De geheimen van een 19-inch serverrackontwerp | MachineMFG (2024)

I. Inleiding:

1- Wat is een 19″ serverrack?

Een 19″ server rack verwijst over het algemeen naar apparatuur die is geïnstalleerd in een 19″ kast of rack. Het verschil tussen een kast en een rek is dat een kast een beschermend omhulsel en boven- en onderkant heeft, terwijl een rek dat niet heeft.

Rekken worden, anders dan kasten, vaak "frames" genoemd. Beide hebben een rechthoekige vorm. Het 19″ serverchassis is ontworpen om in een kast te passen, heeft een rechthoekige vorm en voldoet aan specifieke hoogtelimieten zodat chassis van verschillende fabrikanten in kasten passen die volgens dezelfde specificaties zijn ontworpen.

2- Oorsprong van 19″ serverracks en kasten

Oorspronkelijk waren 19″ serverracks en -kasten een standaard voor elektronische controle-instrumenten van het Amerikaanse leger. Het doel van deze standaard was om de afmetingen van deze apparaten gelijk te trekken en hun snelle montage, vervanging en onderhoud te vergemakkelijken. Uiteindelijk werd deze standaard overgenomen door de civiele sector en op grote schaal gebruikt in de bedrijfswereld.

3- Soorten 19″ server rack-producten

3-1- De voordelen van kasten zijn onder andere dat ze serverracks beschermen en uitbreiding vergemakkelijken. In eerste instantie werden ze gebruikt voor industriële besturingssystemen, maar de laatste jaren worden ze door de ontwikkeling van netwerken steeds meer gebruikt voor netwerkcommunicatieapparatuur.

Daarom kunnen hun producttypes grofweg worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën: producten voor kantoorgebruik en producten voor industrieel gebruik.

3-2- Producten voor kantoorgebruik

• 3-2-1- Servers
• 3-2-2- Telecomproducten
• 3-2-3- Internet/Intranet-producten
• 3-2-4- Andere producten in verband met computerrandapparatuur

3-3- Producten voor industrieel gebruik

• 3-3-1- IPC (industriële pc)
• 3-3-2- Bedieningspanelen
• 3-3-3- Andere machinegesteunde aanverwante producten

II. 19″ serverrack externe afmetingen en kastspecificaties

1- Kast Specificaties

Kasten zijn niet alleen dozen zoals hun naam doet vermoeden; ze zijn er in verschillende vormen, zoals te zien is in de drie figuren hieronder. Deze kasten zijn allemaal HP producten, maar hun uiterlijk en afmetingen variëren afhankelijk van de gebruiksomgeving.

Alle kasten worden gemaakt volgens de relevante specificaties, met gedefinieerde breedtes, hoogtes en dieptes in de IEC-60297 en EIA-310 series. De twee specificaties definiëren de hoogte-eenheid als U (1U = 1,75″ = 44,45mm), de breedte als 19″ (er bestaan andere breedtespecificaties, maar 19″ is de meest voorkomende) en de diepte kent enige variatie.

1-1- Definitie van hoogte-eenheid U: 1U = 1,75 inch = 44,45 mm. Kasten gebruiken U als basiseenheid, dus een 35U-kast kan een totale hoogte van 35U aan serverracks herbergen, maar de totale hoogte van de kast is geen 35U.

1-2- De definitie van de 19 inch (482,6 mm) breedte verwijst naar de maximale zichtbare breedte van het serverrack wanneer je er vanaf de voorkant naar kijkt, wat meestal de breedte is van de montageflenzen aan weerszijden van het serverrack, niet de breedte van de kast zelf. De breedte van 19″ kasten wordt beperkt door de afmetingen van het serverrack en is bijna altijd meer dan 500 mm (aangezien 19″ serverracks ongeveer 483 mm breed zijn). De breedtes van de huidige kasten variëren van 500mm tot 800mm, met enkele speciale specificaties van meer dan 1000mm, maar de meest voorkomende is een kast van 600mm breed.

1-3- Hoewel er voorschriften zijn voor kastdiepte, worden deze zelden genoemd, omdat ze geen beperkingen opleggen aan serverrackontwerpen zoals hoogte en breedte. Zelfs korte serverracks kunnen worden gebruikt in lange kasten, zolang hun ontwerpspecificaties volledig voldoen. Fabrikanten van kasten produceren verschillende dieptespecificaties, waarbij 600mm, 700mm en 800mm diepe kasten het meest gebruikt worden (de diepte verwijst naar de externe diepte van de kast, exclusief handgrepen).

