Czym są szafy ser­we­rowe i jak się je dobiera?

Szafy serwerowe, czyli szafy rack 19” znane są każdemu, kto choć pobieżnie miał do czy­nie­nia z branżą IT. Długie rzędy identycznych obudów w olbrzymich serwerowniach pozwalają przypuszczać, że prognozowana na najbliższy rok ilość danych zgro­ma­dzo­nych przez ludzkość w sieci mająca osiągnąć 1 trylion GB wcale nie jest nierealna. Czym jednak są tak powszechne szafy serwerowe i co trzeba wziąć pod uwagę dobierając je do potrzeb użytkownika?

Jak powstał pomysł na szafy ser­we­rowe?

Mimo że ogromne serwerownie pojawiły się na świecie zaledwie kilkanaście lat temu, początki organizacji urządzeń w zestandaryzowane obudowy, czy raczej pierwotnie stojaki, sięgają lat 20 ubiegłego stulecia. Prapradziadkiem obecnych szaf sterowniczych były stojaki o sze­ro­ko­ści 19,5” z jednostką U odpowiadającą dzisiejszej, pro­du­ko­wane przez American Tele­phone and Telegraph Company (później AT& T). Sto­so­wany pierwotnie w tele­ko­mu­ni­ka­cji, pomysł okazał się tak dobry, że używany jest do dziś. Uległ oczywiście na przestrzeni lat zmianom i modyfikacjom, jednak trzon – stan­da­ry­zo­wana szerokość oraz wysokość pojedynczego urządzenia została zachowana. Więcej na temat historii szaf serwerowych przeczytać można w artykule o szafach wiszących i sto­ją­cych.

Jak zbudowane są szafy serwerowe?

Różnorodność szaf serwerowych jest znaczna, ze względu na rozmaitość sto­so­wanych w nich urządzeń oraz wymogów zewnętrznych takich jak wymiary oraz układ wnętrz, w których są montowane. Producenci podchodzą do realizacji obudów serwerowych bardzo elastycznie, dlatego poszczególne szafy serwerowe różnią się między sobą nie tylko rozmiarem, ale również funk­cjo­nal­no­ścią.

Kilka słów o wymia­rach. Zew­nętrzne wymiary szaf ser­we­ro­wych nie są stan­da­ry­zo­wane, stan­dar­dowa jest nato­miast sze­ro­kość roz­sta­wie­nia pro­fili mon­ta­żo­wych 19 cali oraz wyso­kość mon­ta­żowa poda­wana w U (1U = 1 ¾ cala). Zwy­kle w ser­we­row­niach spo­tyka się szafy o wyso­ko­ści mon­ta­żo­wej 42 U. Wymiary zewnętrzne dobiera się w zależ­no­ści od kon­kret­nych potrzeb i nie­wska­zane jest zarówno nie­do­wy­mia­ro­wa­nie, jak i prze­wy­mia­ro­wa­nie. Zbyt sze­roka szafa, zakłóca obieg powie­trza wewnątrz i może powo­do­wać prze­grza­nie znaj­du­ją­cych się w niej urzą­dzeń lub koniecz­ność sto­so­wa­nia wen­ty­la­to­rów o więk­szej mocy (co nega­tyw­nie prze­kłada się zarówno na obcią­że­nie sieci, jak i koszty eks­plo­ata­cyjne). W przy­padku sto­so­wa­nia sys­temu zabu­dowy chłod­nych lub cie­płych kory­ta­rzy (kli­ma­ty­za­cja wewnątrz ser­we­rowni jest tak zapro­jek­to­wana, żeby wyko­rzy­stać do chło­dze­nia lub grza­nia kory­ta­rze mię­dzy cią­gami szaf ser­we­ro­wych) używa się nawet zaśle­pek, które wypeł­niają otwory boczne. Podob­nie istotna jest głę­bo­kość szafy. Zbyt płytka nie pozwoli na popro­wa­dze­nie oprze­wo­do­wa­nia za urzą­dze­niami, z kolei zbyt głę­boka nie­po­trzeb­nie zabiera miej­sce, tak cenne w ser­we­rowni.

Obu­dowa sta­lowa domi­nuje na rynku. Szafy ser­we­rowe pro­du­ko­wane są jako meta­lowe, z bla­chy sta­lo­wej albo wyko­nane z two­rzywa. Nau­kowcy nie­ustan­nie eks­pe­ry­men­tują z innymi surow­cami po to, żeby polep­szyć para­me­try wytrzy­ma­ło­ściowe obu­dów, ich odpor­ność mecha­niczną, odpro­wa­dze­nie cie­pła a także zmniej­szyć cię­żar, co ma nie­ba­ga­telne zna­cze­nie zwłasz­cza w przy­padku dużych ser­we­rowni, gdzie obcią­że­nie na 1 m2 jest zwy­kle na tyle duże, że wymaga wzmoc­nio­nych stro­pów. Można dziś nabyć lek­kie szafy alu­mi­niowe, poli­me­rowe zbro­jone włók­nami, z włókna węglo­wego czy kevlaru, jed­nak ze względu na koszt oraz spe­cy­fikę zale­ca­nych zasto­so­wań, są one mało popu­larne w uży­ciu. Naj­bar­dziej roz­po­wszech­nione są szafy meta­lowe.

