راهنمای جامع هوشمندسازی و مانیتورینگ اتاق سرور

مقدمه

تداوم بسیاری از کسب و کار ها به طور مستقیم به دسترس پذیری سرویس های IT بستگی داره و هر گونه اختلال در زیر ساخت های شبکه موجب توقف کار سازمان و ایجاد زیان های سنگین خواهد شد. در این مطلب ما به موضوع مهم هوشمند سازی و مانیتورینگ اتاق سرور ها و مراکز داده پرداختیم و شما با مطالعه آن با باید و نباید ها و بهروش های مانیتورینگ در این مراکز آشنا خواهید شد.

 

 

چرا در مانیتورینگ اتاق سرور و دیتاسنتر کنترل دما مهمه؟

گرما دشمن شماره یک سرور ها و تجهیزات شبکه شماست، دشمنی خطرناک که اگه از اون غفلت کنید برای شما کابوس ایجاد می‌کنه. سرور ها، سوئیچ ها ، فایروال ها و سایر دستگاه‌هایی که شما در اتاق سرور و یا دیتا سنتر خودتون دارید به طور قابل توجهی گرما تولید می‌کنند، پردازنده این دستگاه‌ها به طور شبانه روز مشغول کار و تولید گرما است، برای همین مانیتورینگ 24 ساعته دما در این مراکز بسیار مهمه  و شما باید از یک راهکار مانیتورینگ شرایط محیطی پیشرفته و قابل اعتماد برای این موضوع استفاده کنید.

سرور ها و تجهیزات شبکه فقط تا سطح مشخصی از دما می‌تونند به کار خودشون ادامه بدن، و بالا بودن دما، بخصوص اگر به صورت همیشگی باشه میتونه موجب سوختن یک تراشه و یا فرسایش خیلی سریع این دستگاه‌ها بشه. تعویض CPU یک سرور به طور حتم کار جذابی نیست، از اون بدتر اینکه بخواهید یک سرور رو به طور کامل تعویض یا تعمیر کنید، برای همین باید قبل از اینکه کار به اینجا ها بکشه و بخواهید به تعداد زیادی از مدیران و مشتری ها پاسخ گو باشید، به فکر یک راهکار نظارت بر شرایط محیطی باشید.

استفاده از یک سیستم مانیتورینگ شرایط محیطی که حسگرهای اون در مکان‌های درستی از اتاق سرور یا دیتاسنتر نصب شده باشند، موجب میشه که مدیران دیتاسنتر یا مدیران شبکه همیشه وضعیت دما و رطوبت و سایر پارامترهای محیطی مهم رو زیر نظر داشته باشند و بلادرنگ از تغییرات دما آگاهی پیدا کنند تا در صورت نیاز اقدامات لازم رو در سریع ترین زمان لازم انجام بدهند. در واقع سیستم مانیتورینگ اتاق سرور به مدیر شبکه این اطمینان رو میده که همیشه همه شرایط تحت کنترل هست و نظارتی دائمی بر این منابع حیات بخش سازمان وجود داره. 

 

اگر دما در اتاق سرور و دیتاسنتر بالا بره چه اتفاقی میافته؟

بالا رفتن دما در اتاق سرور یا مراکز داده، باعث میشه سرور ها و دستگاه ها برای پایین آوردن دما به فن پردازشگر خود دستور بدن که با سرعت بسیار بالایی کار کنه، اما خب این کار هم فقط تا حد مشخصی میتونه جواب بده و پس از مدت کوتاهی دما اونقدر بالا میره که سرور ها به صورت خودکار خاموش می‌شوند.

وقتی دمای اطراف CPU به حدود 35درجه سلسیوس برسه و برای چند دقیقه در این دما کار کنه، ریسک خرابی اون به طور قابل توجهی افزایش پیدا میکنه، در چنین شرایطی حتی اگر شما CPU رو جابجا کنید و مشکل گرما رو برطرف کنید، باز هم ممکنه طی چند مدت با مشکلات دیگه ای که ناشی از صدمه های کوچک ذوب شدگی اجزاء کوچک بورد های سیستم باشه مواجه بشید.

