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      机柜系统基本要求和机柜组件及单元介绍

      来源:中国绿色数据中心 作者:机房360 更新时间:2009-5-8 14:41:47

      摘要:一套完整的新一代机柜系统主要包括机柜主体、气流管理单元、线缆管理单元、电力分配单元、安装固定配件、KVM切换器及机架式LCD显示器等。

        一、机柜系统基木要求
        在上个世纪70年代末,企业开始在机柜中安装计算机。然而,由于多个供应商之间的设备不兼容,因此安装很?#36873;?984年,国际电工委员会(IEC)通过了IEC297-3标准,规定机柜的标准物理尺寸为482.6nun(lgin.)。其它如EIA310(美国电子工业协会)等标准进一步确立了机架式安装的电信和IT设备的标准。尽管建立了这些标准,但是计算机工业的不断进步及其与电信行业的不断融合却带来了新的问题,即这些标准明显滞后。本节系统地阐述了对用户问题的识别和分类,并对下一代关键业务设施机柜系统的性质和特性进行了深入分析。
        本节系统分析了客户在机柜系统方面的问题,指出了下一代关键业务设施的发展方向。当前的设计思路和设备没有解决的、最为紧迫的问题?#21152;?#19968;个共同的核心问题,即数据中心或网络机房适应文化能力较差。机柜系统必须对不断变化的要求有更强的适应能力,才能改善其可用性?#32479;?#26412;效益。
        在许多行业,随着在可靠性、周期、成本方面的进步,?#21592;?#20934;化、预工程化和模块要求的进一步提高,行业均达到了一定的成熟水平。关键业务设施及其所使用的机柜系统的设计人员和设施所有者?#21152;?#35813;考虑是否达到了这一点要求。

        二、机柜组件
        一套完整的新一代机柜系统主要包括机柜主体、气流管理单元、线缆管理单元、电力分配单元、安装固定配件、KVM切换器及机架式LCD显示器等。本节所提到的机柜通常情况下?#38469;?#25351;机柜主体,除非特殊说明外。
        (一)机柜主体
        符合现代核心机房设计要求的机柜主体通常具有以?#32511;?#24449;。
        (1) 前后门通风面积不小于5355cm2,满足主要服务器生产商规定的通风要求。
        
               满足通风面积要求的机柜前门
        (2)垂直安装立柱能够进行方便的调节,以满足不同安装深度设备的要求。
        (3)所有符合EIA-310-D标准的设备均能够进行正确安装。
        (4)集成的后部线缆管理专用通道,使用户可以方便地对大量的数据线缆进行敷设、管理和操作,即使在机柜中已安装机架设备或已并柜安装的情况下也可以轻松完成。
        (5)通过后部电源分配通道,用户可以方便将多?#20013;?#21495;的垂直安装电源分配器(PDU)进行安装,同时无需?#21152;?#23453;贵的机柜有效安装空间。专用的电源分配通道,方便了电源分配操作,同时为机柜安装设备提供了更大数量的电源插座,在机柜一侧的电源分配通道中可以提供不少于21个IEC电源插座。
        (6)电源线和数据线既可来自于机柜顶部线缆桥架,也可来自于架空地板的下部空间,因此机柜的柜顶和机柜底部需要提供充足的线缆进入通道口。在一些使用环境下,电源线或数据线可能需要从并排安装的一个机柜中敷设?#36739;?#37051;的另一个机柜,在机柜后部的布线通道上需要提供侧面线缆通道口,以满足这种使用需要。
        
