计算机环境安全技术

1、2.1 2.1 环境安全概述环境安全概述2.2 2.2 环境安全保护环境安全保护2.3 2.3 机房管理制度及人员管理机房管理制度及人员管理第2章 计算机环境安全技术2.1 环境安全概述环境安全概述本节内容2.1.1 计算机机房安全2.1.2 环境保护机制 计算机周边环境的好坏直接影响计算机及其外围设备的性能及工作，也直接涉及网络设施的安全，因之，要保护计算机及网络的安全，环境的安全是致关重要的。 计算机环境安全的内容有：计算机机房场地、温度、湿度、洁净度、静电、电磁干扰、采光照明、噪声等的安全技术，本章将逐步加以介绍。2.1.1 2.1.1 计算机机房安全计算机机房安全 1.1.计算机机房安

2、全的内容计算机机房安全的内容 计算机机房的设备防护：火灾及防护措施、机房的防水、机房的防物理、化学、生物灾害、硬件防盗。 计算机机房安全供电系统：供电故障对计算机系统的影响、电源故障类型、供电系统的技术要求、计算机系统供配电技术、电源安全要点。 计算机机房安全接地系统：计算机机房的接地种类及其作用、计算机机房的接地系统、计算机接地装置的安装要求、接地工艺、接地电阻的测量。 2. 2.机房位置机房位置 计算机设备应该有足够的摆放空间，可以放置在任何一层楼，但由于一楼太潮湿、顶楼易漏雨并易遭受雷击，所以，机房不宜设在一楼和顶楼。 计算机设备应该被安放在拥有坚固结构的楼层，具有多重安全出口，并且拥有

3、冗余电力供应。 环境安全结构策略还要考虑到的是冗余电力供应的可行性。冗余电力供应包括为设备提供电力的电力公司、不间断电源UPS以及一切与之相关的事项。策略必须反映出物理和经济现实，同时也要考虑到对保护业务运作的必要条件。 3. 3.锁和防护设施锁和防护设施 如果要确保信息被存放在安全的房间里面，就不能不考虑门和其他防护设施。破旧的门可能会成为你的物理安全程序中的脆弱之处。 防火门和防火设施可以防止或减少损失，它们可以防止外面的火势蔓延到屋内，也可以防止屋里的火冲到屋外，火可能在扩散之前就熄灭了。这些门应该是密封的，你甚至可以考虑有自动关闭功能的门，这样可以更有效地防火。关于这些门的策略不仅要考

4、虑到它们的用途，还要注意这些门不能长期保持打开状态。 4.4.环境支持环境支持 环境的每一个方面都可以有对应的策略。知道如何控制静电，保持适当的湿度、温度和空气质量。2.1.2 2.1.2 环境保护机制环境保护机制 1.1.温度温度 计算机系统内有许多元器件，不仅散热量大而且对高温、低温非常敏感。环境温度过高容易引起硬件损坏，温度太低时，有些设备工作不正常或无法正常启动。机房温度一般应控制在冬季机房温度一般应控制在冬季(20(20土土2)2)、夏季、夏季(23(23土土2)2)。温度变化率。温度变化率5/h5/h。 2.2.湿度湿度 机房内相对湿度过高会使电气部分绝缘性降低，金属锈蚀加快；而相

5、对湿度过低会引起静电的积聚，使计算机内信息丢失、损坏芯片，使外部设备工作不正常等。机房内的相对湿度一般控制在(50(505)%5)%。湿度控制与温度控制都应与空调联系在一起，由空调系统集中控制。机房内应安装温、湿度显示仪，随时观察、监测。 3. 3.粉尘粉尘 计算机及其外部设备是精密的设备，磁头的缝隙、磁头与磁盘之间读写时的间隙都非常小，一粒小小的尘埃相对这个间隙就像是一座大山，它会影响寻道的准确性，甚至划伤磁盘，严重地影响计算机系统的正常工作。因此，机房必须采取一定的除尘、防尘措施，以保证设备稳定的工作。 机房内一般应采用乙烯类材料装修，避免使用挂毯、地毯等吸尘材料。人员进出门应有隔离间，并

