Especificaciones rápidas: gabinetes para bastidor de servidores
| Estándar de montaje | 19 pulgadas (482,6 mm) por EIA-310-D |
| Unidad de estante (1U) | 1,75 pulgadas (44,45 mm) |
| Alturas comunes | 12U, 22U, 42U, 48U |
| Rango de profundidad | 600 mm « 1.200 mm (23,6 « 47,2 «) |
| Carga estática (típica 42U) | 2.000 « 3.000 lbs (907 « 1.361 kg) |
| Rango de clasificación IP | IP20 (interior básico) a IP66 (sellado exterior) |
Elegir el gabinete de bastidor de servidor incorrecto significa que pagará por mucho más que unos pocos billetes verdes. Pagará con un tiempo de actividad bajo, un flujo de aire errático y modificaciones costosas durante el primer año. Ya sea que esté especificando una nueva sala de servidores, planificando un nuevo centro de datos o erigiendo un nuevo refugio de telecomunicaciones, el único bastidor que seleccione dará forma a la próxima década y media aproximadamente de cómo funciona su equipo y qué tan fácil es mantenerlo.
Esta guía de compra de gabinetes para servidores le ayudará a comprender cada punto de decisión: tipos de estantes para servidores, tamaño y peso del estante, enfriamiento, distribución de energía y factores a considerar al elegir un estante para servidores. Cada sección le indicará las métricas y estándares específicos que necesita saber para comprar con confianza, no ambiguos, guía de “considere sus necesidades”. Ya sea que necesite un simple estante de marco abierto o un gabinete de estante en un centro de datos de alta densidad, el siguiente proceso será igualmente válido.
¿qué es un gabinete para bastidor de servidores y por qué es importante?
Un gabinete de bastidor de servidores es un gabinete estandarizado que monta, organiza y protege equipos de montaje en bastidor, como servidores, conmutadores de red, paneles de conexión y fuentes de alimentación de respaldo. Para mantener las cargas consistentes, cada equipo montable en bastidor sigue la definición descrita por Especificación EIA-310-D de Electronic Industries Alliance « su ancho de escalón (U) de 19 pulgadas (480 mm) y 1,75 pulgadas (44,5 mm) de altura (U).
Esta estandarización significa que un servidor de 1U de cualquier fabricante encajará en cualquier bastidor compatible con EIA-310-D, ya sea un bastidor de relés de armario de cables de dos postes o una carcasa revestida de 42U en un centro de datos de nivel III. Con un sistema unitario sabes exactamente cuánta altura vertical necesitará tu nueva compra: un servidor de 2U ocupará dos unidades de espacio o 89 mm (3,5 pulgadas), mientras que un chasis de 4U tiene 178 mm (7 pulgadas) de altura. Todas las medidas se traducen directamente de un proveedor a otro.
📐 Nota de ingeniería
EIA-310-D especifica un espaciado de orificios de 0,625 pulgadas (15,9 mm) que se mantiene entre los centros de orificios para todas las posiciones de las unidades de bastidor. Las tuercas de jaula, las tuercas de clip, los orificios roscados, etc., deben ser compatibles con este espaciado y alineación. Al considerar equipos de diferentes fabricantes, verifique que la profundidad de riel a riel ajustada que ofrece cada bastidor le dejará con 50 mm para tender el cable a cada lado en caso de que necesite mezclar proveedores.
Cualquier buena guía de compra de racks de servidores debe indicarle que el chasis físico es importante por la sencilla razón de que determina tres factores que afectan la durabilidad del equipo: distribución del flujo de aire, seguridad física y organización del cable. Una mala elección de rack crea puntos calientes, roba el acceso y convierte la gestión de cables en un problema aislado y eventualmente inmanejable.
Tipos de bastidores de servidores: marco abierto versus gabinete cerrado versus montaje en pared
Los bastidores y gabinetes de servidores se agrupan en tres tipos de construcción. Cada uno de ellos sirve a un entorno diferente, y el incumplimiento del tipo de bastidor que seleccione es uno de los descuidos más costosos en la arquitectura del centro de datos, porque no se puede convertir de un tipo a otro sin reemplazar todo el bastidor.
