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Interferencia electromagnética y data center, servidores y hardware en general

Interferencia electromagnética y data center, servidores y hardware en general.
Los centros de datos son una parte cada vez mayor del mundo empresarial. Son responsables de albergar casi toda la infraestructura digital de una empresa. En su afán por construir ese centro de datos perfecto, los ingenieros tienen en cuenta muchos aspectos. Sin embargo, los problemas relacionados con la interferencia electromagnética (EMI) a menudo se ignoran al diseñar un centro de datos. EMI, aunque invisible, puede plantear los desafíos más terribles para una instalación, poniendo en peligro la salud de los servidores que se encuentran en ella.

Este artículo analiza las razones por las cuales adoptar un blindaje EMI adecuado es esencial para el bienestar de su centro de datos.
La interferencia de campos electromagnéticos (EMI) de baja y alta frecuencia causada por equipos eléctricos, teléfonos celulares, microondas, señales de TV y radio, etc. puede producir efectos nocivos en los equipos de TI, reduciendo así la calidad del servicio y la disponibilidad.
La interferencia electromagnética, o interferencia de radiofrecuencia, es cuando un campo electromagnético interrumpe o degrada el funcionamiento normal de un dispositivo electrónico. Dicha interferencia se genera a pequeña escala por elementos cotidianos que van desde teléfonos celulares hasta luces fluorescentes. Grandes fuentes de interferencia, como las instalaciones de señales de telecomunicaciones, aeropuertos o ferrocarriles eléctricos, pueden interferir con los servidores del centro de datos y los dispositivos de red si están muy cerca.
Los administradores de sistemas, ingenieros de redes y otras personas que trabajan directamente con el equipo tienen más probabilidades de ver los síntomas primero, incluso si no se dan cuenta de su causa. Si descubre que un servidor experimenta errores de datos inexplicables y la solución de problemas estándar no resuelve el problema, busque posibles fuentes de interferencia electromagnética.

Los altos niveles de EMF tendrán efectos desastrosos en equipos informáticos, servidores, pantallas CRT, equipos médicos y otros dispositivos electrónicos. Los resultados pueden ser desde pantallas de monitor temblorosas hasta fallas intermitentes e inexplicables. Las frecuencias magnéticas electrónicas están a nuestro alrededor. En los edificios de oficinas, las frecuencias pueden ser generadas por líneas de alta potencia, transformadores, equipos UPS y equipos de conmutación de alto voltaje y estas fuentes pueden estar ocultas en paredes o detrás de puertas donde nadie es sospechoso.

Efectos Emf

Efectos en el cableado de comunicaciones

Cuando el cable está cerca de campos electromagnéticos fuertes, puede inducirle corriente y voltaje no deseados. Si el nivel de potencia es lo suficientemente alto, el «ruido» eléctrico puede interferir con las aplicaciones de voz y datos que se ejecutan en el cableado. En la comunicación de datos, la interferencia electromagnética excesiva (EMI) dificulta la capacidad de los receptores remotos para detectar con éxito los paquetes de datos. El resultado final es un aumento de errores, tráfico de red debido a retransmisiones de paquetes y congestión de red. Para la comunicación de voz analógica, EMI puede crear ruido psicofométrico, lo que degrada la calidad de la transmisión.

El acoplamiento capacitivo se produce entre los cables de alimentación y telecomunicaciones transportados en paralelo, en cierta medida, en una instalación dada. El blindaje del cable de alimentación se puede emplear para proteger el canal del circuito perturbador.

El acoplamiento inductivo se produce a través de la inductancia mutua entre dos o más circuitos o canales. Cuando la corriente fluye en un circuito terminado con una carga, produce un flujo magnético proporcional a la corriente. Este flujo magnético puede inducir voltaje de ruido en un canal adyacente, generando una corriente de bucle en el circuito perturbado. Este tipo de acoplamiento es uno de los más comunes. La geometría de los conductores, así como el rango geométrico entre dos líneas en el espacio, determina la intensidad del acoplamiento inductivo. Otro factor importante es el entorno que contiene las líneas. Por ejemplo, la pista de rodadura metálica o la bandeja de cable pueden ayudar a atenuar o propagar señales no deseadas más allá de la fuente inicial de interferencia.

