عیب‌یابی چندان پیچیده‌‌ای ندارد. اترنت این ظرفیت را دارد تا از قابلیت‌های لایه پیوند داده‌ها (Data Link) و لایه فیزیکی (Physical Layer) استفاده می‌کند. با توجه به این‌که شبکه‌های اترنت و شبکه‌های گیگابیتی قلپ تپنده دنیای امروز را شکل می‌دهند، در این مطلب تصمیم گرفتیم شما را با مفهوم شبکه‌های اترنت آشنا کنیم تا پس از مطالعه این مطلب تعریف دقیقی از این شبکه‌ها به دست آورید.

در شبکه‌سازی اترنت از دسترسی چندگانه با قابلیت شنود سیگنال حامل به همراه پروتکل پیشگیری از تصادم (CSMA/CD) استفاده می‌شود. پروتکلی که به دستگاه‌ها کمک می‌کند بدون اینکه دو دستگاه اطلاعات را همزمان در واسط شبکه منتقل کنند پهنای باند را به‌اشتراک بگذارند. CSMA/CD با هدف غلبه بر مشکلات تصادم‌ داده‌ها در زمان انتقال همزمان بسته‌ها از گره‌های مختلف ابداع شد. مدیریت تصادم ضروری است، به دلیل این‌که هر زمان یک گره داده‌ها را در یک شبکه CSMA/CD منتقل می‌کند، سایر گره‌های موجود در شبکه این انتقال را دریافت و آزمايش می‌کنند. تنها پل‌ها (bridge) و مسیریاب‌ها (router) می‌توانند به طور موثر از پخش یک نقل و انتقال در سرتاسر شبکه جلوگیری کنند.

پروتکل CSMA/CD چگونه کار می‌کند؟

اجازه دهید کار را با نگاهی به شکل 1 آغاز کنیم.

سیسکو چه تعریفی برای شبکه‌های اترنت و گیگابیت ارائه می‌کند؟

وقتی یک میزبان می‌خواهد اطلاعات را از طریق شبکه منتقل کند، ابتدا وجود سیگنال دیجیتال در سیم را بررسی می‌کند، اگر سیگنالی وجود نداشت (میزبان دیگری مشغول انتقال نبود)، اقدام به انتقال داده‌های خود می‌کند و وضعیت سیم را دائما تحت نظر می‌گیرد تا اطمینان حاصل کند میزبان‌های دیگری شروع به نقل و انتقال نکنند. اگر این میزبان سیگنال دیگری روی سیم شناسایی کند، یک سیگنال هشدار (اشغال بودن خط) ارسال می‌کند تا تمام گره‌های موجود در این بخش از ارسال داده‌ها خودداری کنند. این گره‌ها با منتظر ماندن کمی‌ قبل از اقدام مجدد به انتقال، به این سیگنال هشدار پاسخ می‌دهند، برای این منظور گره‌ها از الگوريتم‌های کنار کشیدن (Back off) استفاده می‌کنند. الگوریتم‌های فوق مشخص می‌کنند چه زمانی ایستگاه‌های برخورد می‌توانند مجددا فرآیند نقل و انتقال را آغاز کنند. اگر این برخوردها بعد از 15 مرتبه ادامه پیدا کند، تلاش گره‌ها برای انتقال خاتمه پیدا می‌کند. در مجموع، وقتی تصادمی روی یک شبکه محلی اترنت به وجود می‌آید، اتفاقات زیر رخ می‌دهد:

  • یک سیگنال هشدار به تمام دستگاه‌ها اطلاع می‌دهد که یک برخورد رخ داده است.
  • این تصادم یک الگوريتم کنار کشیدن را درخواست می‌کند.
  • تمام دستگاه‌های موجود در این بخش اترنت برای مدت کوتاهی نقل و انتقال را متوقف می‌کنند تا این که زمان باقی مانده به انتها برسد.
  • بعد از این‌که زمان باقی مانده به انتها رسید تمام میزبان‌ها اولویت یکسانی برای انتقال مجدد داده به دست می‌آورند.

