طراحی اتاق سرور استاندارد

نگاهی به طراحی اتاق سرور استاندارد
 
ایجاد مکانی امن در جهت متمرکز کردن سرورهای شبکه و استفاده از منابع مشترک نگهداری، از عوامل مهم و تاثیرگذار پیشبرد کاری یک سازمان می باشند لذا در این راستا اتاق سرور ایجاد شده و مورد بهره برداری قرار می گیرد . اهداف اصلی در پیاده سازی اتاق سرور عبارتند از مقاومت سازه،ایمنی نفوذپذیری و اطمینان از صحت داده ها.دراین نوشتار مواردی که در طراحی و پیاده سازی اتاق سرور استاندارد مبتنی بر استاندارد مدیریت امنیت اطلاعات مدنظر می باشد آورده شده است.

ساختار فیزیکی

• تقویت ساختار، مقاوم سازی و ضدزلزله سازی

زلزله خیز بودن کشورمان ایران و لزوم پیشبینی صدمات در هنگام وقوع آن امری اجتناب نا پذیر می باشد که در طراحی و پیاده سازی سازه های مختلف سازمانی مدنظر می باشد. با توجه به اینکه اکثر ساختمان ها ، قدیمی ساز بوده و از ایمنی لازم برخوردار نیستند لذا باید تمهیداتی برای آن درنظر گرفت لذا پس از بازدید دقیق از محل ساختمان مناسب ترین مکان جهت استقرار اتاق سرور انتخاب شده و در صورتی که نتایج حاصل از لرزه سنجی ( تست برای سنجش میزان مقاومت سازه در برابر لرزه) مناسب نباشند اقدام به مقاوم سازی خواهد شد. بدیهی است در صورتیکه اتاق سرور در مکانی غیر از پایین ترین طبقه سازه باشد مقاوم سازی را باید از پی آغاز کرد و این خود مستلزم هزینه است. 
 
مراحل کار مقاوم سازی :

• دیوارها تا رسیدن به سطح آجری تراشیده می شود.
• سوراخ ها و منافذ پر می شوند
• سطوح با یک لایه سیمانی پوشیده می شود
• لایه ای از ماده ضد آتش Fire Tard روی لایه سیمانی کشیده می شود
• مسیرگذاری کف و سقف جهت عبور لوله های اطفای حریق ، برق و شبکه انجام می شود.
• پس از انجام مراحل فوق اقدام به آهن کشی و ستون گذاری می شود
• شبکه های فلزی نصب شده و روی آن گچ کاری می شود
• پس از خشک شدن گچ لایه محافظتی و ضد آتش Epoxy پوشانده می شود.

مکان مناسب جهت اتاق سرور :
معمولا اتاق سرور را در پایین ترین طبقه درنظر می گیرند و این مکان باید با کانال ها و رایزرهای ساختمان در ارتباط باشد. در صورتیکه از این اتاق به اتاق های دیگر و همچنین به طبقات دیگر کانالی وجود نداشته باشد باید آن را ایجاد کرد.


سیستم های مکمل

• سیستم تهویه و تخلیه گردوخاک

از عوامل مهم استهلاک تجهیزات الکترونیکی ، گرد و خاک می باشد. با نشستن گردو خاک روی Chipset های مختلف بردهای دستگاه ها و ایجاد لایه جانبی روی آن ها ، عمل خنک سازی آن ها با مشکل روبرو شده و خرابی زودرس را سبب می شود از اینرو سیستم تهویه هوای اتاق سرور نصب شده و مورد بهره برداری قرار می گیرد.

• سیستم اطفای حریق

آتش سوزی به دلیل اتصال کوتاه ادوات برقی و همچنین وجود تجهیزات مختلف آتش زا از عوامل اصلی تخریب در سازمان ها می باشد لذا در این خصوص نصب تجهیزات مناسب اخطار و اطفای حریق مدنظر می باشد. نحوه کار چنین است :

• با توجه به محدودیت فضای اتاق سرور جهت انتقال گاز مونواکسید کربن به داخل اتاق، از لوله های حامل استفاده می شود. محل قرارگرفتن نازل های نهایی باید در مکانهایی نزدیک به محل استقرار سرور ها و تجهیزات برقی تعبیه شود.
• مخزن های گاز در مکانی خارج اتاق سرور قرار می گیرد و این مخزن ها به لوله های تعبیه شده داخلی مرتبط خواهند شد.
• درمکان های مختلف اتاق سرور نظیر داخل رکها ، تجهیزات برقی داخلی و ... سنسورهای تشخیص حریق نصب می شود.

