Điểm mấu chốt: tủ rack server trông như một mặt hàng trong catalogue nhưng lại hoạt động như một sản phẩm tùy chỉnh. Mười chín inch chỉ là chiều rộng lắp đặt. Tiêu chuẩn không đề cập đến chiều sâu, định mức tải, loại cửa, không gian cáp hay hướng luồng gió. Hai tủ rack đều được mô tả là tủ chuẩn 42U có thể khác nhau đến mức một tủ chứa được hai PDU và một trăm sợi cáp patch trong khi tủ kia thậm chí không lắp được bộ ray trượt server.
Bài viết này trình bày các con số quyết định đơn hàng: các kích thước then chốt trong tiêu chuẩn 19 inch, sự đánh đổi giữa chiều rộng và chiều sâu, cách tính tải trọng, loại cửa kiểm soát luồng gió như thế nào, cáp và PDU được đặt ở đâu, và những gì cần kiểm tra khi hàng về. Đối với yêu cầu chống động đất, phòng cháy và nối đất, hãy tuân theo thiết kế dự án. Phần tiếp theo nói về việc chọn và lắp dựng chính tủ rack.
1. Tiêu chuẩn 19 inch qua các con số
- Chiều rộng panel 482,6 mm. Đó là nguồn gốc của mười chín inch. Nó mô tả panel thiết bị, không phải mặt ngoài của tủ rack, vốn thường rộng 600 hoặc 800 mm.
- Khoảng cách lỗ ngang 465,1 mm. Khoảng cách giữa tâm của hai thanh ray lắp đặt. Một tủ rack được chế tạo với kích thước 450 hoặc 480 mm sẽ không lắp được ray tiêu chuẩn, và đây là phép đo duy nhất quyết định thiết bị có vừa hay không.
- 1U bằng 44,45 mm. U là bước lỗ theo chiều dọc, vì vậy chiều cao khả dụng của tủ rack phải là bội số nguyên của 44,45 mm.
- Loại lỗ.Lỗ vuông 9,5 x 9,5 mm với đai ốc lồng, hoặc lỗ ren M6 với bu lông. Lỗ vuông dễ lắp hơn và dễ dung sai hơn, đó là lý do các hệ thống lắp đặt mật độ cao ưu tiên chúng. Lỗ ren bền hơn nhưng đòi hỏi dung sai chặt hơn.
Có một hiểu lầm cần làm rõ ngay từ đầu. Một tủ rack 42U không chứa được 42 thiết bị 1U. Đế tủ, cửa luồn cáp trên đỉnh, thanh quản lý cáp dọc và PDU đều chiếm không gian lắp đặt, nên chiều cao khả dụng thường thấp hơn danh nghĩa từ 2 đến 4U. Hãy tính theo chiều cao khả dụng, rồi để dự phòng 20 đến 25 phần trăm cho luồng khí và nhu cầu mở rộng sau này.
2. Chọn chiều rộng, chiều sâu và chiều cao
Chiều sâu là thông số bị đánh giá sai nhiều nhất, chiều rộng là thông số bị thỏa hiệp nhiều nhất, và chiều cao là thông số thường bỏ qua đặc điểm của tòa nhà.