6、应安装吹尘、吸尘设备，排除进入人员所带的灰尘。空调系统进风口应安装空气滤清器，并应定期清洁和更换过滤材料，以防灰尘进入。同时进风压力要大，房间要密封，使室内空气压力高于室外，这样灰尘不会进入室内。 房内的尘埃要求低于0.5um0.5um；对于开机时机房内的噪音，在中央控制台处测量时应小于70dB。 4. 4.其他其他 洁净度：要求符合标准Ashrae52-76，空气中大于0.5nm的尘粒每立方米应少于10000粒。 噪声：关闭主设备的条件下，在工作人员正常办公位置处测量不高于68dB。 机房单位面积的冷负荷为：257w/m2h。 系统控制室单位时间换气数：23次/h。 数据中心机房单位时间换气

7、数：22次/h。2.2 环境安全保护环境安全保护本节内容2.2.1 空调系统2.2.2 防静电措施2.2.3 机房防火机制2.2.4 电源干扰与保护装置2.2.5 机房防雷措施2.2.6 安全监控技术2.2.1 2.2.1 空调系统空调系统 计算机房内空调系统是保证计算机系统正常运行的重要设备之一。通过空调系统使机房的温度、湿度和洁净度得到保证，从而使系统能正常工作。重要的计算机系统安放处应有单独的空调系统，计算机房的空调较一般的空调有更苛刻的要求。它应具有供风、加热、冷却、减湿和空气除尘的能力。 空调系统的送风量应取下列三种中的最大值： l 室内总送风量的5%； l 按工作人员每人40m3/

8、h； l 维持室内正压所需风量。 空调设备的选择： l 空调设备的选用应符合运行可靠、经济和节能的原则； l 空调系统应设消声装置； l 空调系统和设备选择应根据计算机类型、机房面积、发热量及对温、湿度和空气含尘浓度的要求综合考虑； l 空调冷冻设备宜采用带风冷冷凝器的空调机。当采用水冷机组时，对冷却水系统冬季应采取防冻措施； l 空调和制冷设备宜选用高效、低噪声、低振动的设备； l 空调制冷设备的制冷能力，应留有15%-20%的余量； l 当计算机系统需长期连续运行时，空调系统应有备用装置。2.2.2 2.2.2 防静电措施防静电措施 静电是由物体间的相互摩擦、接触而产生的，老式计算机显示器

9、也会产生很强的静电。静电产生后，由于未能释放而保留在物体表面，会有很高的电位，从而产生静电放电火花，严重时会造成火灾。还可能使大规模集成电器损坏，而这种损坏可能会在不知不觉中进行。 为避免静电的影响，最基本的措施是接地，将物体积聚的静电迅速释放到大地。为此，机房地板基体(或全部)应为金属材料并接大地，使人或设备在其上运动产生的静电随时可释放出去。机房内的专用工作台或重要的操作台应有接地平板，必要时，每人可带一个金属手环，通过导线与接地平板连接。 此外，工作人员的服装和鞋最好用低阻值的材料制作，机房内避免湿度过低，在北方干燥季节应适当加湿，以免产生静电。 所以对于防静电直接有效的策略应为： 任何

10、人进入防静电区域前，必须在手上或鞋上加带防静电导电环。2.2.3 2.2.3 机房防火机制机房防火机制1.1.分区隔离分区隔离2.2.火灾报警系统火灾报警系统3.3.灭火设施灭火设施4.4.管理措施管理措施5.5.制订环境防火策略制订环境防火策略 1.分区隔离分区隔离 建筑内的机房四周应设计为一个隔离带，以使外部的火灾至少可隔离1小时。所有机房门应为防火门，外层应有金属蒙皮。计算机房内部应由阻燃材料装修。2.火灾报警系统火灾报警系统 火灾的发展有三个阶段：发烟阶段、火焰扩散阶段和热辐射扩散阶段。火势的蔓延主要是通过热辐射扩散进行的。当火势发展到热辐射扩散阶段时，机房的温度就已达到使计算机和存储

