Контроль среды в центре обработки данных

Системы управления микроклиматом защищают оборудование центра обработки данных от физических угроз, не связанных с кибератаками: перегрева, затопления, пожара, перебоев питания и повреждений из-за влажности. Серверная, в которой из-за отказа кондиционирования температура поднимается до 95 °F, начнёт снижать производительность и выходить из строя в течение нескольких минут. Одна протечка водопровода над серверной стойкой может уничтожить оборудование стоимостью в миллионы долларов. Системы управления микроклиматом напрямую защищают компонент доступности триады CIA.

Серверы выделяют значительное количество тепла, и именно тепло представляет для них главную угрозу. В центрах обработки данных используются системы HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning), специально разработанные для ИТ-сред. ASHRAE рекомендует поддерживать температуру воздуха на входе серверов в пределах 64,4–80,6 °F (18–27 °C). Изоляция горячих и холодных коридоров повышает эффективность охлаждения: холодный воздух направляется только к передней части серверов (холодный коридор), а горячий воздух отводится от задней части (горячий коридор) в каналы возврата воздуха, что предотвращает смешивание горячего и холодного воздуха.

Слишком высокая или низкая влажность повреждает оборудование. Низкая влажность (ниже 40% RH) способствует накоплению электростатического разряда (ESD), который может уничтожить чувствительные электронные компоненты. Высокая влажность (выше 60% RH) вызывает конденсацию на печатных платах, что приводит к коротким замыканиям и коррозии. В центрах обработки данных поддерживается относительная влажность от 40% до 60% RH. Датчики мониторинга окружающей среды непрерывно отслеживают температуру и влажность в нескольких точках расположения стоек и оповещают эксплуатационный персонал, когда значения выходят за допустимые пределы.

В центрах обработки данных используются специализированные системы обнаружения пожара, а не бытовые дымовые извещатели. Системы VESDA (Very Early Smoke Detection Apparatus) активно отбирают воздух из потолочных каналов и могут обнаружить частицы продуктов горения ещё до появления видимого дыма, оставляя время для проверки и тушения пожара до его распространения. Ионизационные извещатели быстро реагируют на пламенные пожары. Фотоэлектрические извещатели лучше реагируют на тлеющие пожары. В большинстве современных центров обработки данных устанавливаются несколько типов извещателей с двухступенчатой системой тревоги, при которой для запуска тушения должны сработать несколько извещателей.

Традиционные водяные спринклерные системы уничтожают электронное оборудование даже при успешном тушении пожара. В центрах обработки данных используются системы пожаротушения чистыми огнетушащими веществами, которые тушат пожар без повреждения оборудования. FM-200 (HFC-227ea) подавляет пожар, поглощая тепло реакции горения. Novec 1230 (FK-5-1-12) действует аналогично, но имеет меньший потенциал глобального потепления. Inergen и Argonite — это системы с инертным газом, снижающие концентрацию кислорода ниже уровня, поддерживающего горение. Все чистые огнетушащие вещества безопасны для помещений, в которых находятся люди, при использовании в расчётных концентрациях.

Источники бесперебойного питания (UPS) мгновенно обеспечивают резервное питание от батарей при отказе электросети, позволяя серверам продолжать работу и давая генераторам время на запуск. Системы UPS классифицируются по способу обработки штатного питания: автономные (резервные) UPS (переходят на батарею только при сбое — с коротким временем переключения), линейно-интерактивные UPS (стабилизируют напряжение без перехода на батарею при небольших колебаниях) и онлайн-UPS с двойным преобразованием (постоянно работают через инвертор — без времени переключения, что лучше всего подходит для критически важных систем). Для серверов в центрах обработки данных используются UPS с двойным преобразованием.

Системы UPS обычно обеспечивают 10–30 минут работы от аккумуляторов — этого достаточно для корректного завершения работы или запуска генератора. Дизельные генераторы обеспечивают длительное электропитание при продолжительных отключениях. Генераторы должны: ежемесячно тестироваться под нагрузкой (а не просто запускаться), обслуживаться при наличии достаточного запаса топлива для работы в течение 72–96 часов и оснащаться автоматическими переключателями ввода резерва (ATS), которые обнаруживают сбой электроснабжения и переключают питание на генератор без ручного вмешательства. Обычно генераторы размещают снаружи или в отдельных помещениях с противопожарным разделением от основного здания.

Корпоративные серверы оснащаются двумя блоками питания, каждый из которых подключён к отдельной цепи электропитания. В центрах обработки данных реализуют резервирование электропитания по схемам N+1 или 2N: N+1 означает наличие одного дополнительного UPS/генератора сверх необходимого количества, поэтому отказ одного устройства не приводит к отключению. 2N означает полное дублирование цепей электропитания от ввода электросети через UPS, PDU (блок распределения электропитания) и блок питания сервера — полное резервирование на каждом участке. Для максимальной отказоустойчивости по возможности каждый путь электропитания подключается к отдельному вводу электросети и подстанции.

Вода представляет серьёзную угрозу для центров обработки данных: опасность возникает из-за протечек крыши, лопнувших труб над фальшполом и конденсата от HVAC. Датчики обнаружения протечек воды размещают под фальшполом (особенно рядом с установками HVAC), под установками кондиционирования компьютерных залов (CRAC) и в местах прохода труб через стены. В современных системах используется чувствительный трос, проложенный вдоль зон риска; при любом контакте с водой он подаёт сигнал тревоги. Автоматические запорные клапаны могут изолировать протекающие участки трубопровода при срабатывании сигнала тревоги о воде.

Системы мониторинга окружающей среды (EMS) обеспечивают видимость в реальном времени всех параметров среды в центре обработки данных: температуры, влажности, энергопотребления, состояния UPS, уровня топлива генератора и наличия воды. Современные платформы EMS предоставляют панели мониторинга для эксплуатационного персонала, автоматические оповещения по SMS/электронной почте при превышении пороговых значений, анализ исторических тенденций для планирования ёмкости и интеграцию с инструментами DCIM (управления инфраструктурой центра обработки данных), которые сопоставляют данные об окружающей среде с расположением ИТ-активов.

Сами системы управления окружающей средой также должны быть физически защищены. Панели управления HVAC, интерфейсы управления UPS и блоки распределения электропитания должны быть заперты, а доступ к ним — ограничен. Злоумышленник, получивший доступ к термостату, может повысить температуру до разрушительного уровня. Для доступа к средствам мониторинга окружающей среды используются внеполосные сети управления, отделённые от рабочей сети, чтобы инцидент сетевой безопасности не привёл также к отключению мониторинга. Процедуры контроля изменений должны требовать авторизации перед изменением кем-либо заданных значений температуры, порогов электропитания или параметров системы пожаротушения.

Проверьте понимание концепций CompTIA Security+ (SY0-701), рассмотренных в этом уроке.

В этом уроке Вы узнали, что средства управления HVAC и влажностью поддерживают безопасные условия эксплуатации оборудования, газовое пожаротушение защищает оборудование, в отличие от водяных спринклеров, а резервные системы UPS и генераторов обеспечивают доступность при отключениях электропитания любой продолжительности. Далее мы рассмотрим аппаратную безопасность — TPM, Secure Boot и шифрование накопителей для защиты устройств от физических атак.