خاموش شدن خودکار مکانیسم ساده ای برای جلوگیری از خرابی تراشه هاست که توسط تولید کنندگان سرور ها پیش بینی شده، ولی خب خاموشی هم یعنی از کار افتادگی و از کار افتادگی هم یعنی از بین رفتن هزینه و اعتبار. پس سیستم مانیتورینگ اتاق سرور سرمایه گذاری مطمئنی است که برای جلوگیری از ضرر و زیان‌های جبران ناپذیر باید انجام بدیم. از نشونه‌های دیگه دمای بالا، خطاهای پر تکرار حافظه (Memory Errors) و هنگ کردن عجیب برنامه های کاربردی و سیستم عامل هستش. به طوری که استفاده از سیستم رو با اختلال روبرو میکنه. 

 

ارتباط دمای اتاق سرور و هزینه برق

مصرف برق در اتاق سرورها و دیتاسنترها خیلی زیادتر از اون چیزیه که احتمالا تصور می‌کنید. خوبه که بدونید یک دیتاسنتر با اندازه متوسط، حدود 100 برابر یک ساختمان بزرگ اداری و تجاری برق مصرف می‌کنه، همچنین مصرف برق در یک مرکز داده بزرگ، با مصرف برق یک شهرستان کوچیک برابری می‌کنه! شاید باورتون نشه که ، دیتاسنتر ها حدود 3% از کل برق ایالات متحده رو مصرف می‌کنند و تحقیقات ثابت می‌کنه برخی تغییرات مثل مانیتورینگ صحیح دما به طور قابل توجهی موجب کاهش انرژی میشه. یکی از مهمترین دلایل هوشمند سازی اتاق سرور هم مدیریت هزینه ها و بهینه سازی مصرف برق در دیتاسنترها است. 

در دیتاسنترها بیشترین انرژی، صرف جلوگیری از گرم شدن بیش از حد دمای محیط میشه. برای همین شرکتهای غول پیکر فناوری مثل گوگل، آمازون و مایکروسافت سرمایه گذاری خیلی زیادی برای حرکت به سمت انرژی‌های سبز کرده اند، مثلا مایکروسافت پروژه خلاقانه و البته جسورانه ای برای دیتاسنتر های زیر آب داره و فازهای اولیه آزمایش اون رو در سواحل اسکاتلند با موفقیت پشت سر گذاشته.

 

(تصویر دیتاسنتر زیر آبی شرکت مایکروسافت)

یکی دیگه از تلاشهای مهم برای کاهش هزینه انرژی در مراکز داده و هومشند سازی اتاق سرور توسط تولید کنندگان بزرگ سرور در جریان هستش و هدف اون تغییر طراحی پردازشگر ها برای عملکرد بهینه در دمای بالاتر است. مطالعاتی که توسط Intel و Microsoft انجام شده نشون میده که بیشتر سرورها میتونند در دماهایی بالاتر از محیط به کار خود ادامه بدن و این موجب کاهش ترس از خرابی سرور ها شده. همچنین شرکت Dell به تازگی اعلام کرده که سرورهای خودش رو برای کار کردن تا دمای 45 درجه سانتیگراد گارانتی می‌کنه.

 

میزان دمای مناسب اتاق سرور چقدر است؟

دمای مناسب اتاق سرور 18 الی 27 درجه سلسیوس است. البته نباید این موضوع رو نادیده گرفت که میزان دما در مکان‌های مختلف محیط دیتاسنتر یا اتاق سرور با هم متفاوت است و قرار دادن حسگرهای دما در نقاط مناسب بسیار اهمیت داره. در واقع مانیتورینگ اتاق سرور باید به صورت اصولی و مهندسی شده انجام بشه، که در ادامه این مطلب به اون می پردازیم.

