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    避免服務器機架設置問題的指南

    責任編輯:cres 作者:Stephen J. Bigelow |來源:企業網D1Net  2021-05-12 13:30:21 原創文章 企業網D1Net

    機架通常采用的是標準的尺寸和規格,但是各種IT設備的尺寸并不相同,并且為服務器、交換機、存儲設備等IT設備供電和聯網進行的布線工作可能會影響機架的設置和部署。
     
    數據中心的大多數設備都安裝在機架中,機架的空間以標準尺寸遞增排列,除了安裝IT硬件以外,還要考慮氣流處理、電纜管理以及無障礙功能,例如移動門或滑軌。
     
    在安裝機架服務器時,需要檢查要部署的機架、導軌組件、服務器和IT設備之間的尺寸和物理互操作性。在開始設置服務器機架之前,需要進行盡職調查以預先檢查安裝情況。
     
    服務器機架中的隱藏問題
     
    機架通常容納19英寸寬的服務器,其高度通常是1U(1.752英寸)的倍數,這是標準的機架單位。42U機架提供19英寸寬、73.6英寸高的開口。
     
    19英寸機架可安裝任何一個19英寸寬的服務器、交換機、配電單元(PDU)或不間斷電源(UPS)。加上垂直高度,可以確保機架開口足夠高以容納各種IT設備。
     
    如果必須部署14個新的2U服務器、4U PDU和8U的UPS,則需要一個至少40U高的19英寸機架。如果有機會重新配置的話,當然也可以配置更高的機架。
     
    服務器機架的最大問題是機架深度。服務器供應商生產的服務器的深度可能從28.5英寸到29.125英寸不等。一些服務器可能無法完全安裝到原有的機架中。必須采用更深的服務器機架來替換它們,以安全地容納較新的IT設備。
     
    雖然有些服務器可以安裝進去,但沒有空間配置電源或進行布線。當考慮到42U機架可容納42個1U組件(帶有電源線和網絡電纜)時,問題會成倍增加。如果沒有足夠的間隙,大量的線纜可能會阻擋冷卻氣流或妨礙機架的后門開啟。
     
    大多數服務器供應商都為其機架服務器提供了多種電源線纜選件,或者用戶可以從第三方供應商那里購買定制的電源線以釋放空間。
     
    柱式機架
     
    兩柱式機架是一對垂直導軌。每個導軌都連接到每個服務器或IT設備的中間。兩柱式機架適合小型部署,便于安裝而不會出現氣流遏制問題。
     
    在四柱式機架中,每個服務器或設備均沿水平導軌安裝,并通過面板的孔洞用螺釘或閂鎖固定。采用四柱式機架可以提高IT設備安全性、保護電源和網絡布線,以及用于熱/冷氣流遏制的氣流流通。
     
    電纜管理臂將電源和網絡電纜放在每個機架式服務器后面的機械托盤中。雖然采用電纜管理臂整理機架,但它們會使電纜定位、故障排除或更換更加困難。用戶可以從機架供應商那里尋求更小或更輕巧的電纜管理臂,減少機架中的服務器數量以釋放空間,或者更換新的機架以獲得足夠的間隙。
     
    電纜的管理對技術人員造成了嚴重的問題,通常很難在電纜線束中準確地跟蹤電纜走向,這會導致布線錯誤、電纜意外斷開,并將浪費IT人員的大量時間。規劃良好的電纜標記以及謹慎使用交叉連接面板可以簡化電纜的排除故障和更換過程,而無需在機架內實施任何不必要的工作。
     
    還應該仔細規劃和執行電纜線槽,以避免阻礙通過機架的通風和冷卻氣流,當電纜干線沿著服務器排氣扇后面的支架上部署時,可能會造成嚴重的問題。
     
    機架的寬度、高度和深度因供應商而異,因此需要確認這些尺寸如何適合現有的平面圖。尺寸超大的機架可能會破壞過道的安全殼或影響其他機架和氣流管道系統的布置。細微的尺寸差異似乎并不明顯,但是在緊密配置的數據中心布局中的服務器機架安裝過程中,機架尺寸的任何增加都可能造成嚴重影響。
     
