数据中心难逃雷劈？

 

  眼下多雨的酷暑已至，又到了考验数据中心制冷散热效果的时节，与此同时还要抵挡可能的雷电冲击。须知，网络设备遭受雷击而报废的先例，每年都有。对于数据中心来说，轻则个别设备受损，重则局域网瘫痪。笔者记得，在很多农村电压不稳的地方，一旦暴雨来袭，时常听说有人家的电脑或者电视被雷击损毁。但是有人说了，数据中心的防护措施严密，寻常雷击电压不能奈何！果真如此吗？你要知道，虽然雷击造成的感应电压一两次不会击毁网络设备，但常年累月的过压冲击，会加速零部件的老化，使得设备寿命大大缩短。这会严重影响网络的稳定性。那，什么样的数据中心容易遭雷劈？又有什么防雷劈的措施呢？

 

  这并非是危言耸听，还记得2005年，谷歌位于比利时的数据中心由于遭遇了4次闪电袭击，导致磁盘受损、部分云存储系统断线、数据丢失。后来虽然经过紧急抢修恢复了绝大多数的设备，但仍然有0.05%的磁盘未得到修复，造成其中的数据永久丢失。

 

  2018年9月4日 09:29，微软云服务 Azure报告，由于美国中南区数据中心附近发生了雷击在内的恶劣天气事件，导致冷却系统的电压暴增，使得多个 Azure 服务出现连接问题，客户对储存在中南区数据中心的资源受到严重影响。

 

  现在的雷电为啥那么多？

 

  首先，全球气候变暖导致雷电增多，这是大趋势。

 

  其次，在很多地形复杂的丘陵地带很容易形成对流性的天气抬升；与此同时，潮湿的南方，雷雨云更容易吸收空气，并直接对流放电。所以南方，以及靠近水源的数据中心遭雷劈的危险性相对较大。

 

  最后，现如今的高层建筑越来越多，导电的危险性增大。

 

  雷电如何劈到数据中心？

 

  雷劈数据中心的情况大概有三种，第一是直击雷，也就是说雷电直接击中建筑物，从而产生电效应，热效应以及机械力，而让建筑物受损。与此同时，直击雷产生的强大电流还会通过接地线，经过接地体入地，使得地电位（也就是某一地区的平均电位）在短时间内升高到危险程度并产生高电位，并由此引发地点位反击，摧毁附近的设备或者直接伤人。

 

  第二种是雷电感应（对地雷击和云间放电都能造成雷电感应），这一般是指雷电放电的时候，在附近的导体（比如湿木头，水源，金属等）产生静电感应和电磁感应，它能造成金属之间产生电火花。这其中，以对地雷击造成的损害最大，由于对地雷击距雷击点近的特点，会产生较大的感应浪涌，其威力覆盖范围可以达到500米之大。在这范围内的电子设备几乎没有逃脱的可能......云中放电的危害相对小一些，但发生的概率更大。雷云放电，也就是我们看到的天空闪电，先导通道中的电荷迅速中和，会释放大量感应电荷，如果不能有效的导入地下，就会产生高电位。然后在其危害范围内，也几乎是人畜不存......

 

  除了雷电直击和雷电感应以外，还有一种雷劈叫做雷电波入侵。这是由于雷电击中高架电线或者金属管道产生的。雷电波会以这些电线或者金属为媒介，侵入机房内部。严重的会造成设备损坏甚至人员伤亡。前文提到的农村地区电器受雷击损毁，大多与此有关。根据之前发生过的实例来看，雷电感应造成的浪涌电压，是损毁IT设备的主要元凶。雷电感应通过各种媒介把感应浪涌导入IT设备内部，将其接口或者芯片击毁。

 

  数据中心对于供电的稳定性十分重视，防雷击工作更应该是重点。虽然很多名牌网络设备本身带有防雷保护功能。但极端情况下产生的感应电压有时候可能达到上万福特以上，路由器，交换机等IT设备自带的防雷功能防御这样大的浪涌，无异于以卵击石。匹配单独的防雷设备就显得十分必要。

 

  数据中心防雷击有哪些措施？

 

  最基础的就是安装独立的避雷针或者架空避雷线，在线各支柱处，还应至少设一根引下线。其次是将危险，易燃易爆气体排放干净或者隔离，蒸汽或粉尘的放散管，呼吸阀和排风管等的管口外以下空间应处于接闪器的保护范围内。

 

  另外，独立的避雷针，架空避雷线应用独立的接地装置，每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω。在土壤电阻率高的地区，冲击接地电阻还应该适时增大。

 

  在数据中心选址的时候，尽量躲避树林，尤其是粗大的树林。

 

  说到这里，笔者还想起了一件事，那就是微软在海底的数据中心，完全是密封的，如何做到灾害防护？比如遇到地震或者海啸，设备要如何修复或者更换？有兴趣的朋友欢迎留言讨论！