استانداردهای طراحی و پیاده‌سازی زیرساخت‌های دیتاسنتر TIA-942 BICSI جلد اول

دوره آموزشی TIA-942 BICSI مربوط به استانداردهای طراحی و پیاده‌سازی زیرساخت‌های دیتاسنتر است. این استاندارد توسط BICSI (Building Industry Consulting Service International) برای راهنمایی و ایجاد زیرساخت‌های فیزیکی دیتاسنترها و ارتباطات طراحی شده است. در این دوره، به مفاهیم کلیدی این استاندارد پرداخته می‌شود که در زیرساخت‌های دیتاسنتر از جمله سیستم‌های برق، کابل‌کشی، تهویه، و امنیت کاربرد دارند.

این دوره به طور ویژه به طراحی، نصب و مدیریت زیرساخت‌های پسیو دیتاسنتر می‌پردازد و شامل مباحث زیر است:

بخش 1: معرفی دیتاسنتر و اصول طراحی

فصل 1. مفاهیم اولیه دیتاسنتر

• تعریف دیتاسنتر: چیست و چرا ایجاد آن ضروری است؟
• انواع دیتاسنترها: دیتاسنترهای تجاری، سازمانی، و ابری.
• اجزای اصلی یک دیتاسنتر: سرورها، شبکه‌ها، ذخیره‌سازی، امنیت، برق و خنک‌سازی.
• نقش دیتاسنتر در پشتیبانی از خدمات فناوری اطلاعات (IT).

فصل 2. زیرساخت‌های پسیو در دیتاسنتر

• تعریف زیرساخت پسیو و تفاوت آن با زیرساخت فعال.
• انواع زیرساخت‌های پسیو: کابل‌کشی، رک‌ها، پچ‌پنل‌ها، سیستم‌های برق‌رسانی و خنک‌سازی.
• اهمیت زیرساخت‌های پسیو در افزایش کارایی، امنیت و پایداری دیتاسنتر.

فصل 3. استانداردهای بین‌المللی طراحی دیتاسنتر

• TIA-942: استاندارد طراحی دیتاسنتر از سازمان Telecommunications Industry Association (TIA).
• ISO/IEC 24764: استاندارد بین‌المللی طراحی و مدیریت دیتاسنترها.
• اهمیت پیروی از این استانداردها در افزایش قابلیت اطمینان و پایداری.

فصل 4. الزامات فیزیکی و محیطی دیتاسنتر

• انتخاب مکان مناسب برای دیتاسنتر: بررسی شرایط جغرافیایی، آب و هوا، و دسترسی.
• الزامات فیزیکی: فضای کافی برای تجهیزات، تهویه، آتش‌نشانی، و سیستم‌های امنیتی.
• کنترل شرایط محیطی: دما، رطوبت، ارتینگ (Earthing)، و پیشگیری از آلودگی.

فصل 5. مفاهیم و اصول طراحی دیتاسنتر

• طراحی اصولی فضای داخلی دیتاسنتر: تقسیم‌بندی و تخصیص فضا برای سرورها، ذخیره‌سازی، و شبکه‌ها.
• مدیریت کابل‌کشی و فضای فیزیکی در دیتاسنتر.
• اصول طراحی برای مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری دیتاسنتر در بلندمدت.

فصل 6. سطح دسترسی (Tier) دیتاسنتر طبق استاندارد Uptime Institute

• تعریف و اهمیت استاندارد Tier در تعیین سطح عملکرد و دسترسی دیتاسنتر.
• بررسی و توضیح هر یک از سطوح Tier 1 تا Tier 4:
  • Tier 1: دیتاسنتر با دسترسی محدود و قابلیت اطمینان پایه.
  • Tier 2: دیتاسنتر با تجهیزات پشتیبانی و حفاظت از تجهیزات.
  • Tier 3: دیتاسنتر با قابلیت دسترسی بالا و تجهیزات اضافی برای ارتقا.
  • Tier 4: دیتاسنتر با قابلیت دسترسی و پایداری بسیار بالا و سیستم‌های پشتیبانی اضافی.

فصل 7. استانداردهای انرژی و برق در دیتاسنتر

• مدیریت مصرف برق و طراحی سیستم‌های برقی برای اطمینان از تامین انرژی مداوم.
• استفاده از سیستم‌های UPS (Uninterruptible Power Supply) برای جلوگیری از قطعی برق.
• طراحی و استفاده از ژنراتورها برای پشتیبانی از برق اضطراری.