فناوری Half duplex و Full-Duplex

فناوری Half duplex در اترنت 802.3 تعریف شد. سیسکو می‌گوید: «این نوع اترنت تنها از یک زوج سیم با یک سیگنال دیجیتال که در هر دو سمت این سیم اجرا می‌شود استفاده می‌کند.» مشخصه‌های IEEE فرآیند کار Half duplex را به شیوه متفاوتی عنوان می‌کند، اما چیزی که سیسکو در مورد آن صحبت می‌کند یک تعریف کلی از اتفاقات رخ داده در اترنت است. در شبکه اترنت برای کمک به جلوگیری از تصادم و مجوز انتقال مجدد داده‌ها در صورت وقوع تصادم از پروتکل CSMA/CD استفاده می‌شود. اگر یک هاب به یک سویچ متصل باشد باید در حالت Half duplex عمل کند، زیرا ایستگاه‌های پایانی باید بتوانند برخوردها را شناسایی کنند. طبق اعلام سیسکو اترنت Half duplex تنها راندمانی در حدود 30 تا 40 درصدی دارد، زیرا یک شبکه بزرگ 10BaseT حداکثر سرعت 3 تا 4 مگابيت در ثانیه را ارائه می‌کند. اترنت Full-Duplex از دو زوج سیم و یک اتصال نقطه به نقطه بین دستگاه فرستنده گیرنده استفاده می‌کند. به این معنا که در انتقال داده‌ها Full-Duplex سرعت انتقال سریع‌تری به دست می‌آید و از آن‌جایی که کار ارسال و دریافت داده‌ها از طریق دو جفت سیم مجزا انجام می‌شود، تصادمی‌ هم رخ نخواهد داد. اترنت Full duplex این ظرفیت را دارد تا بازدهی 100 درصد در هر دو جهت ارائه کند. به‌طور مثال، می‌توانید با یک اترنت 10 مگابيت در ثانیه که Full duplex اجرا می‌شود به سرعت 20 مگابيت در ثانیه یا 200 مگابيت در ثانیه برای اترنت سریع (Fast Ethernet) دست پيدا كنيد، اما این مقادیر کلی هستند به این معنا که می‌گویند «قرار است» به بازده 100 درصد دست پيدا كنيد، اما ضمانتی وجود ندارد. اترنت Full duplex را می‌توان به سه روش زیر استفاده کرد:

  • با اتصال از یک سوئیچ به یک میزبان
  • با اتصال از یک سوئیچ به سوئیچ دیگر
  • با اتصال از یک میزبان به میزبان دیگر با استفاده از یک کابل crossoverاکنون اجازه دهید نگاهی به نحوه کارکرد اترنت در لایه پیوند داده‌ها داشته باشیم.

اترنت در لایه پیوند داده‌ها

اترنت در پیوند داده‌ها مسئول آدرس‌دهی اترنت است که عموما تحت عنوان آدرس‌دهی سخت‌افزاری یا مک‌آدرس شناخته می‌شود. اترنت همچنین مسئولیت مدیریت بسته‌های دریافت شده از لایه شبکه و آماده کردن آن‌ها برای انتقال روی شبکه محلی را برعهده دارد.

آدرس‌دهی اترنت

اترنت برای آدرس‌دهی از مک‌آدرس کارت رابط شبکه (NIC) استفاده می‌کند. مک‌آدرس یک آدرس 48 بیتی (6 بایت) است که با فرمت هگزادسیمال نوشته می‌شود. شکل 2 آدرس‌های مک 48 بیت و نحوه تقسیم‌بندی این بیت‌ها را نشان می‌دهد.

سیسکو چه تعریفی برای شبکه‌های اترنت و گیگابیت ارائه می‌کند؟

برای آن‌که فرآیند آدرس‌دهی به شکل هرچه دقیق‌تر انجام شود مک‌آدرس‌ها یک شناسه منحصر به فرد سازمانی (OUI) دارند که توسط IEEE به یک سازمان اختصاص می‌یابد. این شناسه از 24 بیت یا سه بایت تشکیل شده، منحصر به فرد بوده و به هر آداپتوری که توسط یک تولیدکننده ساخته می‌شود اختصاص می‌یابد.

فریم‌های اترنت

لایه پیوند داده‌ها مسئول ترکیب بیت‌ها به بایت‌ها و بایت‌ها به فریم‌ها است. فریم‌ها در لایه پیوند داده‌ها برای دسته‌بندی بسته‌های منتقل شده از لایه شبکه استفاده می‌شود. وظیفه ایستگاه‌های اترنت انتقال فریم‌های داده بین یکدیگر با استفاده از یک گروه از بیت‌ها به نام فرمت فریم مک است. رویکرد فوق یک مزیت مهم دارد که اجازه می‌دهد شناسایی خطا از طریق فرآیند بررسی افزونگی دوره‌ای cyclic redundancy check (CRC) ساده‌تر شود، اما دقت کنید این فرآيند تنها قادر به شناسایی خطا‌ها است و قرار نیست خطاها را برطرف کند. شکل 3 فرمت کلی فریم‌های 802.3 و فریم‌های اترنت را نشان می‌دهد.

