Os segredos de um design de rack de servidor de 19 polegadas

Já se perguntou como é que a espinha dorsal dos centros de dados modernos se mantém organizada e eficiente? Este artigo explora o fascinante mundo dos bastidores e armários para servidores de 19 polegadas, descrevendo em pormenor as suas origens, tipos e especificações. Descubra como estes componentes essenciais mantêm o nosso mundo digital a funcionar sem problemas e o que os torna tão cruciais para utilização em escritórios e na indústria.

Índice

I. Introdução:

1- O que é um bastidor de servidor de 19"?

Um bastidor de servidor de 19″ refere-se geralmente ao equipamento instalado num armário ou bastidor de 19″. A diferença entre um armário e uma prateleira é que um armário tem um invólucro protetor e tampas superior e inferior, enquanto uma prateleira não tem.

As estantes, ao contrário dos armários, são frequentemente designadas por "armações". Ambas têm uma forma retangular. O chassis de servidor de 19″ foi concebido para caber dentro de um armário, assumindo uma forma retangular e respeitando limitações específicas em termos de altura, de modo a que os chassis produzidos por diferentes fabricantes possam caber em armários concebidos de acordo com as mesmas especificações.

2- Origens dos bastidores e armários para servidores de 19

Inicialmente, as prateleiras e armários para servidores de 19 polegadas constituíam uma norma para os instrumentos de controlo eletrónico do exército dos EUA. O objetivo desta norma era unificar as dimensões destes dispositivos e facilitar a sua rápida montagem, substituição e manutenção. Eventualmente, esta norma foi adoptada pelo sector civil, tornando-se amplamente utilizada no mundo empresarial.

3- Tipos de produtos de bastidor para servidores de 19

3-1- As vantagens dos armários incluem a proteção dos bastidores de servidores e a facilidade de expansão. Foram inicialmente utilizados para sistemas de controlo industrial, mas nos últimos anos, devido ao desenvolvimento das redes, têm sido cada vez mais utilizados para equipamentos de comunicação em rede.

Por conseguinte, os seus tipos de produtos podem ser amplamente divididos em duas categorias principais: produtos para utilização em escritórios e produtos para utilização industrial.

3-2- Produtos de escritório

  • 3-2-1- Servidores
  • 3-2-2- Produtos de telecomunicações
  • 3-2-3- Produtos Internet/Intranet
  • 3-2-4- Outros produtos relacionados com periféricos de computadores

3-3- Produtos de uso industrial

  • 3-3-1- IPC (PC Industrial)
  • 3-3-2- Painéis de controlo
  • 3-3-3- Outros produtos conexos assistidos por máquinas

II. Dimensões externas da estrutura para servidores de 19″ e especificações do armário

1- Especificações do armário

Os gabinetes não são meras caixas, como o nome sugere; eles vêm em vários formatos, como mostrado nas três figuras abaixo. Estes armários são todos produtos HP, mas o seu aspeto e dimensões variam consoante o ambiente de funcionamento.

Todos os armários são fabricados de acordo com as especificações relevantes, com larguras, alturas e profundidades definidas nas séries IEC-60297 e EIA-310. As duas especificações definem a unidade de altura como U (1U = 1,75″ = 44,45mm), a largura como 19″ (existem outras especificações de largura, mas 19″ é a mais comum) e a profundidade tem algumas variações.

1-1- Definição da unidade de altura U: 1U = 1,75 polegadas = 44,45 mm. Os armários utilizam U como unidade básica, pelo que um armário de 35U pode acomodar uma altura total de 35U de bastidores para servidores, mas a altura total do armário não é de 35U.

1-2- A definição da largura de 19 polegadas (482,6 mm) refere-se à largura máxima visível do bastidor para servidores quando visto de frente, que é normalmente a largura dos flanges de montagem de cada lado do bastidor para servidores e não a largura do próprio armário. A largura dos armários de 19″ é limitada pelas dimensões do bastidor para servidores, excedendo quase sempre 500 mm (uma vez que os bastidores para servidores de 19″ têm cerca de 483 mm de largura). As larguras actuais dos armários no mercado variam entre 500 mm e 800 mm, com algumas especificações especiais que excedem os 1000 mm, mas o mais comum é um armário com 600 mm de largura.

1-3- Embora existam regulamentos para a profundidade dos armários, estes raramente são mencionados, uma vez que não limitam os designs de bastidores para servidores, como a altura e a largura. Até mesmo racks de servidores curtos podem ser utilizados em armários compridos, desde que as suas especificações de design estejam totalmente em conformidade. Os fabricantes de armários produzem várias especificações de profundidade, sendo que os armários com 600 mm, 700 mm e 800 mm de profundidade são os mais utilizados (a profundidade refere-se à profundidade externa do armário, excluindo os puxadores).