فصل 8. الزامات امنیتی در طراحی دیتاسنتر

• سیستم‌های امنیت فیزیکی: کنترل دسترسی، دیوارهای حفاظتی، و سیستم‌های نظارتی.
• نظارت و ثبت دسترسی‌ها: حفاظت از تجهیزات و اطلاعات داخل دیتاسنتر.
• طراحی اصولی برای محافظت در برابر حملات فیزیکی و دیجیتال.

فصل 9. مبانی و ابزارهای طراحی دیتاسنتر

• استفاده از نرم‌افزارهای طراحی دیتاسنتر: AutoCAD، Visio برای طراحی نقشه‌ها.
• شبیه‌سازی شرایط مختلف در طراحی: استفاده از مدل‌های 3D و شبیه‌سازی‌های محیطی.
• مدل‌های مدیریت ظرفیت و بهینه‌سازی زیرساخت دیتاسنتر.

بخش 2: کابل‌کشی ساختار یافته در دیتاسنتر

فصل 1. مفاهیم اولیه کابل‌کشی ساختار یافته

• تعریف و اهمیت کابل‌کشی ساختار یافته در دیتاسنتر.
• اصول کلی کابل‌کشی ساختار یافته و مزایای آن.

فصل 2. اصول طراحی کابل‌کشی افقی

• طراحی مسیر کابل‌کشی افقی بین تجهیزات مختلف دیتاسنتر.
• انتخاب مسیرها برای کابل‌های مسی و فیبر نوری.
• فاصله‌های مجاز بین تجهیزات و تعداد کابل‌های استفاده‌شده.

فصل 3. اصول طراحی کابل‌کشی عمودی

• طراحی مسیرهای عمودی کابل‌کشی از یک طبقه به طبقه دیگر.
• انتخاب ترانک‌ها و مسیرهای عمودی برای پشتیبانی از حجم بالای کابل‌ها.

فصل 4. انتخاب و نصب کابل‌های مسی (Copper Cables)

• انواع کابل‌های مسی: Cat5e، Cat6، Cat6a، Cat7.
• بررسی کاربردها، ظرفیت انتقال داده، و انتخاب کابل مناسب برای شبکه‌های مختلف.
• نصب کابل‌های مسی در دیتاسنترها و اصول ترتیب‌دهی صحیح.

فصل 5. کابل‌کشی فیبر نوری (Fiber Optic Cables)

• انواع کابل‌های فیبر نوری: Single Mode و Multi Mode.
• انتخاب کابل فیبر نوری مناسب برای دیتا سنتر.
• نصب و اتصال کابل‌های فیبر نوری در مسیرهای کابل‌کشی.
• استفاده از روش‌های اسپلیسینگ (Splicing) فیبر نوری و تکنیک‌های مربوط به آن.

فصل 6. طراحی مسیرهای کابل‌کشی (Structured Cabling Pathways)

• انتخاب بهترین مسیر برای کابل‌کشی با توجه به طراحی دیتاسنتر.
• استفاده از کانال‌های کابل، ترانکینگ‌ها و لوله‌های PVC برای حفاظت از کابل‌ها.
• استفاده از کانال‌های خاص برای فیبر نوری و کابل‌های مسی.

فصل 7. روش‌های مختلف کابل‌کشی ساختار یافته

• Top of Rack (ToR): کابل‌کشی از قفسه‌های رک به طور مستقیم به سوئیچ‌ها یا سرورها.
• End of Row (EoR): کابل‌کشی در انتهای ردیف رک‌ها به سوئیچ‌های مرکزی.
• Middle of Row (MoR): استفاده از مسیر کابل‌کشی در وسط رک‌ها برای توزیع بهتر.

فصل 8. مدیریت کابل‌ها و تجهیزات

• استفاده از رک‌ها برای سازماندهی کابل‌ها.
• مدیریت کابل‌ها با استفاده از سینی‌های کابل، پچ‌پنل‌ها، و تجهیزات مدیریت کابل.
• استفاده از Cable Management Tray و Cable Tie برای جلوگیری از بهم ریختگی کابل‌ها.

فصل 9. ترانکینگ‌ها، کانال‌ها و رک‌های کابل

• نصب و استفاده از ترانکینگ‌ها برای هدایت کابل‌ها.
• انتخاب و استفاده از رک‌های کابل برای فضای بهینه.
• نصب کانال‌ها و سینی‌های کابل برای جلوگیری از آسیب دیدن کابل‌ها.

