Les secrets de la conception d'un rack de serveur 19 pouces

I. Introduction :

1- Qu'est-ce qu'un rack de serveur 19″ ?

Un rack de serveur 19″ fait généralement référence à l'équipement installé dans une armoire ou un rack 19″. La différence entre une armoire et un rack réside dans le fait qu'une armoire possède une coque de protection et des couvercles supérieur et inférieur, alors qu'un rack n'en possède pas.

Les rayonnages, distincts des armoires, sont souvent appelés "cadres". Les deux ont une forme rectangulaire. Le châssis de serveur 19″ est conçu pour s'adapter à l'intérieur d'une armoire, en adoptant une forme rectangulaire et en respectant des limites de hauteur spécifiques afin que les châssis produits par différents fabricants puissent s'intégrer dans des armoires conçues selon les mêmes spécifications.

2- Origine des baies serveurs 19″.

À l'origine, les racks et armoires de serveurs 19″ étaient une norme pour les instruments de contrôle électronique de l'armée américaine. L'objectif de cette norme était d'unifier les dimensions de ces appareils et de faciliter leur assemblage, leur remplacement et leur maintenance. Par la suite, cette norme a été adoptée par le secteur civil et s'est largement répandue dans le monde des affaires.

3- Types de produits pour baies de serveurs 19″ (19″ server rack products)

3-1- Les armoires ont pour avantage de protéger les baies de serveurs et de faciliter leur extension. Elles ont d'abord été utilisées pour les systèmes de contrôle industriel, mais ces dernières années, en raison du développement des réseaux, elles ont été de plus en plus utilisées pour les équipements de communication en réseau.

Par conséquent, leurs types de produits peuvent être divisés en deux catégories principales : les produits à usage de bureau et les produits à usage industriel.

3-2- Produits à usage de bureau

• 3-2-1- Serveurs
• 3-2-2- Produits de télécommunication
• 3-2-3- Produits Internet/Intranet
• 3-2-4- Autres produits périphériques pour ordinateurs

3-3- Produits à usage industriel

• 3-3-1- IPC (Industrial PC)
• 3-3-2- Panneaux de contrôle
• 3-3-3- Autres produits connexes assistés par machine

II. Dimensions externes et spécifications des armoires de serveurs 19″.

1- Spécifications de l'armoire

Les armoires ne sont pas de simples boîtes comme leur nom l'indique ; elles se présentent sous différentes formes, comme le montrent les trois figures ci-dessous. Ces armoires sont toutes des produits HP, mais leur aspect et leurs dimensions varient en fonction de l'environnement d'exploitation.

Toutes les armoires sont fabriquées conformément aux spécifications pertinentes, avec des largeurs, des hauteurs et des profondeurs définies dans les séries IEC-60297 et EIA-310. Les deux spécifications définissent l'unité de hauteur comme U (1U = 1.75″ = 44.45mm), la largeur comme 19″ (d'autres spécifications de largeur existent, mais 19″ est la plus commune), et la profondeur a quelques variations.

1-1- Définition de l'unité de hauteur U : 1U = 1,75 pouces = 44,45mm. Les armoires utilisent U comme unité de base, ainsi une armoire 35U peut accueillir une hauteur totale de 35U de baies de serveurs, mais la hauteur totale de l'armoire n'est pas de 35U.

1-2- La définition de la largeur de 19 pouces (482,6 mm) fait référence à la largeur maximale visible de la baie de serveurs vue de l'avant, qui correspond généralement à la largeur des brides de montage de chaque côté de la baie de serveurs, et non à la largeur de l'armoire elle-même. La largeur des armoires 19″ est limitée par les dimensions du rack de serveurs, et dépasse presque toujours 500 mm (puisque les racks de serveurs 19″ ont une largeur d'environ 483 mm). Les largeurs des armoires du marché actuel vont de 500 mm à 800 mm, avec quelques spécifications spéciales dépassant 1000 mm, mais la plus courante est une armoire de 600 mm de large.

1-3- Bien qu'il existe des réglementations relatives à la profondeur des armoires, elles sont rarement mentionnées, car elles ne limitent pas les conceptions de baies de serveurs telles que la hauteur et la largeur. Même les baies de serveurs courtes peuvent être utilisées dans des armoires longues, à condition que leurs spécifications de conception soient entièrement conformes. Les fabricants d'armoires produisent différentes spécifications de profondeur, les armoires de 600 mm, 700 mm et 800 mm de profondeur étant les plus couramment utilisées (la profondeur fait référence à la profondeur externe de l'armoire, sans les poignées).