Z czego składa się stan­dar­dowa szafa ser­we­rowa? Typowa zamknięta obu­dowa 19” wypo­sa­żona jest w cokół (lub nóżki), ramę kon­struk­cji, do któ­rej mocuje się pro­file mon­ta­żowe oraz panele boczne, panel tylny, drzwiczki i pokrywę górną. Szafy ser­we­rowe wystę­pują w bar­dzo wielu wer­sjach, choć, co cie­kawe, zwy­kle w dwóch kolo­rach – jasnym oraz ciem­nym. Na zamó­wie­nie można co prawda u więk­szo­ści pro­du­cen­tów zmie­nić kolo­ry­stykę, jed­nak robi się to niezwy­kle rzadko.

Szafy otwarte i zamknięte

Zasad­ni­cza decy­zja przy zaku­pie szafy ser­we­rowej polega na wybo­rze mię­dzy kon­struk­cją zamkniętą oraz otwartą. Oby­dwa roz­wią­za­nia mają swoje wady i zalety. Ste­laże otwarte są przede wszyst­kim tań­sze i pozwa­lają na łatwiej­szy dostęp do zainsta­lowanego sprzętu. Szafy zamknięte z kolei pozwa­lają na więk­szą kon­trolę nad prze­pły­wem powie­trza, a także zwięk­szają bez­pie­czeń­stwo przed przy­pad­ko­wymi lub celo­wymi uszko­dze­niami, kra­dzieżą itp.

Szafy zamknięte (ang. cabi­net). Szafy zamknięte pro­jek­tuje się przede wszyst­kim z myślą o prze­cho­wy­wa­niu ser­we­rów. Ich drzwi są czę­sto reali­zo­wane jako per­fo­ro­wane, co uła­twia wymianę powie­trza w obu­do­wie. Zarówno drzwi, jak i ścianki boczne można zde­mon­to­wać, dzięki czemu mon­taż i wymiana urzą­dzeń są znacz­nie mniej uciąż­liwe. Moż­li­wość zamknię­cia szafy na zamek nato­miast, zwięk­sza bez­pie­czeń­stwo urzą­dzeń. Istotne jest, że zamknięta obu­dowa może utrud­niać wen­ty­la­cję gene­ru­ją­cych dużo cie­pła urzą­dzeń. Zapew­nie­nie opty­mal­nej tem­pe­ra­tury reali­zuje się poprzez kli­ma­ty­zo­wa­nie wnę­trza, w któ­rym mie­ści się szafa ser­we­rowa, jak rów­nież jej wen­ty­la­cję mecha­niczną (aktywną).

Szafy otwarte. Stojaki rack 19″, czyli obudowa pozba­wiona drzwi oraz bocz­nych paneli i ścianki tyl­nej znacz­nie uła­twia dostęp do zainsta­lowanego w niej sprzętu. Dzięki temu pro­ces mon­tażu ser­we­rów czy innych urzą­dzeń odbywa się szyb­ciej. Łatwiej pro­wa­dzi się rów­nież prace kon­ser­wa­cyjne, ponie­waż dostęp do sprzętu jest moż­liwy od każ­dej strony. Swo­boda dostępu spra­wia, że nie­które prace można wyko­nać bez wyj­mo­wa­nia urzą­dzeń z szafy.

Sto­jące i wiszące szafy ser­we­rowe

W ser­we­row­niach oraz Data Cen­ters (cen­trach danych, które świad­czą usługi pole­ga­jące na wynaj­mo­wa­niu prze­strzeni ser­we­rowej) sto­suje się sto­jące szafy rack, w któ­rych zmie­ści się po pro­stu wię­cej urzą­dzeń. Ponie­waż pomiesz­cze­nia w tego rodzaju budyn­kach czy loka­lach są przy­sto­so­wane do dużych obcią­żeń, pobo­rów mocy i odpo­wied­niego chło­dze­nia oraz ogrze­wa­nia, zasto­so­wa­nie szaf sto­ją­cych jest naj­bar­dziej opty­malne. Z kolei szafy rack wiszące używa się wszę­dzie tam, gdzie miej­sce na podło­dze wyko­rzy­stane jest do innych celów – szcze­gól­nie przy nie­wiel­kich pro­jek­tach, z małą ilo­ścią nie­du­żych i lek­kich urzą­dzeń. Wię­cej infor­ma­cji na temat róż­nic w zasto­so­wa­niach tych dwóch rodza­jów obu­dów można zna­leźć w arty­kule Szafy Rack wiszące vs. sto­jące.