2- Relação entre o aspeto exterior do bastidor do servidor e o armário durante a conceção

2-1- Dimensões exteriores: A conceção de bastidores para servidores é limitada pelo tamanho do armário, pelo que os projectistas devem ter em conta os seguintes pontos:

2-1-1- Em termos de altura: Uma vez que a altura é medida em U, sendo 1U igual a 1,75″ ou 44,45mm, um bastidor para servidor de 1U não pode exceder 44,45mm de altura. Para facilitar o empilhamento e a montagem, a altura é normalmente concebida para ser inferior a 44 mm. Do mesmo modo, a altura real das prateleiras para servidores com diferentes valores U será ligeiramente inferior ao seu valor U, permitindo um espaço entre cada prateleira para servidores no armário para facilitar a montagem e a desmontagem.

2-1-2- Em termos de largura: os armários de 19″ têm chapa metálica (ou rectangulares de alumínio) em cada canto para suportar o armário e fixar a prateleira para servidores, pelo que a largura interna disponível para prateleiras para servidores é apenas de cerca de 450 mm (aproximadamente 17,7″) e não a largura total de 19″. Para ter em conta a montagem, a largura das prateleiras para servidores não pode ser definida para 450 mm e, normalmente, não excede 440 mm, deixando um espaço de 5 mm de cada lado. Se forem consideradas calhas de deslize para facilitar a montagem, manutenção e desmontagem, a largura do bastidor para servidores deve ser ainda mais reduzida. As espessuras comuns das calhas de deslize variam entre 10 e 20 mm e ambos os lados necessitam de calhas, pelo que a largura da bastidor para servidores se torna ainda mais estreita depois de ter em conta o dobro da espessura.

2-1-3- Em termos de profundidade: As considerações de profundidade incluem a necessidade de os racks de servidores dentro dos gabinetes terem espaço para dissipação de calor, gerenciamento de cabos e outros arranjos de componentes. Uma vez que o espaço em ambos os lados é limitado, os projectistas devem utilizar os espaços frontal e traseiro. Normalmente, há pelo menos 75 mm de espaço na parte frontal e traseira (dependendo da localização do suporte de montagem). Por conseguinte, para um armário de 600 mm, é melhor conceber bastidores para servidores com uma profundidade inferior a 450 mm.

2-2- Orifícios de montagem do armário: As estantes de servidores devem ser fixadas em ambos os lados quando colocadas num armário, com orifícios de montagem normalmente localizados nas flanges de montagem. As dimensões e posições destes orifícios são apresentadas na figura abaixo (fonte de dados: EIA-310-D). A figura mostra três dimensões para a largura, cada uma com três números. A camada superior de dimensões é o tamanho padrão para gabinetes de 19 polegadas (ou seja, 450, 465 e 483,4). As três dimensões representam o seguinte:

450 mm - Largura máxima que um rack de servidor pode ocupar dentro do gabinete. 465mm - Distância entre os orifícios de montagem no rack do servidor e no gabinete. 483,4 mm - Largura máxima permitida entre os flanges de montagem no rack do servidor.

31,8 mm - Distância entre os dois orifícios de montagem numa altura de 1U. Se existirem três orifícios de montagem numa altura de 1U, a distância entre os orifícios é metade de 31,8 mm, ou seja, 15,9 mm.

12,7 mm - Distância mais próxima entre os orifícios de montagem de duas unidades U adjacentes, especificamente, a distância entre o orifício inferior da U superior e o orifício superior da U inferior. A junção entre 1U e 1U está localizada no meio da distância de 12,7 mm.

6,75 mm - Distância entre o orifício de montagem superior (ou inferior) do bastidor do servidor e a parte superior (ou inferior) interior do armário.

2-3- Pegas frontais: As estantes para servidores são empurradas e retiradas pela frente, pelo que as pegas são frequentemente concebidas nos lados da frente da estante para servidores para facilitar a operação. Ao conceber os puxadores, deve ter-se o cuidado de evitar interferir com os orifícios de montagem dos parafusos para a montagem da estante para servidores e do armário, uma vez que estes orifícios também se encontram nos lados da estante para servidores.

2-4- Almofadas para os pés: Algumas estantes de servidores são concebidas para funcionarem de forma independente fora do armário, pelo que as suas bases estão frequentemente equipadas com pés de apoio. Isso evita danos às superfícies quando colocadas sobre uma mesa ou escrivaninha. No entanto, ao instalar o rack de servidor em um gabinete, os pés podem interferir com o rack de servidor abaixo. Por conseguinte, é preferível conceber bases para os pés que possam ser facilmente removidas e reinstaladas.

III. Tabela de dimensões do armário normalizado de 19 polegadas

O armário standard que vemos habitualmente é o armário standard de 19 polegadas. Atualmente, a maioria das larguras de painel de equipamento de engenharia utiliza a especificação de tamanho de 19 polegadas. Como resultado, o armário de 19 polegadas tornou-se um armário padrão natural.

