Jak wybrać szafę rack: ile U, jaka głębokość, stojąca czy wisząca
DCNART / Baza wiedzy / Data Center / Jak wybrać szafę rack: ile U, jaka głębokość, stojąca czy wisząca
W skrócie: szafę rack dobiera się w 4 krokach: policz potrzebne U z rezerwą na rozwój, dobierz głębokość do najgłębszego urządzenia (serwery wymagają zwykle szafy 1000-1200 mm), wybierz szerokość pod liczbę kabli (600 mm dla kilku urządzeń, 800 mm tam, gdzie potrzebne są pionowe organizatory), a na końcu drzwi i wentylację pod rodzaj sprzętu (perforowane dla serwerów, przeszklone tylko dla sprzętu sieciowego o małej mocy). Szafa wisząca ma sens do kilkunastu U i ograniczonego ciężaru na punktach dystrybucyjnych pięter, wszystko powyżej to szafa stojąca. Jedno U to 44,45 mm, a „19 cali” to wspólny standard montażowy (EIA-310, IEC 60297), dzięki któremu każde urządzenie rack pasuje do każdej szafy 19″ niezależnie od producenta.
Wysokość sprzętu montowanego w szafach opisuje jednostka U równa dokładnie 44,45 mm (1,75 cala). Serwer „1U” zajmuje jedną taką jednostkę, przełącznik z panelem krosowym typowo 2U, a UPS z modułem baterii potrafi zająć 4-6U. Określenie „19 cali” (482,6 mm) to nominalna szerokość panelu czołowego urządzenia razem z uszami montażowymi; rozstaw otworów w pionowych profilach wynosi 465,1 mm. Oba wymiary opisują normy EIA-310 oraz IEC 60297. Dzięki temu urządzenia i akcesoria różnych producentów pasują do każdej szafy 19″, a montaż odbywa się zwykle przez koszyczki (nakrętki klatkowe) i śruby wkładane w otwory profili.
Z tego wynika pierwsza praktyczna uwaga: „19 cali” mówi tylko o szerokości montażowej. Wysokość, głębokość, szerokość zewnętrzna, nośność i wentylacja to osobne parametry i to one decydują, czy szafa będzie dobra, czy za mała już w dniu dostawy.
Szafy wiszące budowane są zwykle w zakresie od 4U do około 21U i mają ograniczoną nośność, najczęściej kilkadziesiąt kilogramów. To rozwiązanie dla kondygnacyjnych punktów dystrybucyjnych i małych biur: przełącznik dostępowy, panele krosowe, organizatory i ewentualnie mały UPS. Wersje dwusekcyjne (otwierany korpus) ułatwiają dostęp do tyłu urządzeń bez zdejmowania szafki ze ściany i przy pracach serwisowych są warte swojej ceny.
Granica jest prosta: jeżeli w szafie ma stanąć jakikolwiek serwer, macierz albo większy UPS, kończy się temat szafki wiszącej. Decyduje nie tylko liczba U, ale ciężar i głębokość sprzętu. Serwery to urządzenia o głębokości 700 mm i więcej, których szafka wisząca nie pomieści i nie utrzyma. W serwerowni standardem jest szafa stojąca, najczęściej 42U, a w centrach danych również wyższe konstrukcje 45-52U, które lepiej wykorzystują drogą powierzchnię podłogi.
Najczęstszy błąd przy doborze wysokości to policzenie samych urządzeń aktywnych. W szafie miejsce zajmują też: panele krosowe (1U na każde 24/32/48 porty miedziane), organizatory poziome (zwykle 1/2U w zależności od ilości kabli, które trzeba tam upakować ), listwy PDU w wersji poziomej (1/2U każda w zależności od ilości gniazd), półki, przełącznica światłowodowa, UPS z bateriami. Do sumy doliczamy rezerwę 20-30% na rozwój, bo dokładanie drugiej szafy z powodu braku 4U to najdroższy sposób zdobycia 4U.
Przykład dla małej serwerowni firmowej: 3 serwery 2U, macierz 2U, 2 przełączniki 1U, 4 panele krosowe z organizatorami (8U), przełącznica światłowodowa 1U, UPS z bateriami 6U. Razem 27U. Z rezerwą 25% wychodzi około 34U, czyli rozsądnym wyborem jest standardowa szafa 42U, a nie „oszczędna” 32U. Wolne U zaślepiamy panelami maskującymi, o czym niżej przy wentylacji.
W szafach serwerowych listwy zasilające warto montować pionowo w przestrzeni za profilami (tzw. zero-U): nie zajmują wtedy ani jednego U, a gniazda wypadają blisko zasilaczy urządzeń. W szafach dystrybucyjnych z małą liczbą odbiorów wystarczają listwy poziome 1U. Więcej o doborze samych listew i UPS piszemy w artykule o projektowaniu zasilania w szafach serwerowych.
