眼下多雨的酷暑已至，又到了考驗(yàn)數(shù)據(jù)中心制冷散熱效果的時(shí)節(jié)，與此同時(shí)還要抵擋可能的雷電沖擊。須知，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備遭受雷擊而報(bào)廢的先例，每年都有。對(duì)于數(shù)據(jù)中心來說，輕則個(gè)別設(shè)備受損，重則局域網(wǎng)癱瘓。筆者記得，在很多農(nóng)村電壓不穩(wěn)的地方，一旦暴雨來襲，時(shí)常聽說有人家的電腦或者電視被雷擊損毀。但是有人說了，數(shù)據(jù)中心的防護(hù)措施嚴(yán)密，尋常雷擊電壓不能奈何！果真如此嗎？你要知道，雖然雷擊造成的感應(yīng)電壓一兩次不會(huì)擊毀網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，但常年累月的過壓沖擊，會(huì)加速零部件的老化，使得設(shè)備壽命大大縮短。這會(huì)嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。那，什么樣的數(shù)據(jù)中心容易遭雷劈？又有什么防雷劈的措施呢？

 

這并非是危言聳聽，還記得2005年，谷歌位于比利時(shí)的數(shù)據(jù)中心由于遭遇了4次閃電襲擊，導(dǎo)致磁盤受損、部分云存儲(chǔ)系統(tǒng)斷線、數(shù)據(jù)丟失。后來雖然經(jīng)過緊急搶修恢復(fù)了絕大多數(shù)的設(shè)備，但仍然有0.05%的磁盤未得到修復(fù)，造成其中的數(shù)據(jù)永久丟失。

 

2018年9月4日 09:29，微軟云服務(wù) Azure報(bào)告，由于美國中南區(qū)數(shù)據(jù)中心附近發(fā)生了雷擊在內(nèi)的惡劣天氣事件，導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)的電壓暴增，使得多個(gè) Azure 服務(wù)出現(xiàn)連接問題，客戶對(duì)儲(chǔ)存在中南區(qū)數(shù)據(jù)中心的資源受到嚴(yán)重影響。

 

現(xiàn)在的雷電為啥那么多？

 

首先，全球氣候變暖導(dǎo)致雷電增多，這是大趨勢(shì)。

 

其次，在很多地形復(fù)雜的丘陵地帶很容易形成對(duì)流性的天氣抬升；與此同時(shí)，潮濕的南方，雷雨云更容易吸收空氣，并直接對(duì)流放電。所以南方，以及靠近水源的數(shù)據(jù)中心遭雷劈的危險(xiǎn)性相對(duì)較大。

 

最后，現(xiàn)如今的高層建筑越來越多，導(dǎo)電的危險(xiǎn)性增大。

 

雷電如何劈到數(shù)據(jù)中心？

 

雷劈數(shù)據(jù)中心的情況大概有三種，第一是直擊雷，也就是說雷電直接擊中建筑物，從而產(chǎn)生電效應(yīng)，熱效應(yīng)以及機(jī)械力，而讓建筑物受損。與此同時(shí)，直擊雷產(chǎn)生的強(qiáng)大電流還會(huì)通過接地線，經(jīng)過接地體入地，使得地電位（也就是某一地區(qū)的平均電位）在短時(shí)間內(nèi)升高到危險(xiǎn)程度并產(chǎn)生高電位，并由此引發(fā)地點(diǎn)位反擊，摧毀附近的設(shè)備或者直接傷人。

 

第二種是雷電感應(yīng)（對(duì)地雷擊和云間放電都能造成雷電感應(yīng)），這一般是指雷電放電的時(shí)候，在附近的導(dǎo)體（比如濕木頭，水源，金屬等）產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，它能造成金屬之間產(chǎn)生電火花。這其中，以對(duì)地雷擊造成的損害最大，由于對(duì)地雷擊距雷擊點(diǎn)近的特點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生較大的感應(yīng)浪涌，其威力覆蓋范圍可以達(dá)到500米之大。在這范圍內(nèi)的電子設(shè)備幾乎沒有逃脫的可能......云中放電的危害相對(duì)小一些，但發(fā)生的概率更大。雷云放電，也就是我們看到的天空閃電，先導(dǎo)通道中的電荷迅速中和，會(huì)釋放大量感應(yīng)電荷，如果不能有效的導(dǎo)入地下，就會(huì)產(chǎn)生高電位。然后在其危害范圍內(nèi)，也幾乎是人畜不存......

 

除了雷電直擊和雷電感應(yīng)以外，還有一種雷劈叫做雷電波入侵。這是由于雷電擊中高架電線或者金屬管道產(chǎn)生的。雷電波會(huì)以這些電線或者金屬為媒介，侵入機(jī)房內(nèi)部。嚴(yán)重的會(huì)造成設(shè)備損壞甚至人員傷亡。前文提到的農(nóng)村地區(qū)電器受雷擊損毀，大多與此有關(guān)。根據(jù)之前發(fā)生過的實(shí)例來看，雷電感應(yīng)造成的浪涌電壓，是損毀IT設(shè)備的主要元兇。雷電感應(yīng)通過各種媒介把感應(yīng)浪涌導(dǎo)入IT設(shè)備內(nèi)部，將其接口或者芯片擊毀。

 

數(shù)據(jù)中心對(duì)于供電的穩(wěn)定性十分重視，防雷擊工作更應(yīng)該是重點(diǎn)。雖然很多名牌網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身帶有防雷保護(hù)功能。但極端情況下產(chǎn)生的感應(yīng)電壓有時(shí)候可能達(dá)到上萬福特以上，路由器，交換機(jī)等IT設(shè)備自帶的防雷功能防御這樣大的浪涌，無異于以卵擊石。匹配單獨(dú)的防雷設(shè)備就顯得十分必要。

 

數(shù)據(jù)中心防雷擊有哪些措施？

 

最基礎(chǔ)的就是安裝獨(dú)立的避雷針或者架空避雷線，在線各支柱處，還應(yīng)至少設(shè)一根引下線。其次是將危險(xiǎn)，易燃易爆氣體排放干凈或者隔離，蒸汽或粉塵的放散管，呼吸閥和排風(fēng)管等的管口外以下空間應(yīng)處于接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。

 

另外，獨(dú)立的避雷針，架空避雷線應(yīng)用獨(dú)立的接地裝置，每一引下線的沖擊接地電阻不宜大于10Ω。在土壤電阻率高的地區(qū)，沖擊接地電阻還應(yīng)該適時(shí)增大。

 

在數(shù)據(jù)中心選址的時(shí)候，盡量躲避樹林，尤其是粗大的樹林。

 

說到這里，筆者還想起了一件事，那就是微軟在海底的數(shù)據(jù)中心，完全是密封的，如何做到災(zāi)害防護(hù)？比如遇到地震或者海嘯，設(shè)備要如何修復(fù)或者更換？有興趣的朋友歡迎留言討論！