| Característica | Estante de marco abierto | Gabinete cerrado | Estante de montaje en pared |
|---|---|---|---|
| Postconfiguración | 2 postes o 4 postes | 4 postes con paneles laterales | bastidor oscilante de 2 o 4 postes |
| Altura típica | 42U --48U | 22U --48U | 6U -18U |
| Capacidad de carga estática | 800 «2500 lbs | 2.000 -ñan 3.000 lbs | 60 -ñan 200 lbs |
| Flujo de aire | Sin restricciones (lados abiertos) | Dirigido (puertas perforadas) | Limitado (profundidad superficial) |
| Seguridad física | Ninguno (equipo expuesto) | Puertas con cerradura + paneles laterales | Bloqueo básico (varía) |
| Protección contra polvo/IP | Ninguno (equivalente a IP20) | IP40 -on IP66 (dependiente del modelo) | IP20 și IP40 |
| Rango de precios (USD) | $150 --$500 | $400 --$2.500 | $80 --$400 |
Un bastidor de marco abierto no es simplemente un dispositivo para las aplicaciones más pequeñas. Las operaciones grandes utilizan bastidores de marco abiertos de 4 postes específicamente «el flujo de aire libre mantiene los servidores de alta densidad más modernos funcionando más fríos sin recurrir a puertas perforadas que limitan el ventilador. Lo negativo es que no hay barrera contra el polvo ni seguridad física. Si su sala de servidores está protegida del mundo exterior, tiene aire filtrado y acondicionado y no contiene datos confidenciales de los clientes que le permitan cumplir con las normas, un sistema de bastidor de marco abierto aún podría ser la mejor opción térmica.
Gabinetes cerrados. Estas son las adiciones de paneles laterales, puertas delanteras y traseras con cerradura y dirección del flujo de aire a través de paneles perforados. Un gabinete diseñado para este propósito es la opción preferida si el equipo necesita protección contra el polvo, el acceso físico no autorizado o el medio ambiente. Busque gabinetes con un Clasificación de protección IP40 o más con un bastidor de 19 pulgadas, esto impide el acceso a cualquier cosa de más de 1 mm (es decir, cables, herramientas), pero aún así proporciona una ventilación adecuada.
Bastidores de montaje en pared: son adecuados para sucursales, establecimientos minoristas y armarios de cableado donde se necesita una cantidad limitada de equipo y el espacio es limitado (generalmente no más de 15U de conmutadores de red, paneles de conexión y un enrutador). Se montan en montantes de pared existentes y se abren en la parte posterior para acceder a los cables.
Los profesionales de toda la industria han descubierto que si usar un bastidor de marco abierto fuera suficiente y se comprara un gabinete, se produciría un costo excesivo de $300-$1,500 por bastidor y, en algunos casos, se crean restricciones de flujo de aire. ¿Las instalaciones dentro de su entorno filtran con suficiente regularidad y controlan el acceso a la habitación de manera efectiva para justificar una máquina autocerrada? Si lo son, un bastidor de marco abierto generalmente facilitará una mejor refrigeración y un menor costo.
Cómo determinar el tamaño correcto del bastidor del servidor
Elegir el bastidor de servidor adecuado significa obtener correctamente tres dimensiones independientes: altura, profundidad y ancho. Cualquiera que sea incorrecto dará como resultado equipos de rack que no se pueden instalar ni mantener. El ancho externo de 19 pulgadas es un estándar impuesto por EIA-310-D, que deja los dos atributos importantes para la toma de decisiones como altura y profundidad.
Altura: Unidades de bastidor de conteo
Calcule sumando la altura de todos los dispositivos que se pretende instalar y agregue entre un 20 y un 30 por ciento adicional para adaptarse al crecimiento y al espaciado deseado para el flujo de aire. Muchos planes de error iniciales incluyen la compra del bastidor más alto disponible sin considerar la altura del techo; un bastidor de servidor de 42U alcanzará exactamente 1,867 mm (73,5 pulgadas) «una unidad de bastidor mide exactamente 44,45 mm (1,75 pulgadas) «con el ancho estándar de 482,6 mm (19 pulgadas) de los rieles del bastidor, pero con ruedas y un panel superior incluido, en realidad es de alrededor de 80-82 pulgadas (2032-2083 mm). Asegúrese de comprobar la altura de su techo; querrá permitir al menos 6 pulgadas (152,4 mm) para escape de aire caliente, techos colgados y gestión de cables aéreos.
