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机柜系统:数据和业务的幕后英雄

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-02-21  来源:互联网  浏览次数:145
       谈起机柜,它可能只是数据中心一个并不起眼的设备,也很少受到关注。但是数据中心的服务器、存储、交换和安全等设备都需要安装在机柜中,通过机柜为之提供电、冷却等基础服务;也是数据机房的重要组成部分。事实上,不同的设备对机柜的规格、标准、供电能力和电气兼容性都有着很严格的要求,这个看似不起眼的机柜,在数据中心供电、通风和布局等设计时,都需要经过严格设计来完成数据中心建设和业务规划。

业界机宽深高柜尺寸标准并不统一,宽度不满足可能导致设备装不进去,深度不满足可能设备尾部会突出在机柜外面,高度不够导致设备安装空间不够。每一款设备都对机柜有严格要求,例如:宽度不小于600mm,深度不少于1100mm,高度不低于2000mm,可用高度空间不少于42U。

机柜电源输入功率不能少于柜内的各设备的总功耗,否则对客户的供电系统会产生诸如跳闸等风险,因此要评估功耗是否满足。

在具体实施时,还要考虑机柜承重能力,特别是机房地板的承重能力,因为整柜比较重,避免对客户机房带来安全风险,要评估机柜和地板的承重能力。

在机柜新增了设备后,机房内通风散热发生改变,要对散热能力此进行评估,避免因为环境温度过高导致器件失效。

机柜相关标准

机柜在设计时,都需要遵循一定的标准规范,目前最流行的机柜规范为IEC(International Electrotechnical Commission)60297-1、60297-1标准、EIA-310-D 《19英寸机柜标准》等等,外观规范GB/T4054-1983观等级级要求,以及CISPR 22(2003)、CISPR 24(1998-09+ A1:2001 A2:2003)、IEC61000-4-2-X系列电磁兼容性标准等等。

在数据中心最常用的的机柜,一般采用19英寸机械结构尺寸的要求(IEC 60297-2规范),采用模块化结构,便于扩容和维护;机柜的外表面、机架部分多见为灰色。

机柜系统:数据和业务的幕后英雄

关于机柜容量空间计算,一般采用U来计量,1U=1.75inch,约为44.45mm,U是IEC(International Electrotechnical Commission) 60297标准中定义的高度单位;空机柜重量指机柜带前门和后门的重量。

机柜结构和部件组成

不同标准的机柜在结构和部件组成上稍有差异,但一般情况,常见的机柜包括前门、机架和后门组成。有些专用的机柜还会包含PDU、电源、散热系统、管理系统等。

机柜系统:数据和业务的幕后英雄

机柜的工作环境

主要涉及机柜工作的环境温度及工作环境相对湿度。为保证设备始终具备良好的工作状态,在机房内需维持一定的温度、湿度。

机房的温湿度是指在地面上1.5m和设备前方0.4m处测量的数值;短期工作条件是指连续不超过48小时和每年累计不超过15天。

机柜的结构特点

主要包括机柜材质、布线方式、ESD插孔、机柜散热、机柜防护、安装场景和机柜并柜。

机柜材质由一般采用高强度A级优质碳素冷轧钢板和镀锌板,内部材料也有一定标准和规范需要遵循,如防火性能符合UL(Underwriter Laboratories)标准,满足RoHS(Restriction of the use of certain Hazardous Substances)要求,内部材料防火性能符合UL(Underwriter Laboratories)标准。

机柜顶部和底部都留有过线孔,支持顶部出线和底部出线两种走线方式。

机柜在进行安装操作时,需要配戴防静电手腕,防静电手腕的接口一端要插在机柜中部的ESD插孔中。

在进行安装、维护操作时,需要配戴防静电手腕,防静电手腕的接口一端要插在机柜的ESD插孔中

机柜前、后门和底板上开有高密的通风孔,支持前进风、后出风、地板下进风、上出风的通风方式,使机柜具备良好的散热性能。

机柜系统:数据和业务的幕后英雄

机柜在防护方面,设计时充分考虑了电磁兼容性问题,使机柜具有良好的电磁屏蔽性能。机柜底板上的通风孔内衬防尘网,使机柜具备良好的防尘性能;设计时也考虑了机柜各部件的良好接地,接地电阻不大于0.1欧姆。

机柜支持肩并肩并柜,顶部使用并柜连接板连接,可以实现机柜安全固定,同时也可以有效利用机柜间的空间,这对租用机房的客户来说,还可以有效节省空间租用费用。

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在有些定制化或高端机柜中,一般还配置机柜管理板RMC(Rack Management Controller),可以直接管理电源模块和风扇等模块和小系统。

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电源模块一般分为AC/DC(兼容DC/DC),为机柜内的直流设备提供电源,电源模块支持热插拔与冗余备份。通过RMC管理模块实现对电源的管理,包括电源状态的监控和功率封顶。

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PDU(Power Distribution Unit)配电单元分为直流PDU、三相交流PDU和单相交流PDU,为机柜内的电源模块、交换机等设备提供配电;下面是单向PDU示意图。

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PDU是配套机柜使用,也是机柜必配件之一,也需要考虑满足CE ,ROHS等认证要求,以及考虑是否满足输入端子类型IEC 309,输出连接IEC 320 C13,IEC 320 C19的要求。

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大多数厂商机柜配备的PDU外购自APC, PDU插头L15-30P的包含不同种类,每个国家也有匹配自己国家规范要求,常见的插头模式有L15-50、L15-30P和L21-30P等等。

 
关键词: 机柜 数据
 
 
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