        (7)机柜的垂直安装立柱上标?#22659;?#20102;每个"U"的准确位置,免除了用户反复查找安装位置的烦恼,大大方便用户的安装工作。
        (8)前门、后门及侧板均可锁定,并只能用提供的钥匙打开。
        (9)经过验证的框架设计、坚固的标?#21450;滄案?#20197;及重载轮脚提供不小于900kg的静态和动态负载级别。
        (10)设置多个接地螺栓,为机柜内安装的设备及所有独立的金属部件提供充足的接地点。
        (11)可快速拆卸的前、后门和侧板设计。在进行设备安装及日常维护时,拆掉机柜门或侧板能够带来意想不到的方便。
        (二)气流管理单元
        气流管理单元主要用于防止空气在机柜内反复循环,提高机房制冷效率。通常分为被动式和主动式两种模式。
        1.被动式气流管理单元
        被动式气流管理单元通常采用无源组件来改变气流的分配。例如,盲板通过?#21152;?#26410;使用的机架空间来促进机箱内正常的空气流通,并采用模块化、无工具的设计,可快速、轻松地安装到EIA-31019in.机架中或具有方形安装孔的机柜中。
        金属挡板用于螺纹导轨的情况,毛刷条可在阻挡气流的同时允许电缆从机架正面穿到机架背面。
        使用由lU、2U、4U、8U挡板组成的气流操纵挡板套件,通过占据未使用的机架空间来防止空气再循环。
        2.主动式气流管理单元
        主动式气流管理单元通常采用?#24615;?#35774;备来改变气流在机柜中的流动。根据功能不同,有以?#24405;?#31181;。
        (1)侧面到侧面气流分配。带侧向空气流动的机架设备对IT设施管理员提出了很多挑战,尤其是在制冷方面。因为大多数机柜设计成气流从前到后的?#38382;劍?#32780;要在侧向通风的设备里保持理想的运行温度是有困难的。机柜侧送风单元考虑了更好的安全性和构成,它允许机柜可以一个挨一个地并排放置却不会阻止空气流动。
        机柜侧送风单元通常为2U的机柜安装送风产品,用于网络设备或服务器间的侧向空气流动。它把经调节过?#29575;?#24230;的空气从机柜的前方吸入,并送向网络设备侧面的气流入口。这样,通过供给适当的入口温度延长了设备寿命。
        对于一个或多个连续堆叠在机柜里的网络设备推荐使用该产品。机柜侧送风单元可以放置在网络设备的上面,或下面,用户可以通过可互换的气流导向叶片来配置气流方式。
        (2)后部气流管理。在高密度设备环境中,传统的散热方式通常比?#31995;?#25928;。高密度安装的机柜可能导致IT设备过热,造成停机。机架排气设备可收集排出的热空气,将其返回至通风管道,从而消除数据申心中的热点。通过基于温度的自动风扇速度调节机制,风扇能够自动调节速度?#28304;?#21040;最佳性能。通过设备安装的LCD显示屏,用户可查看机架温度、监视报警条件以及调整设备设置值。通过集成式网络管理卡可以远程监视和控制机架排气设备。这种节省空间的产品安装在符合要求的机柜背面,不占台面空间。
        (3)?#23433;?#27668;流管理。架式?#23433;靠?#27668;分配设备是一个独特的架式安装风扇?#20449;?#20135;品,它与已有的精?#25151;?#27668;调节系统共同使用为机壳内的设备传送冷空气。空气分配设备与活地板相连接,直接将补充空气送入机壳,避免它在到达需要制冷的设备前与外界热空气混合。
        架式空气分配设备可以消除机壳顶部与底部的温度差异,它也可以防止温度很高的废气重新循环从入口处进入机壳。
        对于架式机壳,额定负载超过1.5kW的架式空气调节设备比较合适,它最大能够以3.0千瓦的功率提供气流。如果地下空气调节设备不能满足附近电信设备的需求,那么还要在活地板上额外使用上述设备。

        三、线缆管理单元
        机架和机柜比以前能容纳更多的设备,这种设备密度的增加更加需要机架内外井井有条的电缆管理。电缆如果管理不善,不仅可能导致电缆损坏或延长增加可更换电缆的时间,而且可能阻碍主要气流通过或到达,从而导致设备性能下降甚至停机。这些配件提供了满足各?#20013;?#35201;的适用的电缆管理方案,从简单的电缆管理环、垂直或水平整理面板到线槽和缆线梯的各种解决方案。
        根据功能可以划分为以?#24405;?#31181;。
        (1)线?#32511;蕁?#36890;常用于机柜之间架空的线缆管理,常用的尺寸有宽度为l5cm和30cm两种。在?#23548;?#24212;用中,线?#32511;?#36890;常称对使用,一个用于数据传输,另外一个用于电力传输,并且间隔距离不小于l5cm。
        (2)线缆通道。线缆通道用于机柜外的线缆管理,通常安装于机柜的顶部,一般至少安装2个通道,分别对数据线缆和电力线缆进行管理。
        线缆通道组件
        (3)水平线缆管理,即机柜内部的线缆管理。
        (4)垂直线缆管理,即机柜内部的线缆管理。

        四、电力分配单元
        电力分配单元通常?#21152;胠U或0U的机柜空l间,为整个机柜提供不少于21个电源插座。电源插座采用国际通用的Cl3、C19标准,单个电力分配单元提供的最大电流值不小于32A,并提供过载或短路保护。
        可选择计量式配电单元提供了高级警告,以防止发生意外的电源过载现象。一旦超过用户定义的报警闽值,即可就任务关键设备可能存在的意外电路过载问题发出本地和远程实时报警,降低了风险。计量式机架PDU提供了电源利用?#26159;?#21183;,使数据中心经理可以就正确调整IT环境的规模做出明智的决定。

        五、安装固定配件
        安装固定配件包括稳定板、键?#22363;?#23625;、轻型和重型托架、螺栓锁定支架、接地包、安装滑轨、支架和相关的五金件。
        

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