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对数据中心机房的抗干扰和接地技术研究报告


对数据中心机房的抗干扰和接地技术 的学习研究报告
一、引言 随着计算机网络技术的快速发展,云计算、海量数据存储、数据 挖掘等技术得到了广泛的普及和应用, 承载和实现上述应用业务的机 房通常被称为数据中心机房。 数据中心机房承载的业务决定了其需要 具有高可靠性、实时性、容错性,但是,数据中心机房运行过程中却 经常受到来自电源设备,冷却设备、物理布线及其支架、接地等网络 综

合布线设备的干扰。 二、数据中心机房干扰因素分析 数据中心机房分布大量的电子设备、 电气工程设备和通信网络线 路,产生大量的电磁干扰,影响数据中心机房中设备正常工作,干扰 数据的安全通信和存储。 电磁干扰的来源主要包括电源设备、电子元器件、传输导线和结 构、散热风扇、日光灯和雷电等。目前,最容易发生电磁干扰的频率 范围为 10MHz-100MHz 之间,电源产生的干扰可以通过电磁波、导 线传输到相关的机房设备上。 数据中心机房作为一个建筑物, 其遭到自然界的雷电袭击是不可 避免的,因此也因为雷电产生电磁干扰,通过导线进行机房,造成数 据错乱。 另外电器、电源、风扇等动力设备开启时,设备将会产生高电压 的暂态反应,导致传输线存在高强度的磁场。

三、抗干扰技术可行性分析 目前可采用的主流抗干扰技术包括隔离、屏蔽、接地和滤波等。 隔离可以将干扰源与容易受干扰的元器件分开, 如隔离电源和导 线等动力传输设备。 屏蔽就是使用金属网套或网罩把元器件覆盖住, 使其在工作过程 中与外界互不影响。 滤波是指在电源线的两端安装滤波器, 能够有效地避免干扰电波 进入机房。 接地就是将电路的接地端与大地连接,有效地消除电磁干扰。 四、数据中心机房抗干扰措施 目前,数据中心机房中的带那次干扰很多都是可以避免的,一部 分电磁干扰虽然无法完全消除,但是可以采用相关的抗干扰措施,降 低电磁干扰对数据总线机房的危害。 滤波器通常由电容器、电感器组成,其可以限制电压、电流,避 免产生瞬时高压,进而产生磁场,可以针对电压、电流产生不同的滤 波作用, 频率滤波器可以防止交换式电源供应器产生高频干扰。 另外, 电源线是电磁干扰传入和传出的主要途径, 因此可以在电源的入口安 装低通滤波器,允许设备的工作频率通过,从而有效地限制较高频率 产生的电磁干扰。 数据中心机房设计过程中, 设计人员需要尽量降低电磁产生干扰 的可能性,比如电源设备、机柜等采用金属制造的主机外壳,金属外 壳具有容易清洁、重量轻、清洁耐用和防锈蚀的特点。

针对主机箱中各接触点和焊接点可能存在接触不良、锈蚀等问 题,可以使用金属罩来防止电磁干扰,且屏蔽的金属罩厚度越大,产 生的屏蔽效果越好。 如某单位运营中心机房采用了针对每一个承载核 心数据的机柜、逻辑业务服务器等关键设备进行金属罩屏蔽,共计采 用了 86 个金属罩。 五、数据中心的接地技术 接地的重要意义有: 1、有效抑制电磁干扰。 2、保障设备和工作人员的安全。 3、将雷电和静电引入大地,解决高电流的危害。 因此鉴于其重要性, 单位运营中心数据中心接地技术可包括防雷 接地、信号接地、交流工作接地、安全保护接地、屏蔽接地、防静电 接地。 其中安全保护接地是指在设备运行时将不带电的电子设备外漏 部分的可导电部分接地,以便实现保护接地。防雷接地又分为外部防 雷和内部防雷,外部防雷是防止机房受到雷电直击,内部防雷是防止 雷电产生的电流在机房内形成电磁干扰。

信息科技部 2015.7.30


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