2- Relatie tussen het uiterlijk van het serverrack en de kast tijdens het ontwerp

2-1- Uitwendige afmetingen: Het ontwerp van een serverrack wordt beperkt door de grootte van de kast, dus ontwerpers moeten rekening houden met de volgende punten:

2-1-1- In termen van hoogte: Aangezien de hoogte wordt gemeten in U, waarbij 1U gelijk is aan 1,75″ of 44,45mm, mag een 1U-serverrek niet hoger zijn dan 44,45mm. Om het stapelen en monteren te vergemakkelijken, is de hoogte meestal minder dan 44 mm. Op dezelfde manier zal de werkelijke hoogte van serverracks met verschillende U-waarden iets minder zijn dan hun U-waarde, zodat er ruimte is tussen elk serverrack in de kast om de montage en demontage te vergemakkelijken.

2-1-2- In termen van breedte: 19″ kasten hebben plaatmetaal (of aluminium rechthoekige) kolommen op elke hoek om de kast te ondersteunen en het serverrack vast te zetten, dus de interne breedte die beschikbaar is voor serverracks is slechts ongeveer 450mm (ongeveer 17,7″), niet de volledige 19″ breedte. Om rekening te houden met montage, kan de breedte van een serverrack niet worden ingesteld op 450 mm en is deze meestal niet groter dan 440 mm, waardoor er aan beide kanten een ruimte van 5 mm overblijft. Als er glijrails worden overwogen voor eenvoudige montage, onderhoud en demontage, moet de breedte van het serverrack nog verder worden teruggebracht. Gangbare diktes van geleiderails variëren van 10 tot 20 mm en beide zijden hebben rails nodig, dus de breedte van het serverrack wordt nog smaller als rekening wordt gehouden met de dubbele dikte.

2-1-3- In termen van diepte: Diepteoverwegingen zijn onder andere dat serverracks in kasten ruimte moeten hebben voor warmteafvoer, kabelbeheer en andere componentopstellingen. Aangezien de ruimte aan beide kanten beperkt is, moeten ontwerpers de ruimte aan de voor- en achterkant benutten. Meestal is er minstens 75 mm ruimte aan de voor- en achterkant (afhankelijk van de locatie van de montagebeugel). Voor een kast van 600 mm is het daarom het beste om serverracks te ontwerpen met een diepte van minder dan 450 mm.

2-2- Bevestigingsgaten voor kast: Serverracks moeten aan beide zijden worden vastgezet wanneer ze in een kast worden geplaatst, met montagegaten die zich meestal op de montageflenzen bevinden. De afmetingen en posities van deze gaten worden weergegeven in de onderstaande figuur (bron: EIA-310-D). De figuur toont drie afmetingen voor de breedte, elk met drie nummers. De bovenste laag met afmetingen is de standaardmaat voor 19-inch kasten (d.w.z. 450, 465 en 483,4). De drie afmetingen vertegenwoordigen het volgende:

450 mm - Maximale breedte die een serverrack kan innemen in de kast. 465 mm - Afstand tussen de montagegaten van het serverrack en de kast. 483,4 mm - Maximale toegestane breedte tussen de montageflenzen op het serverrack.

31,8mm - Afstand tussen de twee montagegaten binnen een 1U-hoogte. Als er drie montagegaten binnen een 1U-hoogte zijn, is de afstand tussen de gaten de helft van 31,8 mm, wat 15,9 mm is.

12,7 mm - Dichtste afstand tussen montagegaten van twee aangrenzende U-units, meer bepaald de afstand tussen het onderste gat van de bovenste U en het bovenste gat van de onderste U. De kruising tussen 1U en 1U bevindt zich in het midden van de afstand van 12,7 mm.

6,75 mm - Afstand tussen het bovenste (of onderste) montagegat van het serverrack en de binnenkant van de bovenkant (of onderkant) van de kast.

2-3- Voorste handgrepen: Serverracks worden aan de voorkant ingeschoven en uitgetrokken, dus worden handgrepen vaak aan de voorkant van het serverrack ontworpen om de bediening te vergemakkelijken. Bij het ontwerpen van handgrepen moet erop worden gelet dat ze niet in contact komen met de montagegaten voor het monteren van het serverrack en de kast, aangezien deze gaten zich ook aan de zijkanten van het serverrack bevinden.

2-4- Voetkussentjes: Sommige serverracks zijn ontworpen om onafhankelijk buiten de kast te functioneren, dus hun onderstellen zijn vaak uitgerust met voetkussentjes. Dit voorkomt schade aan oppervlakken wanneer ze op een tafel of bureau worden geplaatst. Als het serverrack echter in een kast wordt geïnstalleerd, kunnen de voetkussentjes in de weg zitten van het serverrack eronder. Daarom verdient het de voorkeur om voetkussentjes te ontwerpen die gemakkelijk kunnen worden verwijderd en opnieuw geïnstalleerd.