11、介质遭到破坏的程度了。因此，火灾报警系统的作用是在火灾初期就能检测到并及时发出警报。火灾报警系统按传感器的不同分为烟报警和温度报警两种类型。烟报警器可在火灾开始的发烟阶段就会检测出，并发出警报，可使火灾及时被发现。而热敏式温度报警器是在火焰发生、温度升高后发出报警信号。近年来还开发出一种新型的CO2探测报警器，它可以发烟初期即可探测到火灾的发生，避免损失，且可避免人员因缺氧而死亡。3.3.灭火设施灭火设施 机房所在楼层应有消防栓和必要的灭火器材和工具，这些物品应具有明显的标记，且需定期检查。这些器材和工具包括：灭火器。虽然机房建筑内要求有自动喷淋、消防供水系统和各种灭火器，但并不是任何机房火灾

12、都要自动喷淋，有时对设备的二次污染破坏比火灾本身造成的损坏更为严重。因此，推荐使用不会造成二次污染的气体灭火器。如不具备条件，也可使用C02灭火器。 灭火工具及辅助设备。应急工具应有液压千斤顶、手提式锯、铁锹、挪头、撬木等。 必要时，还应准备应急自呼吸器和应急灯等。4.4.管理措施管理措施 要严格执行计算机房环境和设备维护的各项规章制度，加强对火灾隐患部位的检查。如电源线路要经常检查是否有短路处，防止出现火花引起火灾。对老化的电气线路要及时更新，要制定灭火的应急计划并对所属人员进行培训。此外，还应定期对防火设施和工作人员的掌握情况进行测试。 计算机系统实体发生重大事故时，为尽可能减少损失，应制

13、定应急方案。建立应急方案时应考虑到对实体的各种威胁，以及每种威胁可能造成的损失等。在此基础上，制定对各种灾害事件的响应程序，规定应急措施，使损失降到最低限度。 5.5.制订环境防火策略制订环境防火策略 根据上述4点防火机制，制订出有效的防火安全策略。通过策略，能够将火灾的隐患减到最低。针对于防火的安全策略，可以参考以下描述：办公区域按建筑要求划分出明确的防火分区，并醒目的标明逃生通道； 由专人负责建立防火预案、报警预案、疏散预案与灭火预案； 必须有人员对防火报警系统进行724的监视，如发现系统报警，严格执行火灾报警预案； 所有人员应该熟悉消防器材的放置位置，在有紧急情况时，保证能迅速启用消火栓

14、或消防器材； 定期对所有人员进行防火知识培训，定期审查每个部门的防火情况。2.2.4 2.2.4 电源干扰与保护装置电源干扰与保护装置 1 1电源干扰电源干扰 (1)中断 电源三相线中任何一相或多相因故障而停止供电为中断，长时间中断即为关闭。 (2)异常状态 连续电压过载或连续低电压为异常状态。在一段时间内连续电压不足可能是因为个别负载过大而形成的降压。 (3)电压瞬变 瞬变浪涌是在几个正弦波范围内，电压幅值快速增加；瞬变下跌也是在几个正弦波范围内，电压幅值快速降低。 (4)冲击 冲击又称瞬变脉冲或尖峰电压，是指0.5100s内过高或过低的电压。尖峰一般指瞬时电压超过400V，而下垂电压指瞬时