 

(دمای مجاز اتاق سرور و دیتاسنتر)

میزان رطوبت مناسب برای مانیتورینگ اتاق سرور چقدر است؟

رطوبت میزان بخار موجود در هواست که به دو صورت رطوبت مطلق و رطوبت نسبی اندازه گیری می‌شود. در خصوص مانیتورینگ شرایط محیطی اتاق سرور ما باید رطوبت نسبی رو اندازه گیری کنیم.

خب اول بیایید تعریف رطوبت نسبی رو یکبار با هم مرور کنیم؛  “رطوبت نسبی یعنی میزان ذرات آب معلق در هوا (با دمای مشخص) نسبت به حداکثر ذرات آبی که هوا در همان دما می‌تواند داشته باشد، به زبان ساده تر نسبت رطوبت هوا نسبت به رطوبت اشباع”. در اتاق سرورها و مراکز داده نگه داری رطوبت نسبی بین 45% تا 55% برای کارکرد بهینه و قابل اعتماد سرورها و تجهیزات شبکه پیشنهاد می‌شود.

 

اهمیت طراحی جریان هوا در اتاق سرور

طراحی اتاق سرور و چیدمان رک‌ها و تجهیزات، نقش مهمی در رابطه با کنترل دما و رطوبت داره. اینکه اتاق سرور از ابتدا برای این منظور ساخته شده باشه و یا بر اساس نیاز یکی از اتاق‌های موجود رو به عنوان اتاق سرور در نظر گرفته باشید در اصل ماجرا تغییری ایجاد نمی‌کنه و شما باید حتما به طراحی صحیح جریان هوا (Airflow) توجه کنید.

در طراحی اتاق سرور باید حتما توجه داشته باشید که راهرو های هوای سرد و گرم از هم جدا باشه. مراقب باشید که هوای گرم خروجی از یک دستگاه به یک ورودی هوای یک دستگاه دیگه وارد نشه. مانیتورینگ جریان هوا همچنین شما رو از خرابی دستگاه های تهویه باخبر می‌کنه. 

 

در چیدمان رک‌‌ها و طراحی راهروها توجه کنید که همیشه رک‌ها روبروی هم باشند و هیچ وقت جلوی یک رک رو به پشت یک رک دیگه نباشه تا هوای سرد و گرم در یک راهرو قرار نگیرند.

 

چه تعداد سنسور دما و در چه نقاطی از اتاق سرور برای مانیتورینگ نیاز داریم؟

یکی از اشتباهاتی که معمولا در مانیتورینگ دمای اتاق سرور رخ میده این هستش که دما رو فقط در سطح اتاق اندازه گیری میکنند. انجمن گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع امریکا (ASHRAE)، پیشنهاد می‌کند که برای هر رک از 6 سنسور دما استفاده کنید و این سنسورها رو به قسمت پایین ، وسط و بالای رک در جلو و پشت رک نصب کنید.

 

 

البته موسسه گارتنر (Gartner) ، اظهار می‌کنه که استفاده از 3 سنسور دما برای هر رک کفایت می‌کنه و این سنسور ها باید به صورت زیر نصب شوند (به تصویر توجه کنید):

1. اولین سنسور در قسمت پایین جلوی رک نصب شود برای اندازه گیری دمای سرد ورودی به رک.
2. سنسور دوم در قسمت بالای جلوی رک نصب شود برای اینکه بدونیم آیا هوای سرد به قسمت های فوقانی رک هم می رسد یا خیر.
3. سنسور سوم هم باید به قسمت بالای پشت رک نصب شود که داغ ترین نقطه است.