سیسکو چه تعریفی برای شبکه‌های اترنت و گیگابیت ارائه می‌کند؟

فریم 802.3 و اترنت از چه فیلد‌هایی ساخته شده‌اند؟

همان‌گونه که در شکل 3 مشاهده می‌کنید، فریم 802.3 و اترنت از فیلد‌های عملیاتی مختلفی ساخته شده‌اند. توضیح هر یک از این فریم‌ها به شرح زیر است:

Preamble: یک الگوی جایگزین 0 و 1 یک کلاک 5 مگاهرتز در آغازهر بسته قرار می‌دهد تا به دستگاه‌های گیرنده اجازه دهد جریان بیت ورودی را مسدود کنند.

Start Frame Delimiter (SFD)/synch: فیلد preamble از هفت گروه هشت‌تایی از بیت‌ها (octet) تشکیل شده؛ در حالی که فیلد SFD شامل یک گروه هشت‌تایی است که شامل مقادیر 10101011 است، جایی که آخرین جفت از 1a به گیرنده اجازه می‌دهد به الگوی جایگزین 0 و 1 تبدیل شود تا بتواند فرآیند آغاز ارسال داده‌ها را شناسایی کند.

(Destination address (DA: این فیلد با استفاده از LSB یک مقدار 48 بیتی را انتقال می‌دهد. DA توسط ایستگاه‌های گیرنده استفاده می‌شود تا نشان دهد آیا یک بسته ورودی به یک گره مشخص آدرس‌دهی شده یا خیر. آدرس مقصد می‌تواند یک آدرس مستقل یا مک‌آدرس برودکست (broadcast) یا مولتی‌کست (multicast) باشد.

Source Address (SA): SA یک مک‌آدرس 48 بیتی است که از آن برای شناسایی دستگاه انتقال داده استفاده می‌شود.

Length یا type: 802.3 از یک فیلد length استفاده می‌کند، اما فریم اترنت از یک فیلد type استفاده می‌کند تا پروتکل لایه شبکه را شناسایی کند. 802.3 نمی‌تواند پروتکل لایه-بالایی را شناسایی کند و باید با یک LANIPX اختصاصی استفاده شود.

Data: فیلد داده یک بسته فرستاده شده به لایه پیوند داده از لایه شبکه است. اندازه داده‌ها می‌تواند از 64 تا 1500 بایت متغیر باشد.

Frame check sequence (FCS): FCS یک فیلد در انتهای فریم است که برای ذخیره CRC استفاده می‌شود.
اجازه دهید برخی از فریم‌های موجود در شبکه را با ذکر مثالی نشان دهیم. در فریم زیر مشاهده می‌کنید که تنها از سه فیلد Source، Destination و Type استفاده شده است.

Destination: 00:60:f5:00:1f:27
Source: 00:60:f5:00:1f:2c
Protocol Type:        08-00 IP

مثال بالا به یک فریم Ethernet_II اشاره دارد. همان‌گونه که مشاهده می‌کنید فیلد type برابر با IP یا 08-00  است که بیشتر مواقع تنها به صورت 0x800 در فرمت هگزادسیمال نشان داده می‌شود. 
فریم بعدی متشکل از همان فیلدهای قبلی است، بنابراین بازهم یک فریم Ethernet_II در اختیار داریم.

Destination:     ff:ff:ff:ff:ff:ff Ethernet broadcast
Source:          02:07:01:22:de:a4
Protocol Type:   08-00 IP

اجازه دهید نگاهی به یک فریم Ethernet_II دیگر داشته باشیم. مشاهده می‌کنید که فریم اترنت IPv6  همان فریم اترنتی است که ما با پروتکل مسیریابی IPv4 استفاده می‌کنیم، اما فیلد type زمانی که داده‌ها را با IPv6 انتقال می‌دهیم 0x86dd است و وقتی پروتکل IPv4 در اختیار داریم از 0x800 در فیلد پروتکل استفاده می‌کنیم.

Destination:  IPv6-Neighbor-Discovery_00:01:00:03   (33:33:00:01:00:03)
Source:       Aopen_3e:7f:dd                        (00:01:80:3e:7f:dd)
Type:         IPv6                                  (0x86dd)

رویکرد فوق یکی از مزیت‌های بالقوه فریم Ethernet_II است. به خاطر این فیلد پروتکل، می‌توانیم هر پروتکل مسیریابی لایه شبکه‌ای را اجرا کنیم و به دلیل توانایی تشخیص پروتکل لایه شبکه امکان انتقال داده‌ها نیز فراهم می‌شود.