    服務器機架的設置和安裝
     
    機架上有一系列用于安裝服務器、交換機和其他設備的安裝孔。但是,機架如果沒有標準的具有螺紋、無螺紋或方形的安裝孔可能會帶來很多問題。
     
    螺紋安裝孔需要使用相對較厚的金屬柱,其中的安裝孔帶有用于普通螺釘尺寸的螺紋,其中包括10-32、12-24或公制M6螺紋。沒有導軌的更深、更長的IT設備很難安裝在螺紋孔上,但是相對較小的IT設備容易安裝。
     
    由于螺紋可能會剝落并需要較厚的金屬片才能進行螺紋連接,因此許多機架制造商都使用無螺紋孔的方法。這適用于主要依靠導軌或機械元件支撐的IT設備,IT設備可以在固定導軌中滑入,也可以輕松地再次滑出進行檢查或維修。對于無螺紋孔的固定需要使用夾緊螺母。
     
    此外,不要認為機架和IT設備的尺寸是自動兼容的。在購買機架之前,需要檢查尺寸,檢查數據中心的平面布局,并測試新設備。
     
    將服務器緊固在機架上很麻煩,并且增加了安裝時間。大多數現代機架使用帶有鎖定滑軌的方形孔陣列,因此技術人員可以快速添加或移動導軌。如果工作人員想用螺釘將服務器固定,則可以將方形鎖緊螺母卡入方形孔中即可。
     
    螺絲的替代品
     
    在選擇或安裝服務器導軌套件時需要格外小心。有些在同一組件中可容納多種孔類型,并需要旋轉軌道?;壓蜋C架不是通用可互換的,并且這種多用途滑軌組件有時會遇到一些問題。因此需要檢查導軌長度;有些導軌組件對于機架而言可能太長了,特別是一些老舊的機架。
     
    現在也有多種無需工具的機架選件,這些選件可用于在不使用螺釘的情況下將IT設備安裝到機架上。采用無工具安裝設計的機架和服務器提供了更快的安裝和設置時間,并且可以比傳統的永久性安裝方案更快地在機架內部署。
     
    服務器機架設置的一種選擇是將IT設備安裝在機架中垂直支架的側面。但是這種方案更常用于安裝PDU和垂直電纜管理槽等重要的較輕設備的免工具方法。
     
    其他新興機架選項包括通過Facebook公司的開放計算項目開發的開放機架。開放式機架是在傳統的19英寸標準機架的基礎上發展起來的,但它可以容納較寬的設備和更集中的配電設備。
     
    振動:無聲殺手
     
    一些機架問題與建筑物或服務器機房中機架的物理位置有關。經常被忽略的一些機架因素是地板荷載和振動。機架及其安裝的IT設備會產生很大的負荷。而數據中心專門設計了加固地板,可以支持巨大的服務器重量。
     
    振動會引起磁盤驅動器發生故障,從而導致誤碼甚至丟失數據。簡單的疏忽(例如地板設計不充分以及將機架放置在過于靠近裝卸站、機房和走廊等高振動的區域),這可能會導致服務器出現問題。
     
    冷卻系統的費用
     
    最后,機架面臨著新一代的電源和散熱挑戰。機架可以使用IT硬件均勻分布,其設計可以支持相對均勻的冷卻空氣流向其IT設備。
     
    大多數硬件消耗的電力以及處理由此產生的熱量所需的冷卻方式各不相同。與超高密度計算系統相比,具有單個CPU部署的1U服務器所需的電源和散熱量要少得多。
     
    將具有各種電源和冷卻需求的IT設備安裝到同一機架中可能會導致熱點無法充分冷卻,這會導致系統過早故障和代價昂貴的故障。
     
    當部署更多的服務器和存儲子系統時,重要的是要考慮機架內部以及服務器機架設置過程中產生的功率密度和散熱問題。雖然機架本身不會影響電源和散熱,但數據中心運營人員需要調整機架內的設備布局,以減少電源和冷卻熱點,并安裝輔助的冷卻裝置。
     
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