| Thông số | Giá trị phổ biến | Ảnh hưởng đến điều gì |
|---|---|---|
| Chiều rộng | 600 mm tiêu chuẩn, 800 mm loại rộng | 600 mm phù hợp với thiết bị có luồng khí từ trước ra sau. 800 mm cho phép quản lý cáp dọc ở cả hai bên và có chỗ cho thiết bị hút khí hoặc thải khí bên hông. |
| Chiều sâu | 800, 1000, 1100 hoặc 1200 mm | Máy chủ thường sâu từ 700 đến 800 mm. Cộng thêm đường đi cáp phía trước và phía sau cùng bán kính uốn của cáp nguồn thì 1000 mm là điểm khởi đầu thông thường. Tủ rack nhiều cáp hoặc định tuyến không cần bán kính uốn cần 1200 mm. |
| Chiều cao | 42U, khoảng 2000 mm, hoặc 47U, khoảng 2200 mm | 42U là lựa chọn phổ biến. Phòng mật độ cao và tủ rack có dung lượng dự phòng hưởng lợi từ 47U, tùy thuộc vào chiều cao trần và khoảng trống cho thang cáp. |
| Chiều cao lắp đặt khả dụng | U danh nghĩa trừ đế tủ, thanh quản lý cáp và định tuyến trên đỉnh | Coi 42U là 42 vị trí thiết bị khả dụng là lỗi lắp đặt phổ biến nhất tại công trường. |
Có một cạm bẫy về chiều rộng. Nếu thiết bị hút khí từ bên hông thay vì từ trước ra sau, tủ rack 600 mm sẽ đặt mặt hút khí áp vào tủ rack bên cạnh hoặc tấm bên hông. Switch hút khí bên hông, mảng lưu trữ và một số nút tính toán mật độ cao cần tủ rack 800 mm với khoảng trống ở cả hai bên, hoặc một bố trí tuân theo yêu cầu của nhà sản xuất về hành lang lạnh riêng. Xác nhận hướng luồng khí ở giai đoạn đặc tả kỹ thuật rẻ hơn nhiều so với việc thay tủ rack sau này.
3. Tải trọng: định mức tĩnh, thanh trượt và tổng trọng lượng thực tế
- Hãy cộng trước. Cộng trọng lượng ghi trên nhãn thiết bị, cộng thêm cáp và PDU, tính 3 đến 5 kg mỗi thiết bị cho dây patch và cáp quang, rồi cộng thêm 20 phần trăm. Một máy chủ 2U lắp đầy đủ nặng 25 đến 30 kg; hai mươi máy như vậy trong tủ rack 42U là 500 đến 600 kg trước khi tính tủ rack và cáp, nên tổng trọng lượng gần 700 đến 800 kg là bình thường.
- Hãy giữ biên dự phòng trong định mức.Định mức tải tĩnh phải vượt tổng tải thực tế theo hệ số 1,5. Một tủ rack có định mức 800 kg nhưng chứa 750 kg là đang chạy ở mức tải đầy đủ thường trực, và các mối hàn đế cùng cột đứng sẽ bị mỏi.
- Ray quan trọng hơn kệ.Trọng lượng máy chủ phải truyền qua ray của nhà sản xuất vào thanh đứng, không đặt trên giá. Giá được ghi cho tải phân bố đều, thường 50 đến 100 kg, và dành cho thiết bị không có ray, dụng cụ và phụ tùng.
- Bánh xe và chân đế.Bánh xe giúp ích trong quá trình lắp đặt, nhưng về lâu dài tải trọng nên đặt trên chân đế hoặc trực tiếp trên sàn. Khi có yêu cầu chống động đất, tủ rack được neo xuống sàn và tuyệt đối không được dựa vào trọng lượng của chính nó.
- Phân bố trọng lượng và trọng tâm.Đặt thiết bị nặng nhất ở dưới thấp: trọng tâm thấp giúp ổn định hơn khi vận chuyển và giảm tải trọng tập trung lên đế. Nếu tải lệch về một bên, hãy thêm đối trọng hoặc sắp xếp lại, nếu không khung sẽ bị xoắn theo thời gian.