| Altura del bastidor | Altura del riel | Total con ruedas | Uso típico |
|---|---|---|---|
| 12U | 21 pulg. (533 mm) | ~27 pulg. (686 mm) | Sucursal, pequeño armario de cableado |
| 22U | 38,5 pulg. (978 mm) | ~45 pulg. (1143 mm) | Sala de servidores SMB, armario de red |
| 42U | 73,5 pulg. (1.867 mm) | ~80 pulg. (2032 mm) | Centro de datos estándar, empresa |
| 48U | 84 pulg. (2134 mm) | ~90 pulg. (2286 mm) | Centro de datos de alta densidad, colocación |
Profundidad: la dimensión pasada por alto
En la planificación inicial a menudo se descuida la profundidad adecuada del bastidor; Los compradores primerizos suelen subestimar esta dimensión. La profundidad interior realmente utilizable, medida desde la parte delantera hasta la trasera de los rieles de montaje, debe ser aproximadamente 2 pulgadas (50 mm) mayor que la de su equipo más profundo para permitir la preparación de entradas de cables y un flujo de aire adecuado.
Los gabinetes tienen una profundidad externa, normalmente entre 23,6 pulgadas (600 mm) para un bastidor centrado en la red y 47,2 pulgadas (1200 mm) para un gabinete de servidor de profundidad completa. Para entornos de uso mixto, espere una profundidad interna de aproximadamente 39,4 pulgadas (1000 mm); Si necesita instalar un gabinete a través de una puerta estándar de aproximadamente 36 pulgadas (914 mm) de ancho, es mejor optar por algo equivalente a una profundidad de 1000 mm (39,4 pulgadas).
📐 Nota de ingeniería
Mida las puertas más estrechas antes de comprarlas. Un gabinete de 42 U completamente lleno (con paneles laterales) tendrá aproximadamente 600-800 mm de ancho y 1000-1200 mm de profundidad. Si una puerta es más estrecha que la dimensión diagonal del gabinete, deberá especificar un estante que se envíe empaquetado de manera plana y se monte en el sitio. Verifique que la capacidad de carga en el piso soporte el soporte de estantería completamente cargado. Un gabinete de 42U que tiene 2500 libras de equipo a bordo concentra la carga en cuatro puntos de rueda o nivela pies en aproximadamente 4 pies cuadrados.
Capacidad de peso y clasificaciones de carga estructural
Todos los bastidores de servidores vienen con tres clasificaciones de carga individuales. Es un peligro para la seguridad mezclar estos tres números. Estas especificaciones no son intercambiables y cada una representa una condición de carga diferente.
| Tipo de calificación | Rango típico (42U) | Lo que mide |
|---|---|---|
| Carga estática | 2.000 -ñan 3.000 lbs | Peso máximo cuando el estante está estacionario y atornillado al piso |
| Carga dinámica | 1.200 -ñan 2.500 lbs | Peso máximo cuando el bastidor rueda sobre las ruedas durante la reubicación |
| Carga rodante | 800 -ñan 2.000 lbs | Peso máximo durante el transporte sostenido sobre superficies irregulares |
La capacidad de carga dinámica siempre es inferior a la capacidad de carga estática. Cuando los ingenieros llaman a una carga “segura”, asumen que los bastidores están estáticos -bloqueados e inmóviles. Los ingenieros suelen cargar bastidores cerca de su capacidad estática y luego intentan reposicionar el equipo. Las cargas móviles imparten fuerzas de torsión, vibración y estanterías que exceden la clasificación dinámica, poniendo en peligro la integridad estructural del bastidor o incluso bajándolo por completo. Siempre dimensione su bastidor en función de la carga dinámica si existe alguna posibilidad de que se mueva durante su vida útil.
- ✔
Calcule el peso total del equipo, incluidos todos los accesorios - ✔
Agregue un margen de seguridad de 25% por encima de su total calculado - ✔
Determinar la capacidad de carga del piso de concreto o acero estructural en el sitio de instalación (cargas puntuales concentradas, no distribuidas) - ✔
Seleccione pies niveladores (no solo ruedas) para maximizar las capacidades térmicas y estructurales del bastidor - ✔
Coloque el equipo pesado (como los blades del servidor) en el tercio inferior del bastidor hasta el centro de gravedad inferior
Refrigeración, flujo de aire, gestión de cables y distribución de energía
La gestión térmica representa el 30-40% de los costos totales de energía del centro de datos, y el gabinete del bastidor del servidor es donde la eficiencia de enfriamiento tiene éxito o falla. El diseño del flujo de aire de su rack determina directamente si la energía de enfriamiento se desperdicia o se usa efectivamente para los servidores de montaje en rack y los equipos de red que se encuentran dentro. Los administradores de centros de datos que pasan por alto esto terminan pagando dos veces: una por la energía y otra por el enfriamiento desperdiciado.