15、向下的窄脉冲。 (5)噪声 电磁干扰是由电源线发射产生的电磁噪声干扰，射频干扰是发射频率不小于3OKHz时的电磁干扰。 (6)突然失效事件 突然失效事件指由核爆炸或雷击引起快速升起的电磁脉冲冲击，致使设备失效。 2. 2.电源保护装置电源保护装置 电源保护装置有金属氧化物可变电阻(MOV)、硅二极管(SAZD)、气体放电管(GDT)、滤波器、电压调整变压器(VRT)和不间断电源(UPS)等。 金属氧化物可变电阻可吸收尖峰和冲击电压，工作时间为15ns。SAZD和GDT可使浪涌和尖峰电压分流，从而保护电路。SAZD的工作速度快，但不能处理大的浪涌；GDT能处理大的浪涌，但工作速度较慢。滤波器通过

16、保护电路使噪声分流，使浪涌衰减。VRT可在秒级进行异常状态保护。后备UPS可保护系统，避免断电、电源故障、供电不足和其他低电压状态的影响。连续工作的UPS可使计算机不受电源的影响，保护它们避免灾难性干扰。避雷针和浪涌滤波器可帮助抵抗强电磁脉冲。此外，安装设备时应使之远离建筑的金属结构，以避免雷击影响。 3.3. 紧急情况供电紧急情况供电 (1)基本UPS 基本的不间断电源UPS一般可提供15分钟以上的应急供电，这个时间可以使机房人员在断电时应急工作。供电时间的长短依赖于蓄电池的容量大小。基本的UPS包括一个整流器部件，它可使AC电源整流并不间断地使电池充电。这个电池组在断电时，可驱动转换器向机

17、房设备供电。 (2)改进的UPS 基本的UPS经改进后，增加了一个UPS和AC电源间的转换器。这样，当恢复AC供电时，UPS就可自动切换到AC电源供电，而不必由电池继续供电。用这种方法可减少电池供电时间，延长电池寿命。 (3)多级UPS 安装多个单独的UPS，使系统通过UPS可长时间连续工作。这种方式下，每个UPS都要求有较大容量(100KW)，当一个UPS出现问题时，仍可继续供电，从而有效地保护系统。在特别重要的场合，应考虑这种措施。 (4)应急电源 应急电源主要是通过一个发电机组提供紧急供电。在断电时启动发电机供电，可为系统提供较长时间的紧急供电，但它需要有自己的燃料支持。应急电机对最重要

18、的设备提供支持，这包括空调、最必需的计算机、照明灯、报警系统、通信设备。 4. 电源保护策略电源保护策略 针对电源安全策略，可以参考以下描述：n 电源稳定的情况下，由各部门提出重要设备，可以申请加装UPS电源；n 电源不稳定情况下，包括各种不稳定因素，所有接电设备加装UPS电源。 2.2.5 2.2.5 机房防雷措施机房防雷措施 1.1.接地机制接地机制 接地指系统中各处电位均以大地为参考点，大地电位为零电位。接地可以为计算机系统的数字电路提供一个稳定的电位（0），可以保护设备和人身的安全，同时也是避免电磁信息泄露必不可少的措施。 2. 2. 地线种类地线种类(1) 保护地 计算机系统内的所有

19、电气设备，包括辅助设备和外壳均应接地。因为电气设备的电源线绝缘层被破坏或偶然接触时，设备的外壳可能带电，极易造成人身和设备事故，必须将外壳接地，以使外壳上积聚的电荷迅速排放到地上。(2) 直流地 直流地又称逻辑地，是计算机系统的逻辑参考地，即计算机系统中数字电路的低电位参考地。数字电路只有“1”和“0”两种状态：“1”代表高电位，“0”代表低电位或“零”电位，其电位差只有35V。直流地的阻值一般要求不大于直流地的阻值一般要求不大于2 2欧姆，大型主机欧姆，大型主机房的直流地的阻值要求小于房的直流地的阻值要求小于1 1欧姆。欧姆。(3)屏蔽地 为避免信息处理设备的电磁干扰，防止电磁信息泄露，重要