فصل 10. آزمایش و ارزیابی کابل‌کشی ساختار یافته

• تست عملکرد کابل‌ها با استفاده از ابزارهای تستی مانند Fluke.
• بررسی صحت اتصال‌ها، کانکتورها و کابل‌ها.
• ارزیابی کیفیت کابل‌کشی و اطمینان از رعایت استانداردهای عملکرد.

فصل 11. مدیریت کابل و نگهداری در طول عمر سیستم

• پیش‌بینی مشکلات و انجام نگهداری پیشگیرانه.
• تعویض و ارتقاء کابل‌ها به مرور زمان.
• برنامه‌ریزی برای گسترش کابل‌کشی در آینده بدون مختل کردن سیستم‌های فعلی

بخش 3: تجهیزات پسیو در دیتاسنتر

فصل 1. رک‌ها و انواع آن

• رک‌های ایستاده: طراحی، نصب، و کاربردهای رک‌های ایستاده.
• رک‌های دیواری: استفاده از رک‌های دیواری برای فضاهای محدود.
• رک‌های قابل تنظیم: رک‌هایی که قابلیت تغییر ابعاد و تنظیم ارتفاع دارند.
• مشخصات فنی رک‌ها: تعداد واحد (U)، بار قابل تحمل، و استانداردهای نصب.
• نصب و مونتاژ رک: دستورالعمل‌های نصب و ایمنی برای رک‌های مختلف.

فصل 2. پچ‌پنل‌ها و پچ‌کوردها

• پچ‌پنل‌ها: معرفی انواع پچ‌پنل‌های مسی و فیبر نوری (برای شبکه‌های CAT6، CAT6a، CAT7 و فیبر نوری).
• پچ‌کوردها: ویژگی‌ها و کاربردهای پچ‌کوردهای مسی و فیبر نوری.
• اتصال پچ‌پنل‌ها: روش‌های اتصال پچ‌پنل به سیستم‌های شبکه و تجهیزات دیتاسنتر.
• مدیریت کابل با استفاده از پچ‌پنل‌ها: نحوه استفاده از پچ‌پنل‌ها برای مدیریت و سازمان‌دهی کابل‌ها.

فصل 3. ماژول‌های MPO/MTP برای فیبر نوری

• ماژول‌های MPO/MTP: معرفی ماژول‌های فیبر نوری و تفاوت‌های بین MPO و MTP.
• کاربرد ماژول‌ها در دیتاسنتر: استفاده از ماژول‌های MPO/MTP در طراحی شبکه‌های فیبر نوری با ظرفیت بالا.
• نصب و اتصال ماژول‌های MPO/MTP: نحوه نصب و اتصال ماژول‌ها به سیستم فیبر نوری.

فصل 4. چینش و نصب تجهیزات در رک‌ها

• چینش بهینه تجهیزات در رک: اصول طراحی و نحوه چیدمان تجهیزات برای حداکثر کارایی و دسترسی.
• استانداردهای نصب تجهیزات: رعایت استانداردهای بین‌المللی برای نصب تجهیزات در رک‌ها.
• چیدمان لایه‌های مختلف تجهیزات: جدا کردن تجهیزات فعال و پسیو در رک.
• مکان‌یابی تجهیزات در رک: استفاده از فضای مناسب برای هر نوع تجهیز (پچ‌پنل، سوئیچ، سرورها و غیره).

فصل 5. مدیریت کابل و سازمان‌دهی آن

• ابزارهای مدیریت کابل: معرفی ابزارهای مختلف برای مدیریت و سازمان‌دهی کابل‌ها مانند ترانکینگ‌ها، کانال‌ها و کانال‌های کابلی.
• استانداردهای نگهداری کابل: استفاده از کشوها، بندهای کابلی، و سازمان‌دهی کابل‌ها در رک.
• کابل‌کشی‌های متقاطع و مرتب: راهکارهای مرتب‌سازی کابل‌ها برای جلوگیری از تداخل و اطمینان از عملکرد صحیح.
• گیره‌ها و بست‌ها: استفاده از گیره‌ها و بست‌ها برای نگهداری کابل‌ها و جلوگیری از آسیب‌دیدگی آنها.