4. Kiểu cửa và luồng khí: diện tích mở quyết định mức tăng nhiệt độ
Trong một phòng có mật độ thiết bị cao, cửa là một phần của đường dẫn khí, không phải tấm ốp trang trí. Diện tích mở không đủ sẽ làm tăng trực tiếp nhiệt độ khí vào của thiết bị.
| Loại cửa | Diện tích thông gió và lưu lượng khí | Ứng dụng phù hợp | Hãy chú ý đến |
|---|---|---|---|
| Mặt trước và mặt sau đục lỗ | Thường mở 75 đến 85 phần trăm, trở lực luồng khí thấp nhất | Giá rack máy chủ mật độ cao và phổ thông | Lựa chọn an toàn nhất; diện tích mở càng lớn càng tốt |
| Cửa kính, mặt sau đục lỗ | Kính chặn luồng khí gần như hoàn toàn | Tủ rack mật độ thấp, nơi cần kiểm tra trạng thái bằng mắt | Xác nhận tổng diện tích hút gió vẫn khớp với luồng khí của thiết bị, nếu không sẽ xuất hiện điểm nóng |
| Cửa liền có lam gió | Lực cản cao hơn, diện tích hút gió hạn chế | Môi trường nhiều bụi hoặc dầu | Lam gió cần bộ lọc và lịch bảo trì; bộ lọc bị tắc sẽ làm nhiệt độ tăng nhanh |
| Cửa đôi đục lỗ mặt trước và mặt sau | Diện tích mở tương đương cửa đục lỗ tiêu chuẩn | Độ sâu từ 1200 mm trở lên, tiếp cận toàn bộ để bảo trì | Cửa đôi cần cơ cấu đóng tuần tự để các cánh không bị kẹt |
Một vài chi tiết kết cấu cần bàn trong cùng nội dung:
- Tấm chắn lỗ không phải là tùy chọn.Che kín mọi khoảng trống chưa sử dụng để khí lạnh không thể lọt thẳng vào lối đi nóng. Các khoảng trống bị bỏ sót là nguyên nhân phổ biến khiến nhiệt độ khí vào cao hơn hẳn nhiệt độ phòng.
- Các hàng đặt lưng vào nhau cần một lối đi nóng. Hai hàng đặt lưng vào nhau sẽ thổi khí thải vào nhau. Hãy để một lối đi nóng, hoặc dùng hệ thống ngăn cách, với chiều rộng lối đi theo thiết kế dự án.
- Đường khí trên và dưới. Hầu hết các tủ rack đều có luồng khí từ trước ra sau. Trong phòng có sàn nâng, hãy xác nhận diện tích khí vào ở đáy thẳng hàng với các tấm sàn và không bị khung đế chặn.
- Khay quạt là biện pháp khắc phục, không phải giải pháp thiết kế. Việc chọn đúng loại cửa, diện tích lỗ thoáng và tấm chắn kín ngay ở giai đoạn lập đặc tả tốn ít chi phí hơn so với việc bổ sung quạt sau này.
5. Quản lý cáp, PDU và nối đất
- Bộ quản lý cáp dọc. Tủ rack 600 mm thường chừa 50 đến 80 mm mỗi bên. Với các cấu hình nhiều cáp, loại 800 mm cho hơn 100 mm mỗi bên để dây patch không nằm sát cửa thải của thiết bị.
- Đi cáp trên và dưới. Đi cáp trên cần dải chổi chắn để hạn chế rò rỉ khí lạnh. Đi cáp dưới phù hợp với định tuyến dưới sàn nâng và yêu cầu kích thước cùng vị trí khoét lỗ phải có trong đơn hàng.
- Lắp đặt PDU. PDU dọc zero-U thường được lắp mỗi bên một chiếc cho nguồn cấp A và B. Hãy xác nhận kiểu lỗ của giá đỡ PDU khớp với thanh đứng, và ghi rõ model PDU trong đơn hàng. Đây là lỗi không khớp thường chỉ bị phát hiện khi giao hàng.
- Nối đất và liên kết đẳng thế. Tủ rack cần một đầu cực và thanh nối đất, với cửa, tấm bên và giá đỡ được liên kết với thân tủ, lý tưởng nhất là dùng dây bện màu xanh lá-vàng tại cửa. Kết nối thanh nối đất với mạng đẳng thế của phòng theo yêu cầu thiết kế dự án.