Configuración de pasillo caliente/pasillo frío
El sistema de enfriamiento a nivel de bastidor más económicamente efectivo es la configuración de pasillo caliente/pasillo frío, como propuso IBM en 1992. El equipo se instala en los bastidores de modo que el flujo de aire a las entradas se dirija al pasillo frío y el aire que sale del equipo sea aspirado. al pasillo caliente. Según Pautas de eficiencia del centro de datos de ENERGY STAR, este método produjo ahorros de refrigeración de entre 10 y 35% con referencia al diseño aleatorio del bastidor. Con ventiladores de flujo variable y contención, los ahorros adicionales de 20-25% obtenidos del uso de energía del ventilador de refrigeración se compensan con la eficiencia energética mejorada de los enfriadores.
Puertas perforadas y paneles de protección
Los gabinetes cerrados deben usar puertas de rejilla perforadas tanto en la parte delantera como en la trasera para permitir un flujo de aire dirigido. Las densidades de rack más altas requieren porcentajes de perforación más altos (los despliegues de densidad estándar generalmente usan puertas con área abierta 64-70%, mientras que los racks de alta densidad pueden necesitar 77% o más perforación para evitar la estrangulación térmica). Cada posición U no utilizada debe cubrirse con paneles ciegos para evitar que el aire caliente de escape recircule a través de espacios vacíos de regreso al pasillo frío.
Gestión de cables
Los paquetes de cables de bloqueo de flujo de aire son los principales responsables de los puntos calientes localizados dentro de los gabinetes de servidores. Los administradores de cables verticales ensamblados a ambos lados del bastidor de red contienen cables de alimentación y datos y los mantienen separados. Los administradores de cables horizontales a intervalos de 1 U «2 U evitan que esos paquetes caigan en la parte posterior del equipo montado. Por cada U que no esté ocupado, instale un panel ciego para crear una ruta directa de flujo de aire de adelante hacia atrás detrás de cada dispositivo.
Unidades de Distribución de Energía (PDU)
Las PDU se instalan verticalmente en la parte trasera del gabinete del bastidor proporcionando energía al equipo instalado. Hay tres tipos que brindan monitoreo de diferentes funcionalidades:
| Tipo de PDU | Monitoreo | Calificación típica | Caso de uso |
|---|---|---|---|
| Básico | Ninguno | 15A -130A / 120V-208V | Pequeñas implementaciones, sensibles a los costos |
| Medido | Carga total (amperios/kW) | 20A --60A / 120V-208V | Planificación de capacidad, facturación |
| Cambiado | Encendido/apagado por salida + monitoreo | 20A --60A / 120V-208V | Gestión remota, colocación |
Instale un segundo conjunto de PDU para cada bastidor (alimentaciones de alimentación A+B) para garantizar la redundancia. Cada conjunto de PDU debe soportar toda la carga de forma independiente para que una sola pérdida de alimentación no provoque que todo el bastidor se apague. Esta configuración de alimentación dual es típica en entornos críticos de tiempo de actividad.
Para accesorios de rack, solicite paneles de supresión, administradores de cables verticales y soportes de montaje de PDU junto con su rack. La modernización de estas funciones de administración de cables es de 3 a 5 más larga y puede afectar gravemente las rutas del flujo de aire. Presupuesto ~15-25% del costo de su gabinete de rack para los accesorios necesarios.
Factores de costos del gabinete del bastidor del servidor y dónde comprar
El precio de los gabinetes de rack varía drásticamente según el tipo, tamaño, capacidad de tasa de carga y opciones. Conocer las dimensiones de lo que impulsa el costo le dirá cómo evitar gastar de más en opciones innecesarias y gastar menos en calidad estructural que fallará 2 años después.
| Tipo de estante | Rango de precios (USD) | Impulsores de costos clave |
|---|---|---|
| Marco abierto (2 postes) | $150 --$350 | Altura, calibre de acero, calidad de la rueda |
| Marco abierto (4 postes) | $250 --$500 | Capacidad de carga, carriles de profundidad regulables |
| Gabinete cerrado (42U) | $400 --$2.500 | Grosor de acero, clasificación IP, tipo de puerta, sistema de cerradura |
| Estante de montaje en pared | $80 --$400 | Profundidad, mecanismo de giro, altura U |
| Armario exterior/IP66 | $1.500 --$5.000+ | Impermeabilización, refrigeración integrada, clasificación NEMA |
La mayor diferencia de coste no es el rack, sino los accesorios: PDU ($100-$800 cada uno), gestión de cables ($50-$200), paneles de supresión ($15-$50 cada uno), hardware de montaje ($30-$100). Un gabinete cerrado $500 con $600 de accesorios es mucho más utilizable que un gabinete $1,100 sin gestión de cables.