Relativamente ao armário standard, sabemos que a sua estrutura não é muito complicada, consistindo normalmente na estrutura básica do armário, no sistema de suporte interno e nos componentes do sistema de alimentação e refrigeração.

O objetivo da normalização das dimensões do servidor é garantir que este mantém o tamanho adequado para ser colocado num bastidor de metal ou alumínio. O rack possui orifícios para parafusos para fixar o servidor, alinhando-os com os orifícios para parafusos do servidor e, em seguida, fixando-os com parafusos para facilitar o espaço necessário para cada servidor.

As dimensões padrão de um servidor são a largura (48,26 cm = 19 polegadas) e a altura (um múltiplo de 4,445 cm). Uma vez que a largura é de 19 polegadas, por vezes um bastidor que cumpre esta norma é também designado por "bastidor de 19 polegadas". A espessura é baseada numa unidade de 4,445 cm, sendo 1U igual a 4,445 cm.

As dimensões específicas e as normas de tamanho são apresentadas no quadro abaixo:

Dimensões do armário standard de 19 polegadas

Item Tipo Tamanho/mm
Armário standard 18U 1000X600X600
  24U 1200X600X600
  27U 1400X600X600
  32U 1600X600X600
  37U 1800X600X600
  42U 2000X600X600
Armário de servidor 42U 2000X800X800
  37U 1800X800X800
  24U 1200X600X800
  27U 1400X600X800
  32U 1600X600X800
  37U 1800X600X800
  42U 2000X600X800
Armário de parede 6U 350X600X450
  9U 500X600X450
  12U 650X600X450
  15U 800X600X450
  18U 1000X600X450

Dimensões do armário 42U

As dimensões do armário 42U são, de facto, bastante semelhantes às do armário padrão de 19 polegadas, sendo a única diferença a altura, que é de 42U. A altura do equipamento instalado num armário standard de 19 polegadas é expressa numa unidade especial denominada "U", em que 1U é igual a 44,45 mm.

Os painéis de equipamento dos dispositivos que utilizam armários standard de 19 polegadas são normalmente fabricados de acordo com a norma nU. Para um armário de 42U, o espaço interno disponível é de 42U, permitindo-lhe escolher o tamanho do armário com base no número de dispositivos que possui.

Os armários Totem oferecem opções de 18U, 22U, 27U, 32U, 37U, 42U e 47U à sua escolha.

Como são definidas as dimensões de um armário? Vejamos uma introdução mais detalhada abaixo, na esperança de que ajude na seleção de um armário.

As dimensões da altura H1 pode ser vista no quadro seguinte:

H160080010001200140015001800200022002600
H29U13U18U22U27U31U36U40U45054U

Nota: Na tabela, 1U = 44,45 mm. Quando não há requisitos para armários combinados, H1 é a dimensão de referência.

Dimensões do armário do servidor explicadas:

Quando falamos do "U" de um servidor, trata-se de uma unidade que representa as dimensões externas do servidor. É uma abreviatura de "Unidade" e é determinada pela Associação Americana da Indústria Eletrónica (EIA) como uma norma da indústria. O objetivo da normalização das dimensões do servidor é assegurar que os servidores mantêm as dimensões adequadas para caberem em bastidores de ferro ou alumínio.

As dimensões padrão de um servidor são a largura (48,26 cm = 19 polegadas) e a altura (múltiplos de 4,445 cm). Uma vez que a largura é de 19 polegadas, os bastidores que cumprem esta norma são também designados por "bastidores de 19 polegadas", que é a largura de um servidor montado em bastidor.

Escolha do espaço do armário do servidor Considerações sobre o espaço:

Planear e listar todos os equipamentos a instalar no armário e as suas medidas exactas: altura, comprimento, largura e peso. Ao resumir o volume e o espaço ocupado por estes dispositivos, acabará por decidir a altura do armário que vai escolher. É evidente que os armários mais altos podem conter mais equipamento e poupar espaço.

A maximização da altura do armário não é a única consideração; a parte de trás do armário também tem uma grande área disponível para utilização. Esta é a razão para medir a profundidade do armário. A escolha de um armário mais profundo permite-lhe instalar dois conjuntos de equipamentos lado a lado e depois instalar ainda mais dispositivos.

Depois de calcular o espaço do armário (em unidades "U" ou de 1,75 polegadas), considere o tamanho total do armário. Ninguém gostaria de descobrir que precisa de adicionar mais equipamento pouco depois de encher o armário. Portanto, como regra geral, permita um extra de 20% a 30% na altura do gabinete para expansão do sistema. Este espaço extra também melhora a ventilação do equipamento.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.

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