- Bán kính uốn cong cáp. Cáp đồng nói chung cần bán kính uốn cong ít nhất bằng bốn lần đường kính, và cáp quang ít nhất mười lần khi lắp đặt tĩnh. Chỉ một quy tắc đó quyết định độ sâu và không gian cáp bạn cần. Cáp quang bị nhồi vào khe bên của tủ rack 600 mm sẽ hoạt động được một thời gian ngắn, rồi sau đó tăng suy hao và gây hỏng hóc. Với tủ rack nhiều cáp, thêm 200 mm độ sâu và chiều rộng sẽ hoàn vốn qua chi phí bảo trì.
6. Ghép nối, lắp đặt và điều kiện phòng
- Ghép nối. Bắt bu-lông các tủ rack liền kề với nhau bằng giá đỡ ghép nối để chúng hoạt động như một kết cấu thống nhất. Các tủ rack đứng trên chân riêng sẽ bị xê dịch và các khe hở sẽ trở nên không đều.
- Sàn và cân chỉnh. Giữ bề mặt lắp đặt phẳng trong khoảng 2 mm mỗi mét, cân chỉnh tủ rack trước, sau đó mới lắp cửa và bộ quản lý cáp.
- Điều kiện phòng. Xác nhận chiều cao trần và khoảng trống cho thang cáp so với chiều cao tủ rack cộng với định tuyến trên, xác nhận tải trọng sàn bao gồm cả thiết bị, và trong phòng có sàn nâng hãy xác nhận vị trí tủ rack thẳng hàng với các tấm sàn khí.
- Cố định chống động đất. Phương pháp neo, loại đế và đặc tả giá đỡ trong vùng động đất phải theo tài liệu thiết kế, không theo thói quen.
7. Danh mục kiểm tra khi nhập hàng
Các vấn đề về tủ rack máy chủ thường lộ ra trong quá trình lắp đặt. Hai mươi phút khi hàng về sẽ ngăn được nhiều ngày làm lại.
| Hạng mục kiểm tra | Tiêu chí nghiệm thu | Cách xác minh |
|---|---|---|
| Lỗ khoan lắp | Khoảng cách tâm ngang 465,1 mm, 1U tương đương 44,45 mm theo chiều dọc | Dùng thước dây ở trên và dưới, xác nhận lỗ vuông hoặc ren M6 |
| Độ vuông góc của khung | Sai lệch đường chéo trong dung sai, không bị xiên lệch | Đo đường chéo trước và sau, giữ chênh lệch trong khoảng 3 mm |
| Hoạt động cửa và điểm dừng | Cửa di chuyển trơn tru và mở đủ rộng để kéo thiết bị ra | Đóng mở cửa khi rỗng, tìm va chạm và tiếng ồn |
| Tải trọng định mức và bánh xe | Tải trọng tĩnh khớp với nhãn máy, bánh xe và chân đế không biến dạng | Kiểm tra nhãn máy và kiểm tra mối hàn đế cùng các thanh gia cường |
| Giao diện ghép nối | Giá đỡ ghép nối đầy đủ, khe hở đều giữa các khoang | Lắp thử hai khoang và kiểm tra căn chỉnh lỗ |
| Nối đất | Thân, cửa và giá đỡ liên tục đến cực nối đất chính | Đo thông mạch bằng đồng hồ vạn năng tại từng điểm |
| Quản lý cáp | Thanh quản lý cáp dọc, khoen, tấm chắn và giá đỡ PDU được cung cấp kèm | Đối chiếu với phiếu đóng gói |
| Hoàn thiện bề mặt và ký hiệu | Không hư hỏng lớp phủ, có nhãn định mức và nhãn cảnh báo | Kiểm tra bằng mắt đối chiếu với đơn hàng |
8. Câu hỏi thường gặp
Rộng 600 mm hay 800 mm?