اترنت در لایه فیزیکی

اترنت در ابتدا توسط گروه کاری DIX سرنام (Digital, Intel, and Xerox) پیاده‌سازی شد. این گروه اولین مشخصه Ethernet LAN را ایجاد و پیاده‌سازی کردند که IEEE از آن برای تشکیل کمیته IEEE 802.3 استفاده کرد. اترنت فوق یک شبکه 10 مگابيت در ثانیه بود که روی کابل هم محور اجرا می‌شد که بعدا به کابل زوج به هم تابیده و فیبر نوری تبدیل شد. IEEE کمیته 802.3 را به دو کمیته 802.3u (اولین اترنت) و 802.3ab (اترنت گیگابیت در طبقه‌بندی 5) و سرانجام 802.3ae (10 گیگابیت در ثانیه روی فیبر و کواکسیال) گسترش داد. در شکل 4 مشخصه‌های لایه فیزیکی اترنت و IEEE 802.3 را مشاهده می‌کنید.

سیسکو چه تعریفی برای شبکه‌های اترنت و گیگابیت ارائه می‌کند؟

وقتی در حال طراحی شبکه محلی خود هستید مهم است که تفاوت انواع مختلف اترنت موجود را درک کرده باشید. مطمئنا عالی خواهد بود اگر روی هر کامپیوتر دسکتاپ اترنت گیگابیتی نصب کنید و بین سوئیچ‌ها ارتباط 10 گیگابیت در ثانیه برقرار کنید، اما اگر انواع مختلف اترنت را با هم ترکیب و سازگار کنید این قابلیت را به دست می‌آورید که یک راهکار شبکه مقرون به صرفه که به خوبی کار خود را انجام می‌دهد پیاده‌سازی کنید. انجمن صنایع الکترونیک و اتحادیه صنعت مخابرات (EIA/TIA) بدنه استانداردهایی را تشکیل می‌دهند که مشخصه‌های لایه فیزیکی برای اترنت را ایجاد می‌کنند. مشخصه‌های کابل و کانکتورهای مورد نیاز برای پیاده‌سازی هر یک از نمونه‌های اترنت، متاثر از استانداردهای ارائه شده توسط انجمن های صنایع الکترونیک و مخابرات (EIA/TIA) است. با توجه به لایه فیزیکی مربوطه از اتصالات متفاوتی در شبکه‌های اترنت استفاده می‌شود که کانکتور RJ-45  از شناخته‌شده‌ترین اتصالات دنیای شبکه است. از مهم‌ترین استانداردهای IEEE 802.3 به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:

  • 10Base2: ده مگابيت در ثانیه، با فناوری Baseband به طول حداکثر 185 متر که تحت عنوان thin net شناخته می‌شوند و می‌تواند در هر بخش تا 30 ایستگاه کاری را پشتیبانی کند. 10 به معنای 10 مگابيت در ثانیه و Base به معنای فناوری Baseband (یک روش تامین سیگنال برای برقراری ارتباط در یک شبکه) است.2  نیز به معنای تقريبا 200 متر است.
  • 10Base5:  ده مگابيت در ثانیه، با فناوری Baseband به طول حداکثر 500 متر که تحت عنوان Thick Net شناخته می‌شود. این استاندارد از گذرگاه فیزیکی و منطقی با کانکتورهای AUI استفاده می‌کند. همچنین با استفاده از تکرارکننده‌ها می‌توان آن‌را تا 2500 متر گسترش داد.
  • 10BaseT: ده مگابيت در ثانیه با استفاده از سیم‌کشی Cat3 UTP را ارائه می‌کند. برخلاف دو استاندارد قبلی، هر دستگاه باید به یک هاب یا سویچ متصل شود و روی هر سیم یا بخش تنها می‌توانید یک میزبان داشته باشید. همچنین در این استاندارد از کانکتور RJ45 با توپولوژی ستاره‌ای استفاده می‌شود.

هر کدام از استانداردهای 802.3 یک رابط واحد پیوست (AUI) مشخص می‌کنند که امکان انتقال یک بیت در هر زمان را از لایه پیوند داده‌ها به لایه فیزیکی فراهم می‌کنند. چنین امکانی اجازه می‌دهد تا مک ثابت باقی بماند و لایه فیزیکی بتواند از فناوری‌های موجود و جدید پشتیبانی کند. رابط AUI اصلی که در یک شبکه استفاده می‌شود یک کانکتور 15 پینی است که به فرستنده گیرنده اجازه می‌دهد تا تبدیل 15-پین زوج به هم تابیده را انجام دهد. 802.3u  (اترنت سریع) با اترنت 802.3 سازگار است، زیرا هر دو مشخصه‌های فیزیکی یکسانی دارند. Fast Ethernet و Ethernet از واحد انتقال حداکثری (MTU) سرنام Maximum Transmission Unit و مکانیزم‌های مک یکسانی استفاده می‌کنند و همان فرمت فریمی‌ که توسط اترنت 10BaseT استفاده می‌شود را به کار می‌گیرند.

منبع: مجله شبکه

web tracker