فصل 6. سیستم‌های مدیریت کابل

• سیستم‌های کانال‌کشی کابل: انواع کانال‌ها و ترانکینگ‌ها برای هدایت کابل‌ها در دیتاسنتر.
• رک‌های مدیریت کابل: رک‌هایی که مخصوص ساماندهی کابل‌ها طراحی شده‌اند.
• استفاده از ابزارهای نظارتی و تشخیص مشکلات کابل: استفاده از حسگرها و ابزارهای برای شناسایی و رفع مشکلات کابل‌کشی.

فصل 7. پشتیبانی از سیستم‌های رک و کابل

• نصب و استفاده از ماژول‌های پشتیبان: روش‌های نصب تجهیزات جانبی در رک‌ها مانند فن‌ها، سیستم‌های خنک‌کننده و سیستم‌های تهویه.
• حفاظت از کابل‌ها و تجهیزات: بررسی روش‌های حفاظت فیزیکی و الکتریکی برای کابل‌ها و تجهیزات در رک.
• مراقبت از کابل‌های فیبر نوری: نصب و نگهداری کابل‌های فیبر نوری به‌ویژه در محیط‌های حساس دیتاسنتر.

فصل 8. ارتباط با استانداردهای بین‌المللی

• استانداردهای نصب تجهیزات پسیو: آشنایی با استانداردهای TIA-568 و ISO/IEC 11801 برای نصب کابل‌ها و تجهیزات.
• گواهینامه‌ها و بازرسی‌ها: رعایت معیارهای کنترل کیفیت برای تجهیزات پسیو و نصب استاندارد.

بخش 4: طراحی شبکه فیبر نوری در دیتاسنتر

فصل 1. مفاهیم پایه فیبر نوری

• آشنایی با فیبر نوری و انواع آن
• تفاوت فیبر نوری تک‌مد (Single Mode) و چندمد (Multi Mode)
• مزایا و معایب استفاده از فیبر نوری در دیتاسنتر

فصل 2. اصول طراحی شبکه فیبر نوری

• انتخاب نوع کابل فیبر نوری مناسب بر اساس نیاز
• طراحی مسیرهای فیبر نوری در دیتاسنتر
• انتخاب روش‌های اتصال فیبر نوری (Splicing vs. Connectors)
• رعایت استانداردهای طراحی فیبر نوری (TIA/EIA-568)

فصل 3. انتخاب کابل‌های فیبر نوری

• کابل‌های Single Mode (SMF): استفاده و کاربرد در ارتباطات بلند برد
• کابل‌های Multi Mode (MMF): کاربرد در فواصل کوتاه و انتقال داده در فرکانس‌های بالا
• انتخاب مناسب برای شبکه‌های 10Gbps و 40Gbps

فصل 4. ماژول‌های MPO/MTP برای فیبر نوری

• مفهوم و مزایای استفاده از ماژول‌های MPO/MTP
• نصب و اسپلایس کانکتورهای MPO/MTP
• نحوه طراحی شبکه با استفاده از این ماژول‌ها

فصل 5. روش‌های نصب و مدیریت کابل‌های فیبر نوری

• نصب کابل‌های فیبر نوری در رک‌ها و ترانکینگ‌ها
• استفاده از پچ‌پنل‌های فیبر نوری
• مدیریت کابل‌ها و اجتناب از ایجاد تداخل

فصل 6. چیدمان شبکه فیبر نوری در دیتاسنتر

• نحوه تقسیم شبکه فیبر نوری به بخش‌های مختلف (Core، Aggregation، Access)
• طراحی شبکه با در نظر گرفتن جریان داده و نیازهای پهنای باند
• انتخاب مسیرهای کابل‌کشی برای بهینه‌سازی هزینه و عملکرد

فصل 7. آزمون‌ها و تست‌های فیبر نوری

• ابزارهای تست فیبر نوری (OTDR، VFL)
• انجام تست‌های طول مسیر، تست بازتاب و تست تضعیف سیگنال
• بررسی اتصال صحیح کانکتورها و کانال‌های فیبر نوری
• ارزیابی کیفیت و عملکرد شبکه فیبر نوری با استفاده از OTDR

فصل 8. بررسی عملکرد شبکه فیبر نوری

• تحلیل و ارزیابی پرفورمنس شبکه (تست سرعت و پهنای باند)
• بررسی میزان افت سیگنال (Link Loss)
• ارزیابی کیفیت اتصال‌ها و تجهیزات