2- Relation entre l'aspect extérieur de la baie de serveurs et l'armoire lors de la conception

2-1- Dimensions extérieures : La conception des baies de serveurs est limitée par la taille des armoires, et les concepteurs doivent donc tenir compte des points suivants :

2-1-1- En termes de hauteur : La hauteur étant mesurée en U, 1U étant égal à 1,75″ ou 44,45mm, une baie de serveurs 1U ne peut pas dépasser 44,45mm de hauteur. Pour faciliter l'empilage et l'assemblage, la hauteur est généralement inférieure à 44 mm. De même, la hauteur réelle des baies de serveurs ayant des valeurs U différentes sera légèrement inférieure à leur valeur U, ce qui permet de laisser un espace entre chaque baie de serveurs dans l'armoire pour faciliter le montage et le démontage.

2-1-2- En termes de largeur : les armoires de 19″ ont tôle (La largeur interne disponible pour les baies de serveurs n'est donc que d'environ 450 mm (approximativement 17,7″), et non pas la largeur totale de 19″. Pour tenir compte de l'assemblage, la largeur des baies de serveurs ne peut pas être fixée à 450 mm et ne dépasse généralement pas 440 mm, ce qui laisse un espace de 5 mm de chaque côté. Si des glissières sont envisagées pour faciliter l'assemblage, la maintenance et le démontage, la largeur de la baie de serveurs doit être encore réduite. L'épaisseur des glissières courantes varie de 10 à 20 mm, et les deux côtés ont besoin de glissières, de sorte que la largeur de la baie de serveurs devient encore plus étroite après avoir pris en compte le double de l'épaisseur.

2-1-3- En termes de profondeur : Les considérations de profondeur comprennent la nécessité pour les baies de serveurs à l'intérieur des armoires de disposer d'un espace pour la dissipation de la chaleur, la gestion des câbles et d'autres arrangements de composants. L'espace de chaque côté étant limité, les concepteurs doivent utiliser les espaces situés à l'avant et à l'arrière. En général, il y a au moins 75 mm d'espace à l'avant et à l'arrière (en fonction de l'emplacement du support de montage). Par conséquent, pour une armoire de 600 mm, il est préférable de concevoir des baies de serveurs d'une profondeur inférieure à 450 mm.

2-2- Trous de montage de l'armoire : Les baies de serveurs doivent être fixées des deux côtés lorsqu'elles sont placées dans une armoire, les trous de fixation étant généralement situés sur les brides de montage. Les dimensions et les positions de ces trous sont indiquées dans la figure ci-dessous (source de données : EIA-310-D). La figure montre trois dimensions pour la largeur, chacune avec trois chiffres. La couche supérieure des dimensions correspond à la taille standard des armoires de 19 pouces (c'est-à-dire 450, 465 et 483,4). Les trois dimensions représentent ce qui suit :

450 mm - Largeur maximale qu'une baie de serveurs peut occuper à l'intérieur de l'armoire. 465 mm - Distance entre les trous de montage de la baie de serveurs et de l'armoire. 483,4 mm - Largeur maximale autorisée entre les brides de montage de la baie de serveurs.

31,8 mm - Distance entre les deux trous de montage à l'intérieur d'une hauteur de 1U. S'il y a trois trous de montage dans une hauteur de 1U, la distance entre les trous est la moitié de 31,8 mm, soit 15,9 mm.

12,7 mm - Distance la plus proche entre les trous de montage de deux unités U adjacentes, c'est-à-dire la distance entre le trou inférieur de l'unité U supérieure et le trou supérieur de l'unité U inférieure. La jonction entre 1U et 1U est située au milieu de la distance de 12,7 mm.

6,75 mm - Distance entre le trou de montage supérieur (ou inférieur) de la baie de serveurs et le haut (ou le bas) intérieur de l'armoire.

2-3- Poignées avant : Les baies de serveurs sont insérées et retirées par l'avant, c'est pourquoi les poignées sont souvent conçues sur les côtés avant de la baie de serveurs pour en faciliter l'utilisation. Lors de la conception des poignées, il faut veiller à ne pas interférer avec les trous de fixation des vis pour l'assemblage de la baie de serveurs et de l'armoire, car ces trous sont également situés sur les côtés de la baie de serveurs.

2-4- Coussinets pour les pieds : Certaines baies de serveurs sont conçues pour fonctionner de manière autonome en dehors de l'armoire, c'est pourquoi leur base est souvent équipée de patins. Cela permet d'éviter d'endommager les surfaces lorsqu'elles sont placées sur une table ou un bureau. Toutefois, lors de l'installation de la baie de serveurs dans une armoire, les patins peuvent interférer avec la baie de serveurs située en dessous. Il est donc préférable de concevoir des patins qui peuvent être facilement retirés et réinstallés.