• درب ضدحریق و مقاوم

با توجه به اهمیت محصور نمودن آتش و جلوگیری از گسترش آن ، درب اتاق سرور باید از جنس نسوز انتخاب شود.

• رنگ ضد حریق یا EPOXY

جهت پر کردن کلیه درزها و ایجاد لایه حفاظتی بیرونی ضد آتش از Epoxy استفاده می شود. Epoxy در رنگ های مختلف موجود بوده و برای گرفتن جواب مؤثر حتما باید سطح زیرین کاملا خشک شده باشد.
رنگ های پلاستیکی و پلی استری محصولات جانبی پتروشیمی بوده و قابلیت اشتعال بالایی دارند لذا استفاده از آن ها مناسب اتاق سرور نمی باشند. درحال حاضر پوشش مناسب جهت اتاق سرور Epoxy می باشد که کلیه سطوح داخلی ( کف ، سقف ، دیواره های جانبی) را پوشش می دهد. دارای رنگ های متنوعی است و کاملا ضد حریق می باشد.
 

• دوربین های کنترلی

باتوجه به اهمیت اطلاعات و لزوم مراقبت بیشتر ازتجهیزات اتاق سرور، نصب دوربین های کنترلی درون اتاق سرور بسیار مؤثر است. دوربین ها بطور 24 ساعته اتاق سرور را مانیتور کرده و Log ها را در سرور مربوطه ذخیره می کنند.

• سیستم جارو برقی Vacum Cleaner

باتوجه به احتمال آلودگی اتاق سرور ناشی از تردد افراد در آن علی الرقم پوشیدن لباس های مخصوص توسط این افراد ، دستگاه جاروبرقی پیشبینی می شود. موتور و سایر تشکیلات این دستگاه در بیرون از اتاق سرور قرار گرفته و تنها لوله جمع کننده در داخل سرور قرارداده می شود.

• سیستم کنترل دسترسی تردد

استقرار سیستم کنترلی مناسب جهت ثبت تردد افراد و مدیریت آن جهت اتاق سرور الزامی است. این سیستم دارای یک دستگاه کارت خوان چند گزینه ای (Multi Option Checking) ، کنترلر و مبدل های مرتبط با آن می باشد. افراد مجاز برای ورود به اتاق سرور باید کارت تردد را همراه داشته باشند. همچنین ثبت اثر انگشت و وارد کردن کدمخصوص از دیگر گزینه هایی است که می توان آن ها را فعال نمود.

• سیستم تامین روشنایی

روشنایی داخل اتاق سرور باید به گونه ای طراحی شود تا در هنگام خروج شخص از اتاق سرور خاموش شوند و دلیل آن علاوه بر صرفه جویی برق ، جلوگیری از تولید حرارت توسط آن هاست. همچنین مسیرهای کنترلی و اصلی برق در تابلو برق اتاق سرور پیشبینی می شود.
 

• سیستم خنک کننده داخلی

جهت برقراری دمای مناسب 18 درجه سانتی گراد اتاق سرور استفاده از دستگاه های خنک کننده درون آن الزامی است. مرسوم ترین خنک کننده در ایران ، کولرهای گازی هستند که توان آن ها باتوجه به میزان حرارت تولید شده اتاق سرور محاسبه می شوند.



ساختار برق شهر و برق اضطراری
کابل کشی اتاق سرور باید مطابق استاندارد های کابل کشی ساخت یافته با تجهیزات باکیفیت پیاده سازی شود. قسمت های مختلف جهت داشتن سیستم برق رسانی مطمئن شامل موارد زیر است :