20、的设备和重要的机房都要采取屏蔽措施，即用金属体来屏蔽设备和机房。一般屏蔽地的地阻要求低于一般屏蔽地的地阻要求低于4 4欧姆欧姆。(4)静电地 机房内人体本身、人体在机房内的运动、设备的运行等均匀可能产生静电。而设备运行中产生的静电干扰则会引起机械、读写错误等故障。为避免静电的影响，除可采取管理方面的措施，如测试人体静电、接触设备前先触摸地线、泄放电荷、保持室内一定的温度等外，还应采取防静电地板等措施以使设备运行中产生的静电随时释放。(5)雷击地 雷击具有很大的能量，雷击产生的瞬间电压可高达10万伏以上。单独建设的机房或机房所在的建筑物，必须设置专门的雷击保护地，以防止雷击产生的设备和人身事故。

21、 3. 3.接地系统接地系统 (1)各自独立的接地系统：这种接地系统主要考虑直流地、交流地、保护地、屏蔽地、雷击地等有各自的作用，为了避免相互干扰，分别通过地网或接地桩接到大地。这种方案虽然理论上可行，但实施起来难度是很大的。理想的情况下，各地线之间要有一段距离。如果远离机房，引线太长，不仅会造成地阻太大，而且会引入干扰。而围绕机房四周埋设几个地网，因有道路、建筑、地下水管等，很难以满足要求，而且建几个地网的投资也是很大的，在实际工程中很难做到。 (2)交、直流分开的接地系统：这种接地系统将计算机的逻辑地和雷击地单独接地，其他接地共地。这既可使计算机工作可靠，又可减少一些地线。但这样仍需要3个

22、单独的接地体，无论从接地体的埋设场地考虑，还是从投资和施工难度考虑，都是很难承受的。这种方案在国内一些大型计算中心的建设中曾采用过，而一般微机机房很少采用。 (3)共地接地系统：共地接地系统的出发点是除雷击地外，只建一个接地体，此接地体的地阻要小，以保证释放电荷迅速排放到大地。而计算机系统的直流地、保护地、屏蔽地等在机房内单独接到各自的接地母线上，自成系统，再分别接到室外的接地体上。 (4)直流地、保护地共用地线系统：这种接地系统的直流地和保护地共用接地体，屏蔽地、交流地、雷击地单独埋设。它主要考虑的是，许多计算机系统内部已将直流地和保护地连在一起，对外只有一条引线，在这种情况下，直流地与保护

23、地分开已无实际意义。由于直流地与交流地分开，因此使计算机系统仍具有较好的抗干扰能力。这种接地方式在国内外均有广泛应用。 4 4. .建筑物内共地系统建筑物内共地系统 随着城市高层建筑群的不断增多，建筑物内各种设备和供电系统、通信系统的接地问题越来越突出。一方面，建筑高层化、密集化，接地设备多、要求高；另一方面高层建筑附近又不可能有足够的场地构造地线接地体。这就使建筑物内共地系统的方案呼之欲出。高层建筑目前基础施工都是先打桩，整栋建筑从下到上都有钢筋基础。由于这些钢筋基础很多，且连成一体，深入到地下漏水层，同时各楼层钢筋均与地下钢筋相连，作为地线地阻很小。正由于地阻很小，将计算机房及各种设备的地线共用建筑地，从理论上讲不会产生相互干扰，从实际应用看也是可行的。它具有投资少、占地少、阻值稳定等特点，符合城市建筑的发展趋势。 5.5.接地保护策略接地保护策略 聘请专业人员对办公区域的接地情况作定期的检查。2.2.6 2.2.6 安全监控技术安全监控技术 一个完善的安全监控系统应由下列技术组成： 1.CCTV1.CCTV监控系统监控系统 2.2.闭路监控系统闭路监控系统 3.3.画面处理器画面处理器 4.4.专业录像机专业录像机2.3 机房管理制度与人员管理机房管理制度与人员管理本节内容2.3.1 机房管理制度2.3.2 机房人员管理2.3.