Akce­so­ria do szaf rack i dodatki dopa­so­wane do potrzeb

Zada­niem dodat­ków kom­pa­ty­bil­nych z sza­fami ser­we­ro­wymi jest poprawa ich funk­cjo­nal­no­ści, este­tyki oraz odpo­wied­niego prze­pływu powie­trza, co ma istotne zna­cze­nie dla opty­mal­nej tem­pe­ra­tury pracy urzą­dzeń. Zamknięte szafy ser­we­rowe sprze­da­wane w stan­dar­dzie zwy­kle posa­do­wione są na nóż­kach i zawie­rają jeden kom­plet pro­fili mon­ta­żo­wych. Pro­du­cenci ofe­rują dopo­sa­że­nie szaf w przy­datne akce­so­ria dopa­so­wane do kon­kret­nych potrzeb użyt­kow­nika. Naj­więk­szym zain­te­re­so­wa­niem nabyw­ców cie­szą się:

Cokoły

Obu­dowanie nóżek coko­łem nie tylko wpływa na ogólną este­tykę szafy, ale ma też sens prak­tyczny – uła­twia zasi­la­nie ener­gią elek­tryczną i pozwala na zacho­wa­nie zapasu oprze­wo­do­wa­nia, ale także wpływa na podwyż­sze­nie stan­dar­dów higie­nicz­nych, które są istotne w przy­padku elek­tro­niki.

Patch panele, panele świa­tło­wo­dowe i listwy zasi­la­jące

Zakoń­cze­nie oka­blo­wa­nia struk­tu­ral­nego w postaci patch panela to nie­mal nie­zbędny ele­ment szafy ser­we­rowej. Patch panele mogą być wypo­sa­żone w gniazda, albo puste, do któ­rych dobiera się odpo­wied­nie moduły key­stone. Urzą­dze­nia w sza­fach ser­we­ro­wych wyma­gają zasi­la­nia sie­cio­wego, dla­tego czę­sto wypo­saża się obu­dowy rów­nież w listwy zasi­la­jące rack 230 V. W przy­padku insta­la­cji świa­tło­wo­dowej szafy zaopa­trzyć trzeba w panele świa­tło­wo­dowe.

Orga­ni­za­tory i haczyki kablowe

Pra­wi­dłowa orga­ni­za­cja oprze­wo­do­wa­nia w sza­fie ser­we­rowej to nie tylko kwe­stia este­tyki, ale rów­nież uła­twie­nie przy kon­ser­wa­cji urzą­dzeń czy moder­ni­za­cji wnę­trza obu­dowy. Do tego celu sto­suje się organizery kabli do szaf rack z two­rzywa, haczyki poje­dyn­cze albo wie­lo­krotne, rzepy i opa­ski zaci­skowe.

Półki, szu­flady i panele

Część urzą­dzeń mon­tuje się bez­po­śred­nio do pro­fili mon­ta­żo­wych, inne umiesz­cza się na pół­kach rack 1 U czy 2 U albo pane­lach w stan­dar­dzie 19”. Przy­datne są dość czę­sto rów­nież wysu­wane półki na kla­wia­turę, nie­kiedy zamy­kane na indy­wi­du­alny zamek a także panele zaśle­pia­jące.

Wen­ty­la­tory i panele wen­ty­la­to­rowe

Wen­ty­la­tory do szaf ack to ważny doda­tek, który zapew­nia zacho­wa­nie opty­mal­nej dla pracy urzą­dzeń tem­pe­ra­tury wewnątrz obu­dowy. Mon­tuje się je jako poje­dyn­cze albo w postaci paneli wentylacyjnych zło­żo­nych naj­czę­ściej z dwóch lub czte­rech wen­ty­la­to­rów. Panele insta­luje się na tyl­nych lub bocz­nych ścian­kach szaf ser­we­ro­wych, albo na dachu kon­struk­cji.

Szafa wspo­ma­ga­jąca nie­wiel­kie biuro vs. duża ser­we­rownia w Data Cen­ter

Jeśli nasze biuro mie­ści jeden czy dwa lap­topy albo pecety, zwy­kle wystar­cza nam roz­dziel­nica mul­ti­me­dialna. W przy­padku więk­szej ilo­ści jed­no­stek, zwłasz­cza jeśli te pra­cują pod dużym obcią­że­niem, warto roz­pa­trzyć mon­taż nie­wiel­kiej wiszą­cej lub sto­jącej szafy ser­we­rowej. Im wię­cej kom­pu­te­rów obsłu­guje naszą firmę, tym bar­dziej zasadne jest wydzie­le­nie ser­we­rowni lub out­so­ur­cin­go­wa­nie usług do dużych cen­trów danych, które za odpo­wied­nią opłatą uży­czają miej­sce na wła­snych ser­we­rach, naj­czę­ściej z dodat­ko­wymi usłu­gami (np. bac­kupu). Wię­cej na temat nie­wiel­kich ser­we­rowni oraz Data Cen­ters dowie­dzieć się można z arty­kułu o zasa­dach orga­ni­za­cji ser­we­rowni.

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Powiadom o
1 Komentarz
Inline Feedbacks
View all comments
Sławek
1 lipca 2020 00:07

W mojej firmie tego typu szafy przydają się na odpowiednie zabezpieczenie serwerów. Przydają się w każdej firmie informatycznej, czy innych firm gdzie królują systemy automatyki.