در مانیتورینگ اتاق سرور علاوه بر دما و رطوبت چه پارامتر های دیگه ای رو باید در نظر بگیریم؟

دما و رطوبت تنها شاخص‌هایی نیستند که باید مراقب اونها باشید، برای داشتن یک اتاق سرور ایمن با راندمان بالا شما باید پارامترهای دیگه ای رو هم در سیستم کنترل و مانیتورینگ اتاق سرور زیر نظر بگیرید.

 

نَشت آب

به طور معمول نَشت آب تهدیدی هستش که کمتر مورد توجه قرار می‌گیره، غافل از اینکه چه صدمات سنگینی میتونه به جا بگذاره. با وجود اینکه بیشتر اتاق سرور‌ها و مراکز داده از کف‌های کاذب استفاده می‌کنند و آب هم همیشه به دنبال پایین ترین نقاطه، این تهدید خیلی بیشتر هم شده. وجود آب در اتاق سرور یا مرکز داده به سادگی قابل تشخیص نیست. برای مثال ممکنه دستگاه تهویه دچار اشکال شده باشد و نشت آب اون وارد کف کاذب شده باشه و شما اون رو نمی بینید، تا زمانی که دیگه دیر شده باشه. بنابراین بکارگیری سنسورهای نشت آب از اهمیت بسیار بالایی برخورداره.

در اتاق سرور ها و دیتاسنتر ها، نشت آب معمولا از سه منبع می‌تونه اتفاق بیافته:

• دستگاه های تهویه و کولرها: این دستگاه‌ها بیشترین احتمال نشت آب رو دارند و خرابی و فرسودگی اونها میتونه موجب ایجاد سیلاب در اتاق سرور شما بشه! شما باید حتما زیر هر یک از این دستگاه ها یک سنسور نشت آب قرار دهید.
• سقف و کف اتاق: ممکنه به دلیل بارندگی و یا ترکیدگی لوله‌ها، نشت آب اتفاق بیافته، برای همین هم باید در محیط اطراف اتاق و در پایین ترین نقاط چند سنسور نشت آب نصب کنید.
• پنجره‌ها: اگر اتاق سرور شما پنجره داشته باشه، در مواقعی که باران بباره و پنجره به درستی عایق نشده باشه ممکنه آب به داخل نشت کنه، پس شما باید زیر هر یک از پنجره ها حتما یک سنسور نشت آب نصب کنید.

دود

وقوع آتش سوزی در اتاق سرور و مرکز داده اصلا دور از انتظار نیست، حتی اگر شما آتش را بلادرنگ خاموش کنید، مواد شیمیایی موجود در دود مثل سولفور و کلراید، میتونه به تراشه های سرور ها و تجهیزات شبکه به طور قابل توجهی صدمه بزنه. شما باید اتاق سرور خودتون رو از عوامل اصلی آتش زا محافظت کنید و در عین حال از وجود سیستم های اعلام و اطفاء حریق تخصصی در این مراکز استفاده کنید. تشخیص دود در مراحل اولیه بسیار حیاتی است و هر گونه تاخیر میتونه به یک آتش سوزی تمام عیار تبدیل بشه. توصیه ما این است که در سیستم کنترل اتاق سرور حتما از سنسورهای دود استفاده کنید. 

ولتاژ برق در مانیتورینگ اتاق سرور و مراکز داده ها

نیاز به توضیح نداره که مانیتورینگ برق در اتاق سرور و مرکز داده چه میزان اهمیت داره. قطعی برق و یا افت و افزایش ولتاژ میتونه باعث از کار افتادن و خطا در عملکرد سرور ها و تجهیزات شبکه بشه. با استفاده از یک راهکار پیشرفته مانیتورینگ برق AC یا DC شما می‌تونید از میزان تقاضای برق و تغییرات ولتاژ  و جریان برق شهری و یا دستگاه های UPS باخبر بشید و در صورت هر گونه کاهش و یا افزایش ولتاژ و یا قطع شدن برق بلادرنگ از موضوع با خبر شوید.