Para reducir el efecto del acoplamiento inductivo entre circuitos, es importante mantener la geometría del cable a lo largo de toda la longitud del canal y mantener una separación adecuada entre los circuitos. La intensidad del campo magnético es directamente proporcional a la corriente presente en el canal perturbador e inversamente proporcional a la distancia entre las líneas.

Protección de sistemas de cableado contra EMI

Si bien la interferencia electromagnética puede afectar la calidad del rendimiento de los sistemas de cableado estructurado, el blindaje EMI es un método efectivo para ayudar a evitar esto.

El blindaje es una de las técnicas empleadas para proteger los sistemas de cableado de telecomunicaciones de EMI. Al diseñar e instalar soluciones blindadas, la conexión a tierra / puesta a tierra y la unión deben considerarse con mucho cuidado. La conexión a tierra y la conexión adecuadas son obligatorias para garantizar la efectividad de los sistemas blindados.

Efectos en hardware

La EMI de baja frecuencia causada por fuentes de energía puede producir efectos muy dañinos en el hardware, por ejemplo, Un disco duro se puede borrar fácilmente con la acción de un campo magnético cercano.

Cómo se exponen los centros de datos a EMI

Los equipos regulares de centros de datos como líneas de alta potencia, transformadores, UPS y engranajes de interruptores de alto voltaje generan y emiten frecuencias electromagnéticas en gran cantidad. Por lo tanto, para todos los centros de datos, sus propios conjuntos de equipos internos son las mayores fuentes de radiación electromagnética. El problema es que la mayoría de estas fuentes permanecen ocultas en el edificio: algunas están enterradas en el interior de las paredes, mientras que otras se instalan detrás de puertas a las que nadie puede acceder. Algunos centros de datos se exponen a la radiación EMI debido a su ubicación. Por ejemplo, es probable que los servidores y equipos de red se dañen más si los centros de datos se encuentran cerca de vías de ferrocarril eléctricas, aeropuertos o torres de telecomunicaciones. Algunos artículos cotidianos como teléfonos celulares y luces fluorescentes también producen EMI a pequeña escala. Con las fuentes de EMI que permanecen en su mayoría sin ser detectadas, los propietarios desprevenidos no toman ninguna medida para proteger estos edificios del ataque de estas ondas de energía dañinas. Pero para cualquier centro de datos, el fracaso en frenar EMI puede resultar contraproducente a largo plazo. Un campo electromagnético no controlado (EMF) tendrá efectos desastrosos en todo el hardware de su centro de datos: servidores, pantallas CRT y cables. La consecuencia puede variar desde pantallas de monitor nerviosas hasta fallas inexplicables.

Ataques EMF

Otra razón para el blindaje son los ataques EMF. La frontera cibernética más antigua es el ataque físico real o la amenaza de ataque para deshabilitar los centros de datos. Esto se puede hacer sin que los saboteadores tengan acceso al interior del centro de datos.

EMF se puede utilizar para deshabilitar centros de datos. Es, de hecho, el truco más antiguo de lanzar un asalto debilitante en una instalación importante. Los saboteadores a menudo toman esta ruta porque les permite paralizar un centro de datos sin ingresar a la instalación. Hay tres formas de atacar centros de datos a través de EMI:
· Robo de información de bases de datos manejadas por servidores mantenidos en estos centros, una tarea que puede llevarse a cabo fácilmente tocando equipos de telecomunicaciones como terminales que emiten señales electromagnéticas débiles.
· Atacar un centro de datos directamente al exponerlo a ondas electromagnéticas de alta potencia.
· Producir un bloqueo al exponer un centro a electromagnetismo de alta potencia (HPEM).

Dada su vulnerabilidad a la radiación electromagnética y los ataques maliciosos de EMI, invertir en soluciones de protección contra interferencias electromagnéticas adecuadas se ha convertido en un imperativo para los centros de datos. Los centros de datos blindados actúan como una contramedida contra el rendimiento inducido por EMI y los problemas de seguridad. Por lo tanto, los ingenieros deben tratarlo como el primer paso crucial al diseñar un nuevo edificio de centro de datos. La integración de soluciones EMI en la fase de diseño ahorrará muchas molestias más adelante.

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