III. Tableau des dimensions des armoires standard de 19 pouces

L'armoire standard que nous voyons couramment est l'armoire standard de 19 pouces. De nos jours, la plupart des largeurs de panneaux d'équipements techniques utilisent la spécification de taille 19 pouces. Par conséquent, l'armoire de 19 pouces est devenue une armoire standard naturelle.

En ce qui concerne l'armoire standard, nous savons que sa structure n'est pas très compliquée et qu'elle se compose généralement de la structure de base de l'armoire, du système de support interne et des composants du système d'alimentation et de refroidissement.

La normalisation des dimensions des serveurs a pour but de garantir que le serveur conserve la taille appropriée pour être placé sur un rack en métal ou en aluminium. Le rack comporte des trous de vis pour fixer le serveur, s'aligner sur les trous de vis du serveur et le fixer à l'aide de vis pour faciliter l'espace requis pour chaque serveur.

Les dimensions standard d'un serveur sont sa largeur (48,26 cm = 19 pouces) et sa hauteur (un multiple de 4,445 cm). La largeur étant de 19 pouces, un rack répondant à cette norme est parfois appelé "rack 19 pouces". L'épaisseur est basée sur une unité de 4,445 cm, 1U étant égale à 4,445 cm.

Les dimensions spécifiques et les normes de taille sont indiquées dans le tableau ci-dessous :

Dimensions de l'armoire standard 19 pouces

Dimensions de l'armoire 42U

Les dimensions de l'armoire 42U sont en fait assez similaires à celles de l'armoire standard de 19 pouces, la seule différence étant la hauteur, qui est de 42U. La hauteur de l'équipement installé dans une armoire standard de 19 pouces est exprimée dans une unité spéciale appelée "U", où 1U équivaut à 44,45 mm.

Les panneaux d'équipement des appareils qui utilisent des armoires standard de 19 pouces sont généralement fabriqués selon la norme nU. Pour une armoire 42U, l'espace interne disponible est de 42U, ce qui vous permet de choisir la taille de l'armoire en fonction du nombre d'appareils dont vous disposez.

Les armoires Totem sont disponibles en 18U, 22U, 27U, 32U, 37U, 42U et 47U.

Comment sont définies les dimensions d'une armoire ? Voici une introduction plus détaillée, en espérant qu'elle vous aidera à choisir une armoire.

Les dimensions de la hauteur H₁ est présentée dans le tableau ci-dessous :

Remarque : dans le tableau, 1U = 44,45 mm. Lorsqu'il n'y a pas d'exigence en matière d'armoires combinées, H₁ est la dimension de référence.

Les dimensions des armoires de serveurs expliquées :

Lorsque nous parlons du "U" d'un serveur, il s'agit d'une unité qui représente les dimensions externes du serveur. Il s'agit d'une abréviation pour "Unit" (unité) et elle est déterminée par l'American Electronics Industry Association (EIA) en tant que norme industrielle. L'objectif de la normalisation des dimensions des serveurs est de s'assurer que les serveurs conservent les dimensions appropriées pour s'adapter aux racks en fer ou en aluminium.

Les dimensions standard d'un serveur sont sa largeur (48,26 cm = 19 pouces) et sa hauteur (multiples de 4,445 cm). La largeur étant de 19 pouces, les racks qui répondent à cette norme sont également appelés "racks 19 pouces", ce qui correspond à la largeur d'un serveur monté en rack.

Choix d'une armoire de serveur Considérations relatives à l'espace :

Planifiez et listez tous les équipements à installer dans l'armoire et leurs mesures exactes : hauteur, longueur, largeur et poids. En résumant le volume et l'espace occupés par ces appareils, vous déciderez en fin de compte de la hauteur de l'armoire que vous choisirez. Il est évident que les armoires plus hautes peuvent contenir plus d'équipements et économiser de l'espace.

L'optimisation de la hauteur de l'armoire n'est pas le seul élément à prendre en compte ; l'arrière de l'armoire dispose également d'une grande surface utilisable. C'est la raison pour laquelle il faut mesurer la profondeur de l'armoire. Le choix d'une armoire plus profonde vous permet d'installer deux ensembles d'équipements dos à dos et d'installer encore plus d'appareils.

Après avoir calculé l'espace de l'armoire (en "U" ou en unités de 1,75 pouce), il faut tenir compte de la taille globale de l'armoire. Personne ne souhaite découvrir qu'il doit ajouter du matériel peu après avoir rempli l'armoire. C'est pourquoi, en règle générale, il faut prévoir une hauteur supplémentaire de 20% à 30% pour l'extension du système. Cet espace supplémentaire améliore également la ventilation de l'équipement.