ذرات معلق در هوا

فقط ما انسان‌ها نیستیم که از آلودگی‌ها صدمه می‌خوریم، دستگاه‌ها، سرور و تجهیزات شبکه هم به طور قابل توجهی در مقابل آلودگی هوا آسیب پذیر هستند. کیفیت هوا در اتاق سرور و دیتا سنتر یا اتاق UPS باید قابل قبول باشه و وجود بیش از حد ذرات معلق گرد و خاک در هوا میتونه در مدت کوتاهی به سرور‌ها و تجهیزات شما صدمه بزنه. ذرات گرد و خاک به قدری ریز هستند که شما آنها را نخواهید دید، این ذرات از طریق فن دستگاه‌ها به داخل کشیده میشه و به مرور زمان در بورد دستگاه رسوب می‌کنه و همین موضوع موجب ایجاد اتصال کوتاه و صدمات الکتریکی به این تجهیزات میشه.

به طور معمول، تجهیزات تهویه مطبوع تا حدودی هوای در گردش رو تصفیه می‌کنند، اما وقتی سطح آلودگی زیاد باشد به درستی از عهده این کار بر نمی‌آیند. بخصوص در کلان شهر‌هایی مثل تهران که آلودگ‌ های ناشی از سوخت های فسیلی منشاء اصلی ذرات معلق در هوا هستند، باید به این ریسک توجه داشت. استفاده از حسگرهای گرد و خاک در اتاق سرورها و دیتاسنتر به شما کمک میکنه از وجود هوای سالم در این مراکز اطمینان داشته باشید، این حسگرها باید در راهروهای جریان هوا نصب شوند. با یک سیستم کنترل اتاق سرور پیشرفته، همه ذرات ریز گرد و غبار شناسایی شده و از ورود اونها به سرورها جلوگیری می‌کند. 

مقاومت اِرت در مانیتورینگ اتاق سرور و دیتاسنتر ها

وجود سیستم ارتینگ مناسب در اتاق سرور و دیتاسنتر  یکی از الزامات و تضمین کننده سلامت سرورها و تجهیزات شبکه در میان مدت است. اگر اتصال به زمین به درستی کار نکند موجب اتصالی و از بین رفتن دستگاه‌ها می‌شود. به کمک سنسورهای مقاومت ارت شما میتونید از عملکرد صحیح سیستم ارت اطمینان پیدا کنید و در صورت وقوع مشکل بلادرنگ از اون باخبر شوید.

امنیت فیزیکی مثل تردد، بسته بودن درب ها و لرزش

علاوه بر شرایط محیطی که به اونها اشاره شد، شما باید امنیت فیزیکی اتاق سرور و مرکز داده خودتون رو به طور صحیح و دائم نظارت کنید. با استفاده از سنسورهای تردد از ورودهای غیر مجاز به این مراکز حساس باخبر خواهید شد، به کمک سنسور درب از بسته بودن درب ورودی و یا درب رک ها مطلع می‌شوید و به کمک سنسور لرزش، هر گونه تلاش برای شکستن درب‌ها و پنجره‌ها رو بلادرنگ متوجه خواهید شد. هوشمند سازی اتاق سرور با استفاده از سنسورهای تردد میتونه امنیت فیزیکی این منابع با ارزش رو تضمین کنه. 

 

یک سیستم مانیتورینگ اتاق سرور و دیتاسنتر چه مشخصاتی باید داشته باشه؟

برای خرید یک سیستم مانیتورینگ دیتاسنتر با شرایط محیطی مناسب و پیشرفته شما باید به نکات زیادی توجه کنید تا علاوه بر اطمینان از عملکرد صحیح، همه امکانات و ابزار های لازم رو در اختیار داشته باشید. در اینجا من یک چک لیست از موارد مهمی که در زمان خرید سیستم مانیتورینگ باید به اونها توجه کنید رو به شما معرفی می کنم.