Điều này phụ thuộc vào hướng luồng khí và khối lượng cáp. Thiết bị tiêu chuẩn thổi từ trước ra sau với lượng cáp vừa phải thì tủ rack 600 mm là đủ, lại còn rẻ hơn. Thiết bị hút gió hoặc thổi gió bên hông, hoặc cấu hình có nhiều dây patch cần thanh quản lý cáp dọc ở cả hai bên, thì cần 800 mm. Sai lầm thường gặp là tính toán trên 600 mm rồi sau đó mới phát hiện thiết bị không vừa.
Sâu 1000 mm hay 1200 mm?
Máy chủ thường sâu 700 đến 800 mm. Cộng thêm định tuyến trước và sau, bán kính uốn của cáp nguồn và không gian cho PDU, 1000 mm là điểm khởi đầu thông thường. Cấu hình nhiều cáp, định tuyến không cần bán kính uốn và thiết bị lưu trữ hoặc mạng sâu thì nên dùng 1200 mm. Độ sâu quá nhỏ buộc cáp phải uốn cong, và cáp quang là thứ chịu ảnh hưởng đầu tiên.
42U có đủ không?
Cộng tổng U của thiết bị, trừ đi 2 đến 4U mà đế, thanh quản lý cáp và định tuyến trên đỉnh chiếm chỗ, sau đó giữ dự phòng 20 đến 25 phần trăm. Nếu kết quả tiến gần giới hạn 42U, hãy chuyển sang 47U, sau khi đã xác nhận chiều cao trần và khoảng trống cho thang cáp.
Làm thế nào để ước tính tải trọng?
Khối lượng thiết bị cộng với cáp, ở mức 3 đến 5 kg mỗi thiết bị, cộng thêm 20 phần trăm. Giữ định mức tĩnh ít nhất bằng 1,5 lần tổng thực tế. Cũng cần lưu ý phân bố: đặt thiết bị nặng nhất ở dưới thấp để trọng tâm luôn ở dưới.
Cửa đục lỗ hay cửa kính?
Phòng mật độ cao cần cửa đục lỗ, với diện tích mở càng lớn càng tốt, thường từ 75 đến 85 phần trăm. Kính phù hợp với tủ rack mật độ thấp khi cần kiểm tra bằng mắt, miễn là tổng diện tích lấy gió vẫn đáp ứng yêu cầu lưu lượng khí của thiết bị. Cửa kín thuộc về khu vực nhiều bụi hoặc dầu, với bộ lọc mà ai đó phải bảo trì.
Giá rack có cần nối đất không?
Có. Lắp một đầu nối đất, liên kết các cửa, tấm bên và giá đỡ với thân tủ, và kết nối thanh dẫn với mạng đẳng thế của phòng. Nối đất không chỉ là biện pháp an toàn; nó còn ảnh hưởng đến che chắn và phóng tĩnh điện. Thực hiện theo thiết kế dự án để biết chi tiết.
9. Về Xingyuan Electric
Công ty TNHH Xingyuan Electric (Tô Châu) tọa lạc tại thị trấn Lili, quận Ngô Giang, Tô Châu, chuyên sản xuất tủ kim loại tấm và cụm lắp ráp điện. Đội ngũ gồm 30+ người, cơ sở sản xuất rộng hơn 3.000 mét vuông, và hơn 20 máy cắt laser, máy uốn CNC và máy hàn bao phủ các công đoạn cắt phôi, uốn, hàn, sơn phủ và lắp ráp. Tủ rack server 19 inch, tủ mạng, tủ khóa thông minh, tủ hóa chất và tủ kiểu Rittal được sản xuất theo bản vẽ hoặc mẫu, bao gồm kích thước chỉ định, diện tích mở cửa, model PDU và bố trí quản lý cáp, với thời gian giao hàng tiêu chuẩn từ 7 đến 15 ngày.