• تابلو برق
• یو پی اس
• ژنراتور تامین
• چاه ارت

تابلو برق و ATS
کنترل خطوط ورودی و خروجی برق و برق اضطراری ، همچنین لزوم مانیتور کردن جریان و ولتاژ خطوط استفاده از تابلو برق را الزامی می سازد. تابلو برق علاوه بر داشتن ولت متر و آمپرمتر دارای یک سری کلیدهای مینیاتوری بوده که جهت جریان و وضعیت ولتاژ را کنترل می نماید همچنین توسط این کلیدها قادر خواهیم بود تا برق قسمتی از سازمان را روی برق شهر Set کنیم و یا می توانیم آن را به UPS مرتبط سازیم.
یو پی اس
قطع ناگهانی برق در تجهیزات اتاق سرور نظیر روتر ها ، سوئیچ ها ، سرورها و . . . باعث اختلال در اکثر فعالیت های این دستگا هها شده و دربرخی موارد امکان ادامه کار آنها را کاملا ازبین می برد. باید درنظر داشت تنها قطع برق شهر اثرات مخرب به همراه ندارد. سیستم های کامپیوتری نسبت به نارسایی هایی مانند افت لحظه ای ولتاژ،ولتاژهای لحظه ای بالا ، نویز و تاثیرات فرکانس رادیویی و تغییرات فرکانس درمنبع تغذیه خود حساس هستند. یک UPS مناسب دارای شرایط زیر است :

• Online Double Conversion باشد
• توان کار با ژنراتور را داشته باشد یعنی Power Factor Correction را پشتیبانی کند
• جهت مانیتورکردن Online ، پروتکل SNMP را پشتیبانی کند

نکته : اگر UPS مشخصه PFC را نداشته باشد توان ژنراتور باید 5/1 برابر UPS درنظر گرفته شود و اگر داشته باشد 15/1 برابر UPS باشد.


ژنراتور تامین
دستگاه های تامین کننده برق اضطراری UPS با توجه به گران بودن و عدم کارایی مناسب برای برق دهی طولانی مدت مناسب نبوده و استفاده از ژنراتور در دستور کار قرار می گیرد. نحوه کار بدین صورت است که در هنگام قطع برق اتاق سرور و برای جلوگیری از اختلال در سیستم برق دهی آن در طول زمان به کار افتادن ژنراتور، UPS بطور آنی وارد مدار شده و برق اتاق سرور را تامین می کند. به محض آماده شدن ژنراتور جهت برق دهی ، UPS از مدار خارج شده و برق اتاق سرور از ژنراتور تامین می شود.توان UPS با توجه به میزان توان مصرفی دستگاه های مختلف مستقر در اتاق سرور نظیر سرور ها، کولرهای گازی و ... محاسبه می شود. توان UPS مناسب را بادرنظر گرفتن باتری های داخلی آن برای مدت 7 الی 15 دقیقه (باتوجه به زمان به کار افتادن ژنراتور) درنظر می گیرند. میزان توان ژنراتور 15% بیشتر از توان UPS درنظر گرفته می شود و درهنگام کار باید 70% زیربار باشد. زیربار قرارگرفتن ژنراتور بیش از 80% توان و یا کمتر از 60% توان اکیدا توصیه نمی شود.ژنراتورهای با توان بالای 15 KVA سه فاز هستند.

• • چرا باید از ژنراتور استفاده کنیم ؟

با توجه به گرانی UPS های با توان بالا و همچنین نیاز به استفاده از باتری های متعدد جهت برق دهی طولانی مدت ، استفاده از ژنراتور الزامی است. نکته دیگری که باید درنظر بگیریم جاگیر بودن حجم زیادی باتری خارجی در فضای محدود اتاق سرور است.

دسته بندی ژنراتورها
ژنراتور ها را معمولا به دو دسته توان پایین و توان بالا دسته بندی می کنند. ژنراتورهای توان پایین تا 10 KVA برق دهی را پشتیبانی می کنند و معمولا سوخت آن ها بنزین است. سوخت ژنراتورهای توان بالا دیزلی است. ژنراتورها را به دو گونه دستی و اتوماتیک راه اندازی می کنند. زمان راه اندازی اتوماتیک حدود 2 دقیقه و راه اندازی دستی حدود 10 دقیقه می باشد. با توجه ایجادصدای بلند ژنراتور از محفظه صداگیر به نام کناپی استفاده می شود. این محفظه تا 85% کاهش صدا را به دنبال خواهد داشت.