 

پشتیبانی از انواع حسگرهای محیطی در سیستم مانیتوریگ اتاق سرور و دیتاسنتر

سیستم مانیتورینگ شرایط محیطی اتاق سرور باید انواع حسگرهای محیطی مثل دما، رطوبت، دود، نشت آب، ولتاژ، ذرات معلق و ارت رو پشتیبانی کنه و شما بتونید حسگر هر یک از این پارامترها رو از شرکت سازنده خریداری کنید، در غیر این صورت مجبور خواهید شد از چند سیستم جزیره ای استفاده کنید. تهیه یک سیستم کنترل و مانیتورینگ اتاق سرور حرفه‌ای که همه سنسورهای لازم رو در بر داشته باشه، در نگهداری بهینه از دارایی های یک مرکز داده بسیار اهمیت دارد. 

 

تحت شبکه و پشتیبانی از پروتکل SNMP و امکان اضافه شدن به نرم افزار های مانیتورینگ 

یکی از مهمترین مشخصات فنی که باید به اون توجه کنید این هستش که سنسورهای خریداری شده تحت شبکه (IP Based) باشند. علاوه بر این پشتیبانی این سنسورها از پروتکل SNMP این امکان رو فراهم می‌کنه که شما بتونید به آسونی این سنسورها رو به نرم افزارهای مانیتورینگ شبکه مثل نرم افزار PRTG، SolarWinds و  OPManager اضافه کنید.

چنانچه سیستم مانیتورینگ شرایط محیطی شما از پروتکل SNMP پشتیبانی نکنه، اونوقت شما بسیاری از کارایی‌ها رو از دست خواهید داد و مجبور هستید فقط از ابزار هایی که شرکت سازنده در اختیار شما قرار میده استفاده کنید. 

 

پشتیبانی از اینترنت اشیاء (IoT)

شما باید بتونید در هر زمان و مکان، مقدار حسگرهای محیطی رو مشاهده کنید. اینترنت اشیاء یا IoT این نیاز رو به طور کامل پوشش میده. یک راهکار پیشرفته مانیتورینگ شبکه باید از IoT  پشتیبانی کنه و به شما اجازه بده به آسونی مثلا از روی موبایل خودتون از هر جا و در هر زمانی وضعیت شرایط محیطی رو رصد کنید.

 

پشتیبانی از انواع روش های هشدار دهی در مانیتورینگ اتاق سرور

مواقعی که شرایط محیطی از محدوده مجاز خارج شود، راهکار مانیتورینگ شرایط محیطی باید بلادرنگ شما رو از موضوع با خبر کنه، امکان ارسال پیامک، تماس تلفنی، ایمیل و آژیر اخطار از جمله روش‌های هشدار دهی است، پس باید در زمان خرید به این موضوع توجه کنید.

 

امکان اجرای عملیات واکنش سریع به رخداد‌ها

تصور کنید در یک نیمه شب پیامک هشدار از سیستم مانیتورینگ اتاق سرور و دیتاسنتر ها دریافت می‌کنید و متوجه می‌شوید دمای اتاق سرور از حد مجاز بالاتر رفته، خب در این شرایط باید خودتون رو به محل کار برسونید اما تا شما به محل برسید احتمالا کار از کار گذشته!

یک راهکار پیشرفته مانیتورینگ شرایط محیطی باید بتونه عملیات های اولیه واکنش سریع به رخداد رو انجام بده، مثلا کولر های بکاپ رو روشن کنه و یا سرور ها و تجهیزات شبکه رو خاموش کنه. در زمان خرید سیستم مانیتورینگ به این موضوع توجه کنید که این سیستم از رله‌های خروجی و تجهیزات جانبی لازم برای اجرای عملیات برخوردار باشه.

 

جدول مقادیر استاندارد در مانیتورینگ شرایط محیطی در اتاق سرور و دیتاسنتر

در این جدول مقادیر پیشنهاد شده چند پارامتر مهم شرایط محیطی معرفی می شوند.