فصل 9. مراقبت و نگهداری شبکه فیبر نوری

• روش‌های شستشو و نگهداری کانکتورها
• پایش و نگهداری منظم کابل‌های فیبر نوری
• روش‌های پیشگیری از آسیب دیدن کابل‌ها و تجهیزات

فصل 10. بازیابی و رفع مشکلات شبکه فیبر نوری

• شناسایی مشکلات رایج در شبکه‌های فیبر نوری (خرابی کانکتور، شکست کابل)
• تکنیک‌های رفع مشکلات فیبر نوری
• استفاده از OTDR برای شناسایی نقاط ضعف و مشکلات سیگنال

بخش 5: سیستم‌های برق‌رسانی و UPS

فصل 1. اصول طراحی سیستم برق‌رسانی برای دیتاسنتر

• مفاهیم و الزامات برق‌رسانی در دیتاسنتر.
• انتخاب و طراحی مسیرهای برق رسانی اصلی و پشتیبان.
• مدیریت بار برق و توازن انرژی در دیتاسنتر.
• طراحی مدارهای برق و تجهیزات تغذیه با توجه به نیازهای دیتاسنتر.

فصل 2. سیستم‌های تأمین برق اضطراری

• اصول طراحی و نصب سیستم UPS (Uninterruptible Power Supply).
• انواع سیستم‌های UPS: آنلاین، آفلاین، و خط-interactive.
• انتخاب ظرفیت UPS و تخصیص آن به تجهیزات مختلف دیتاسنتر.
• استراتژی‌های پشتیبانی از بارهای بحرانی در مواقع قطع برق.
• نحوه عملکرد UPS و تأثیر آن بر عمر مفید تجهیزات.

فصل 3. طراحی مسیرهای برق پشتیبان و UPS

• طراحی مسیرهای برق‌رسانی برای تجهیزات حیاتی دیتاسنتر.
• نصب و بهینه‌سازی مسیرهای ورودی و خروجی برق پشتیبان.
• توزیع برق برای جلوگیری از نقاط ضعف در سیستم.
• اصول مدیریت بار و عدم بارگذاری بیش از حد بر روی UPS.

فصل 4. استفاده از PDU (Power Distribution Unit) در رک‌ها

• معرفی PDU و نحوه استفاده از آن‌ها در مدیریت برق رک‌ها.
• انتخاب PDU مناسب برای کنترل توزیع برق در رک‌ها.
• نصب و راه‌اندازی PDU‌های هوشمند برای نظارت و مدیریت انرژی.
• مانیتورینگ مصرف برق رک‌ها و بهینه‌سازی مصرف انرژی.

فصل 5. استانداردهای ارتینگ (Earthing) و ایمنی تجهیزات

• اصول ارتینگ و زمین‌سازی برای تجهیزات دیتاسنتر.
• الزامات ایمنی برای جلوگیری از خطرات ناشی از برق.
• روش‌های محافظت در برابر صاعقه و نوسانات برق.
• استانداردهای بین‌المللی ارتینگ و ایمنی برق (IEC 60364-5-54).

فصل 6. حفاظت در برابر نوسانات برق و اتصال کوتاه

• استفاده از فیوزها، کلیدهای قطع جریان و دیگر ابزارهای محافظتی.
• روش‌های حفاظت از تجهیزات در برابر نوسانات برق و اتصال کوتاه.
• ارزیابی ریسک و برنامه‌ریزی برای مشکلات برق در دیتاسنتر.
• پیاده‌سازی سیستم‌های حفاظتی برای جلوگیری از آسیب به تجهیزات.

فصل 7. برنامه‌ریزی و طراحی سیستم‌های برق‌رسانی با در نظر گرفتن مقیاس‌پذیری

• طراحی سیستم‌های برق‌رسانی برای تطبیق با گسترش دیتاسنتر در آینده.
• مقیاس‌پذیری در انتخاب UPS و PDU به‌منظور پشتیبانی از رشد تدریجی.
• ارزیابی نیازهای برق‌ مصرفی در طول زمان و بهینه‌سازی مصرف انرژی.

فصل 8. مدیریت و مانیتورینگ سیستم‌های برق‌رسانی

• نصب سیستم‌های مانیتورینگ و نظارت بر عملکرد UPS و PDU.
• بررسی شاخص‌های کلیدی عملکرد (KPIs) برای ارزیابی وضعیت سیستم برق.
• راه‌کارهای بهینه‌سازی عملکرد سیستم برق در طول زمان.
• استفاده از نرم‌افزارهای مدیریت انرژی برای افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها.