ضرورت پیاده سازی سیستم حفاظت الکترومغناطیس جهت مراکز داده
رشد الکترونیک و مخابرات و رسانه ها و در نتیجه بالا رفتن سرعت تبادل اطلاعات در عرصه های اقتصادی، دفاعی و توان اطلاع رسانی و اثر گذاری در افکار عمومی داخلی و خارجی در صحنه سیاسی موجب شده که تخریب این تجهیزات به عنوان هدفی در کنار اهداف تخریبی دیگر در نبرد قرار گیرد .
قرارگیری تجهیزات الکترونیکی، رایانه ای، مخابراتی در مراکز مهم نظامی، خدماتی، درمانی و مالی و وابستگی ایجاد شده کشور به مراکز تصمیم گیر مذکور، موجب توجه بیشتری به این تجهیزات شده است. نخستین اقدام در تخریب : خرابکاری ، بمب باران ، اصابت موشک و در صورت نیاز استفاده از تسلیحات خاص می باشد.به علت تقویت ساختار بتن مراکز و قرارگیری مراکز در زیرزمین تخریب این مراکز سخت تر شده و تلاش ها در طراحی و ساخت تسلیحات اثرگذار بر روی تجهیزات الکترونیکی بیشتر شده است…
با تصویب سند چشم انداز و قانون برنامه چهارم که در بند 11 از ماده 121 آن ، مطالعه و اجرای طرح های پدافند غیرعامل در طرح ها و تاسیسات حیاتی ، حساس و مهم به دستگاه های اجرایی تکلیف شده است. مجموعه این اقدامات در کشورهای توسعه یافته با نام Passive Defense شناخته می شود.
پدافند غیرعامل به مجموعه اقداماتی اطلاق می شود که به کارگیری آنها مستلزم استفاده از جنگ افزار نبوده اما اجرای آنها موجب جلوگیری از حمله احتمالی دشمن شده یا تلفات و خسارت های ناشی از تهاجم دشمن را کاهش می دهند . استفاده از شیوه های دفاع غیر عامل که اساساً متکی بر فلسفه دفاع موثر می باشند، مستلزم وقوف بر فن آوری های به هنگام و توانمندی های خاص سلاح های تهاجمی و نیز مواد و مصالح و شیوه های روزآمد مقابله با آنها می باشد. اهداف اصلی پدافند غیر عامل بر محافظت از نیروی انسانی و تاسیسات حیاتی کشور متمرکز می باشد.
در سند الزامات و ملاحظات سازمان پدافند غیر عامل کشور(سایبری ، الکترومغناطیس ، کالبدی) که در مهرماه 1399 منتشر شده است به صراحت تاکید شده است که ” به جهت کاهش آسیب پذیری و امکان ارائه خدمات در مراکز داده، برای مصون بودن از اختلال و سرقت اطلاعات، رعایت الزامات و ملاحظات در سه بخش سایبری، الکترومغناطیس و کالبدی و شرح آنچه در ادامه خواهد آمد، ضروری است ” در بند 10 – 5 – 1 این سند مصوب شده است که ” پدافند الکترومغناطیس در یک مرکز داده یا همان حفاظت جامع الکترومغناطیس مرکز داده، مجموعه اقداماتی است که در برابر هرگونه تهدیدات توان بالای الکترومغناطیسی علیه تجهیزات الکترونیکی ، رایانه ای و مخابراتی مستقر در مراکز داده انجام می شود. حفاظت جامع الکترومغناطیس شامل شیلدینگ، فیلترینگ و ارتینگ می باشد” همچنین در سند مذکور در بخش الزامات و ملاحظات حفاظت مراکز داده در مقابل امواج مضر الکترومغناطیسی درج شده است که : ” تهدیدات شناخته شده حوزه الکترومغناطیس عمدتا پالس الکترومغناطیس ناشی از تهدید جاسازی شده در چمدان، خودرو، کامیون و نیز پالس الکترومغناطیس ناشی از انفجارات اتمی در ارتفاعات بالا( HEMP) است و اگر چه محدود به اینها نیست و پیوسته سناریوهای جدیدی برای ایجاد آسیب الکترومغناطیسی به روش تشعشعی یا هدایتی مطرح میشود اما پالس توان بالا ناشی از تهدیدات الکترومغناطیسی میتواند منجر به آشفتگی سیستم های کامپیوتری، بازنشانی (Reset) آنها و یا حتی تخریب فیزیکی تجهیزات الکترونیکی شود. به همین دلیل، الزامات و ملاحظات این بخش با هدف حفاظت جامع الکترومغناطیس )شامل شیلدینگ، فیلترینگ وارتینگ ( در مراکز حیاتی/ حساس/ مهم ارائه می گردد تا احتمال آسیب پذیری این مراکز کاهش یابد”
در منابع معتبر مورد استفاده جهت شیلد الکترومغناطیس مراکز داده ، استاندارد ها و کتاب های منتشر شده بین المللی و نظامی به همراه بررسی محصولات و سوابق فعالیت شرکت های معتبر بین المللی در جهت جلوگیری از اثر سلاح های الکترومغناطیسی تاکید ویژه ای شده است.
شکل 1 : الزام مکانیابی و انتخاب مرکز داده در فاصله مناسب از منابع مولد امواج رادیویی
(تصویر متن TIA942) و ایجاد محیطی آرام و کم نویز برای تجهیزات الکترونیکی و مخابراتی-صفحه 27
در منابع معتبر بین المللی ، مجموعه راه کارها برای مصون سازی مراکز داده در مقابل تهدیدات و حملات EMP اقداماتی از قبیل : نصب انواع فیلترها در خطوط ورودی و ایجاد یک قفس فارادی با دیواره های شیلد به همراه درب RF Shield و اتصال آن به ارت مناسب می باشند
سلاح خاصی که به منظور اثر گذاری بر تجهیزات الکترونیکی شامل مراکز فرماندهی و کنترل ، کامپیوترها ، مراکز داده و سیستم های راداری و دیگر تجهیزات الکترونیکی استفاده می شود سلاح مولد امواج رادیویی توان بالا است که در طیف های مختلف رادیویی تولید و به کار گرفته می شود (با نام بمب الکترومغناطیسی یا سلاح های مایکرویو توان بالا معرفی می شوند) این سلاح با انتشار امواج رادیویی و ایجاد نویز بر روی خطوط هادی مدارات، جریانهای ناخواسته تولید و در مدار موجب وارد شدن توان الکتریکی زیادی به المان های الکترونیکی می شود و به صورت تخریب خازن ها ، مقاومت ها و اتصالات نیمه هادی های به کار رفته در مدارات الکترونیکی، اقدام به تخریب تجهیزات الکترونیکی و مخابراتی می کنند. مقالات و گزارش های متعددی در رابطه با ساخت انواع متنوعی از این سلاح ها سالیانه در مجامع علمی طرح و تحلیل می شود.
از طرفی امروزه اگر خوشبینانه هم نگاه به مسائل کنیم و اهداف تخریبی دشمن را کم ارزش بدانیم، قطعا از کنار تهدید نفوذ امواج مخرب الکترومغناطیس ناشی از پدیده های طبیعی مانند رعد و برق یا صاعقه و یا اختلالات و تهدیدات دست ساز بشر مانند : لامپ های فلورسنت ، تجهیزات برودتی، فرستنده های مخابراتی، خطوط برق ولتاژ بالای AC ، موتورهای الکتریکی و غیره به داخل مرکز داده و تخریب تجهیزات مستقر در آن که اغلب ارزش آنها میلیارد ها تومان بوده ، نباید بی تفاوت گذشت .
شکل 2 : اثرات نامطلوب امواج مخرب ناشی از پدیده های طبیعی و دست ساز بشر بر روی تجهیزات الکترونیکی
شکل 3 : اثرات نامطلوب امواج مخرب بر روی تجهیزات الکترونیکی
شکل 4 : لزوم اجرای شیلد مطابق با استاندارد TIA942برای مراکز داده در سطح TIER
کاربردهای مختلف ادوات و تجهیزات الکترونیکی در حوزه های مختلف (مخابرات ، پردازنده ها ، تجهیزات ذخیره سازی اطلاعات ، تجهیزات اندازه گیری ، قدرت ، کنترل و غیره )باعث گردیده که تجهیزات مذکور با عملکردهای متنوع بنا به ضرورت کاربرد سیستمی، در مجاورت یکدیگر قرارگیرند و کار کنند.
در موارد مختلف آسیب دیدگی ادوات الکترونیکی و مخابراتی ناشی از تهدیدات تشعشعی الکترومغناطیس گزارش گردیده است .
سازگاری الکترومغناطیسی (EMC)، زمینه ای از علوم و مهندسی در ارتباط با طراحی ادوات سیستم های الکتریکی و الکترونیکی است. به شکلی که آن تجهیزات را در برابر تداخل الکترومغناطیسی(EMI) مصون می دارد و در عین حال تداخلات الکترومغناطیسی منتشره از آنها را با محدودیت مواجه می سازد
از اینرو ضرورت ایجاد شیلد الکترومغناطیس برای مراکزی که در آنها تجهیزات الکترونیکی، رایانه ای ، مخابراتی و کنترل نصب گردیده اند بسیار حیاتی می باشد.
پیاده سازی سیستم حفاظت الکترومغناطیس یا همان شیلد الکترومغناطیس مراکز جهت محیط‌های دارای تجهیزات الکترونیکی از اهمیت بالایی برخوردار است. دلایل اصلی شیلد نمودن این مراکز عبارتند از:
- محافظت از تجهیزات الکترونیکی در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) – امواج الکترومغناطیسی می‌توانند تداخلاتی در سیستم‌های رایانه‌ای ایجاد کنند و عملکرد نرم‌افزار و سخت‌افزار را تحت تأثیر قرار دهند. شیلد کردن به محافظت از تجهیزات در برابر این تداخلات کمک می‌کند.
- جلوگیری از آسیب به تجهیزات الکترونیکی ناشی از صاعقه: صاعقه‌هایی که به ساختمان‌ها و سیستم‌های برق وارد می‌شوند، می‌توانند باعث آسیب جدی به تجهیزات الکترونیکی شوند. شیلد کردن میتواند از این خطرات جلوگیری کند.
- محافظت از سیستم‌های رایانه‌ای در برابر تهدیدات امنیتی: شیلد کردن میتواند از اطلاعات حساس و داده‌های مهم در برابر دسترسی‌های غیرمجاز محافظت کند. این عمل به جلوگیری از نفوذ به سیستم‌های الکترونیکی کمک می‌کند.
امواج الکترومغناطیسی چگونه باعث آسیب به تجهیزات الکترونیکی می‌شوند؟
امواج الکترومغناطیسی می‌توانند باعث تداخلات در سیستم‌های الکترونیکی شوند و در نتیجه عملکرد آنها را تحت تأثیر قرار دهند. تداخل الکترومغناطیسی میتواند به دو صورت رخ دهد:
- تداخل هدایت‌شده (Conducted EMI): در این نوع تداخل، امواج الکترومغناطیسی از طریق سیم‌ها و کابل‌های اتصالی به تجهیزات الکترونیکی منتقل می‌شوند. این امواج می‌توانند باعث اختلال در سیگنال‌های الکترونیکی شوند و در نتیجه عملکرد نامطلوب یا خرابی تجهیزات را ایجاد کنند.
- تداخل آزاد (Radiated EMI): در این نوع تداخل، امواج الکترومغناطیسی به صورت بی‌سیم و از طریق فضای میان تجهیزات الکترونیکی منتقل می‌شوند. این امواج می‌توانند باعث تغییرات در سیگنال‌های الکترونیکی شوند و در نتیجه باعث اختلال در عملکرد تجهیزات گردند.
به طور کلی، شیلد نمودن به محافظت از تجهیزات الکترونیکی در برابر تداخلات الکترومغناطیسی کمک می‌کند و عملکرد بهتر و امن‌تری را برای این سیستم‌ها فراهم می‌آورد
علی رغم وجود چنین هشدارهایی، متاسفانه در کشور برخی از مسئولین و مدیران به علت عدم آگاهی، توجه چندانی چه از نظر آکادمیک و چه از نظر حفاظت و مصون سازی به این جنبه ضروری نمی کنند.
ضرورتی حیاتی که طبعاً می بایست در حفاظت داده برای دیتا سنترهای دولتی و خصوصی کشور که هزینه های زیادی را برای راه اندازی آنها متقبل شده اند در نظر گرفته شود .
شکل گیری شرکت پیشگامان امن داده های پایدار پاسخی به این نیاز بوده است . بخش حفاظت الکترومغناطیس شرکت با تشکیل یک تیم مجرب تحقیقاتی ، دانشگاهی و اجرایی نقش خود را به عنوان مشاور ، طراح و مجری حفاظت الکترومغناطیس مراکز داده با استفاده از بکاربردن الزامات سازمان محترم پدافند غیر عامل کشور، استاندارهای بین المللی و جدیدترین تکنیک های طراحی به خوبی ایفاء می کند.