III. Maattabel 19-inch standaardbehuizing

De standaardkast die we vaak zien is de 19-inch standaardkast. Tegenwoordig gebruiken de meeste paneelbreedtes voor technische apparatuur de maatspecificatie 19 inch. Hierdoor is de 19-inch kast een natuurlijke standaardkast geworden.

De structuur van de standaardkast is niet erg ingewikkeld en bestaat meestal uit de basiskaststructuur, het interne ondersteuningssysteem en de componenten van het voedings- en koelsysteem.

Het doel van het standaardiseren van serverafmetingen is om ervoor te zorgen dat de server de juiste grootte behoudt om in een metalen of aluminium rack te worden geplaatst. Het rek heeft schroefgaten om de server vast te zetten, uit te lijnen met de schroefgaten van de server en vervolgens vast te zetten met schroeven om de vereiste ruimte voor elke server te vergemakkelijken.

De standaardafmetingen voor een server zijn de breedte (48,26 cm = 19 inch) en de hoogte (een veelvoud van 4,445 cm). Omdat de breedte 19 inch is, wordt een rack dat aan deze standaard voldoet soms ook een "19-inch rack" genoemd. De dikte is gebaseerd op een eenheid van 4,445 cm, waarbij 1U gelijk is aan 4,445 cm.

De specifieke afmetingen en maatnormen staan in de onderstaande tabel:

19-inch standaard kastafmetingen

42U kastafmetingen

De afmetingen van de 42U kast zijn eigenlijk vergelijkbaar met de standaard 19-inch kast, met als enige verschil de hoogte, die 42U is. De hoogte van de apparatuur in een 19-inch standaardkast wordt uitgedrukt in een speciale eenheid genaamd "U", waarbij 1U gelijk is aan 44,45mm.

De apparatuurpanelen van apparaten die 19-inch standaardkasten gebruiken, zijn meestal gemaakt volgens de nU-standaard. Voor een 42U-kast is de beschikbare interne ruimte 42U, zodat u de grootte van de kast kunt kiezen op basis van het aantal apparaten dat u hebt.

Totem kasten bieden 18U, 22U, 27U, 32U, 37U, 42U en 47U opties waaruit je kunt kiezen.

Hoe worden de afmetingen van een kast bepaald? Laten we eens kijken naar een meer gedetailleerde inleiding hieronder, in de hoop dat het zal helpen bij het kiezen van een kast.

De afmetingen van de hoogte H₁ reeks kan worden gezien in de onderstaande tabel:

Opmerking: In de tabel is 1U = 44,45mm. Als er geen vereisten zijn voor gecombineerde kasten, H₁ is de referentiedimensie.

Afmetingen van serverkasten uitgelegd:

Als we het hebben over de "U" van een server, dan is dat een eenheid die de externe afmetingen van de server weergeeft. Het is een afkorting voor "Unit" en wordt bepaald door de American Electronics Industry Association (EIA) als industriestandaard. Het doel van het standaardiseren van serverafmetingen is ervoor te zorgen dat servers de juiste afmetingen hebben om in ijzeren of aluminium racks te passen.

De standaardafmetingen voor een server zijn de breedte (48,26 cm = 19 inch) en de hoogte (veelvouden van 4,445 cm). Omdat de breedte 19 inch is, worden de racks die aan deze standaard voldoen ook wel "19-inch racks" genoemd, wat de breedte is van een in een rack gemonteerde server.

Overwegingen bij het kiezen van de ruimte in de serverkast:

Maak een plan en lijst van alle apparatuur die in de kast moet worden geïnstalleerd en hun exacte afmetingen: hoogte, lengte, breedte en gewicht. Door een overzicht te maken van het volume en de ruimte die deze apparaten innemen, kunt u uiteindelijk beslissen hoe hoog de kast moet zijn. Het is duidelijk dat hogere kasten meer apparatuur kunnen bevatten en ruimte besparen.

Het maximaliseren van de hoogte van de kast is niet de enige overweging; de achterkant van de kast heeft ook een groot gebied beschikbaar voor gebruik. Dit is de reden om de diepte van de kast te meten. Als je een diepere kast kiest, kun je twee sets apparatuur rug-aan-rug installeren en nog meer apparaten installeren.

Na het berekenen van de kastruimte (in "U" of 1,75 inch eenheden), moet je de totale grootte van de kast in overweging nemen. Niemand komt er graag achter dat hij meer apparatuur moet toevoegen kort nadat hij de kast heeft gevuld. Houd daarom als algemene regel rekening met 20% tot 30% extra kasthoogte voor uitbreiding van het systeem. Deze extra ruimte verbetert ook de ventilatie voor de apparatuur.