چاه ارت :
جهت جلوگیری از بارهای اضافی و مخرب روی سیستم برقی ، سیستم زمین یا Earth باید برقرار شود دراین سیستم ، نول واقعی شده و به چاه ارت توسط کابل مسی مرتبط می شود. شرایط ایجاد چاه ارت استاندارد در زیر آمده است :

• حفر چاه تا رسیدن به خاک نم دار بایستی انجام شود .
• پودر ذغال و نمک (کلرید سدیم) به نسبت یک به دو ( هرکیلو ذغال دو کیلو نمک ) به مقدار 40 کیلوگرم در چاه ریخته شود ( این مواد با مقاومت خاک نسبت عکس دارند و کم یا زیاد کردن این مواد مقاومت خاک را زیاد و یا کم می گرداند )
• صفحه ای مسی به اندازه 50cm X 50cm و به قطر 1سانتی متربصورت تیغه ای( عمودی ) روی نمک و ذغال قرار می گیرد .
• سیم مسی به قطر 50 میلیمتر توسط کابلشو مسی و پیچ و مهره مخصوص از جنس مس جهت جلوگیری از پوسیدگی و زنگ زدگی به صفحه مسی متصل می شود .
• لوله پولیکا به قطر 4 یا 6 سانتی متر کنار هر چاه نصب می گردد . لازم به توجه است سوراخهای متعددی در بدنه لوله ها ایجاد شده تا اطراف لوله و چاه را مرطوب گرداند .
• در پایان نیز چاه با خاک رس و نرم پر می شود .
• مقاومت چاه با استفاده از دستگاه ارت سنج باید زیر 2 اهم باشد .

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 :

• ساختار فیزیکی شبکه

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 استاندارد
    • ثابت کردن رک ها
    • کانال های عبور

• پیاده سازی مدل سه لایه :

کابل کشی و پیشبینی 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.
نکته : برخی از رک ها نظیر رک های HP دارای اتصالات مخصوص بوده و جهت نصب صحیح رک باید از آن ها استفاده کرد.

• 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 ...
• VLAN و تقسیم سوئیچی
• ایجاد Access List روی سوئیج های شبکه
• ایجاد Routing و Gatewayشبکه
• و ...

امنیت
آسیب ها و نفوذ های گزارش شده به سیستم های مبتنی بر اطلاعات در سرتاسر جهان رو به افزایش است. با گذشت زمان ابزارها و روشهای نفوذ به سیستم های اطلاعاتی و شبکه های کامپیوتری ساده و ساده تر می شوند و نفوذگرها با این ابزار و حداقل دانش مجال نفوذ را می یابند.
بر این اساس محرمانه بودن، در دسترس بودن و یکپارچگی اطلاعات، امری اجتناب ناپذیر برای توسعه سیستم ها کامپیوتری و سرورها است و باید در برنامه تجهیز اتاق سرور مدنظر قرار گیرد. مرسوم ترین روش های امنیتی عبارتند از :

• استفاده از ویروس کش مناسب
• استفاده از فایروال با تنظیم صحیح
• نصب سیستم های نمایشگر نظیر IDS

نسخه پشتیبان
ایجاد امکانات مناسب برگرداندن اطلاعات ازبین رفته از تدابیری است که باید مدیر شبکه در دستور کار خود قراردهد. استفاده از ساختار SAN و تجهیزات مبتنی بر NAS ، همچنین Mediaهای ذخیره سازی متنوع با توجه به حجم اطلاعات و اهمیت آن ها مثال هایی از آنهاست.
نکته: درصورتیکه راه اندازی SAN را در دستور کاری خود دارید باید بستر اصلی پیاده سازی آن را در اتاق سرور پیشبینی نمایید.
سرور مناسب :
سرورها ، کامپیوترهای قدرتمند با توان پردازش و ذخیره سازی بالایی هستند که به عنوان مرکز منطقی نرم افزارهای مختلف شبکه درنظر گرفته می شوند. Data Base های مختلف نظیر SQL ، Oracle و ... روی این بستر ایجاد شده و ایستگاه های کاری مرتبط با شبکه را تغذیه می نمایند. با توجه به فضای محدود اتاق سرور و لزوم بهینه از فضا ، استفاده از سرور های کشویی Rackmount پیشنهاد می شود.این سرور ها سرپرست شبکه را قادر خواهند ساخت تا به راحتی به آن ها دسترسی داشته و بنا به شرایط آن ها را افزایش یا کاهش دهد.