Los gabinetes económicos tienen precios más bajos al usar acero más delgado (calibre 18 versus calibre 16), bisagras de puerta más genéricas y accesorios menos incluidos. Estos ahorros se vuelven costosos si el estante no puede soportar la carga de manera segura, las puertas se atascan repetidamente cuando se abren o compra todos los accesorios por separado. Para 6 o más estantes para su centro de datos, solicite cotizaciones directamente a los fabricantes. El descuento por volumen a menudo reducirá el precio en 15-30%. Seleccionar el tamaño correcto del gabinete del servidor por adelantado evita costosas escasez de espacio en el estante que obligan a realizar compras prematuras más adelante.
Preguntas frecuentes « Preguntas respondidas sobre el gabinete del bastidor del servidor
P: ¿Cómo elijo el gabinete de servidor adecuado?
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Comience enumerando cada uno de los equipos que instalará (todo ello depende de la altura, profundidad, peso y consumo de energía de todos los dispositivos). Construya un espacio libre de 20-30% para un crecimiento futuro. Luego compare los requisitos de su equipo con los tres tipos de rack (marco abierto, gabinete cerrado, soporte de pared) que funcionarán con sus consideraciones de seguridad, polvo y enfriamiento.
Recuerda comprobar que la profundidad del armario es al menos tu equipo más profundo más 50 mm para la gestión del cable trasero.
P: ¿Qué significa 1U, 2U, 3U, 4U?
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P: ¿Qué tamaño de gabinete de servidor necesito?
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P: ¿Debería conseguir un estante de 2 postes, un estante de 4 postes o un gabinete para estantes?
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Los bastidores de 2 postes están bien para equipos de red livianos, interruptores, paneles de conexión y administración de cables que se sujetan solo en las orejas delanteras. Utilice 4 postes para servidores más pesados para soporte de rieles delanteros y traseros. El gabinete completo para rack (4 postes con paneles laterales y puertas) proporciona cierta seguridad física y reduce el polvo.
La selección debe reducirse al peso de su equipo y sus necesidades de seguridad: los servidores de 2 publicaciones pueden funcionar para implementaciones de red puras, mientras que los servidores requieren 4 publicaciones o más.
P: ¿Cuáles son los accesorios de rack más importantes para los racks de servidores?
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P: ¿Cuánto espacio U necesito en un bastidor de servidores?
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Calcule el espacio U total utilizado por todos los equipos que desea instalar: los servidores 1U normales ocupan 1U cada uno, los servidores de almacenamiento 2U dos..etc., los accesorios de conexión ocupan un gran espacio U. Si multiplicas ese total por 1,3 (búfer de crecimiento por 30%), debería darte una idea: por ejemplo, si tu equipo ocupa 28U, entonces deberías optar por un gabinete de al menos 36U de altura. Pero la planificación común es bastante diferente.
Por lo general, los planificadores de centros de datos optan por un gabinete de 42U porque el costo por unidad de 42U es bastante igual al de 36U y les da margen de maniobra para el futuro..
Acerca de esta guía
KDST diseña y fabrica gabinetes de protección personalizados para centros de datos e infraestructura de telecomunicaciones. Esta guía de compra refleja la experiencia de nuestro equipo de ingeniería con las especificaciones de gabinetes de bastidor de servidores, el diseño de gabinetes con clasificación IP y la gestión térmica en implementaciones en múltiples zonas climáticas. Las especificaciones técnicas hacen referencia a los estándares EIA-310-D, ENERGY STAR y ASHRAE. Cuando se citan rangos típicos de la industria sin una fuente específica, los valores se compararon con múltiples hojas de datos de fabricantes.
Referencias y fuentes
- Directrices sobre estantes y filas « Servicios de TI de la Universidad de Arkansas
- Vaya a un diseño de pasillo caliente/pasillo frío « ENERGY STAR (EPA de EE.UU.)
- KSC-SPEC-E-0002 Revisión A « Instalación de equipos eléctricos « Centro Espacial Kennedy de la NASA
- Recursos del centro de datos y pautas térmicas « ASHRAE
- IP frente a NEMA: ¿Qué calificación necesita su gabinete? « Rittal