Głębokość szafy musi pomieścić najgłębsze urządzenie plus zapas na okablowanie, wtyki zasilające i cyrkulację powietrza. W praktyce:
| Głębokość szafy | Do czego się nadaje | Na co uważać |
|---|---|---|
| 600 mm | Sprzęt sieciowy, panele krosowe, punkty dystrybucyjne | Serwery nie wejdą; mało miejsca na organizację kabli z tyłu |
| 800 mm | Rozbudowane punkty dystrybucyjne, płytkie urządzenia serwerowe | Dla pełnowymiarowych serwerów wciąż za płytko |
| 1000 mm | Typowa szafa serwerowa | Przy głębokich serwerach i pionowych PDU robi się ciasno |
| 1200 mm | Serwerownie i centra danych, głębokie serwery, dużo kabli | Sprawdź wymiary pomieszczenia i drzwi na trasie wniesienia |
Dla ultra wymagających rozwiązań istnieją szafy o jeszcze większej głębokości niże 1200mm – albo na zamówienie, albo z możliwością pogłębienia 1200mm.
Szerokość zewnętrzna to wybór między 600 / 700 a 800 mm. Szafa 600 mm wystarcza, gdy kabli jest niewiele. 700mm to dobry kompromis pomiędzy 600 a 800 jeżeli chcemy zaoszczędzić miejsca. Szerokość 800 mm daje po bokach miejsce na pionowe organizatory i przy szafach dystrybucyjnych z setkami kabli krosowych jest praktycznie obowiązkowa. W serwerowniach spotyka się układ mieszany: szafy serwerowe 600 mm, szafy dystrybucyjne 800 mm. Przy bardzo dużej ilości kabli trzeba się jednak zastanowić nad opcjami o szerokości 1000/1200mm lub postawienie racka z organizerami pionowymi – bez tego nie ogarniemy dużej ilości kabli.
Do kompletu wymiarów należy nośność. Szafy ekonomiczne przenoszą zwykle kilkaset kilogramów 400-600kg, konstrukcje Premium typowo 1000-1500 kg i więcej. Potrzebujesz szafy pod AI – szukaj czegoś o nośności nawet powyżej 2000kg. Licz ciężar realnie: sam UPS z dwoma modułami baterii potrafi ważyć ponad 100 kg. Rozróżniaj też nośność statyczną (szafa stoi na nóżkach) od dynamicznej (szafa przetaczana na kółkach z załadowanym sprzętem), bo ta druga jest wyraźnie niższa.
Serwery chłodzą się zazwyczaj w osi przód-tył: zasysają zimne powietrze frontem i wyrzucają ciepłe tyłem. Dlatego szafa serwerowa powinna mieć drzwi perforowane z przodu i z tyłu, o możliwie dużej powierzchni perforacji. Drzwi przeszklone wyglądają dobrze w recepcji, ale w szafie z serwerami działają jak zamknięcie garnka pokrywką: powietrze nie ma którędy wejść. Miejsce drzwi szklanych jest w szafach czysto sieciowych o małej mocy cieplnej, ewentualnie z panelem wentylacyjnym w dachu – ale osobiście nie polecamy dla profesjonalnych rozwiązań.
Drugi element, o którym zapomina większość instalacji: zaślepki (panele maskujące) w każdym wolnym U oraz uszczelnienie przestrzeni bocznych. Bez nich ciepłe powietrze z tyłu szafy zawraca przodem do wlotów serwerów i temperatura sprzętu rośnie, mimo że klimatyzacja pracuje. W serwerowniach z wieloma szafami kolejnym krokiem jest ustawienie szaf w korytarze zimne i ciepłe oraz hermetyzacja korytarza, ale to już temat z pogranicza projektowania całej serwerowni.
W zamykanych pomieszczeniach technicznych alternatywą dla szafy jest rack otwarty (rama 19″ bez osłon): tańszy, z nieograniczonym dostępem do okablowania z każdej strony i bez własnych ograniczeń wentylacyjnych. Sprawdza się jako przełącznica w serwerowni i w salach technicznych operatorów. W połączeniu z pionowymi organizerami, może przez lata idealnie obsługiwać bardzo duże ilości kabli. Na rynku dostępne są także ramy z regulowaną głębokością, które dopasowuje się do posiadanego sprzętu. Rack otwarty nie daje za to żadnej ochrony fizycznej ani przed kurzem, więc poza zamkniętym, kontrolowanym pomieszczeniem pozostaje szafa zamykana.
W środowiskach przemysłowych (hale, magazyny) zwykła szafa teleinformatyczna to za mało: tam dobiera się konstrukcje o podwyższonej szczelności (klasy IP przynajmniej IP54/IP55 a czasami nawet IP65/IP68), z filtrami albo wymiennikami ciepła, odporne na pył, wilgoć i zalanie.
| Scenariusz | Typ i wysokość | Wymiary (szer. x gł.) | Uwagi |
|---|---|---|---|
| Punkt dystrybucyjny piętra, małe biuro | Wisząca 9-21U (dwusekcyjna) | 600 x 450-720 mm | Tylko sprzęt sieciowy; sprawdź nośność ściany, ciężar UPS, głębokość urządzeń |
| Rozbudowany punkt dystrybucyjny | Stojąca min. 42U | 800 x 800 mm lub rack otwarty z regulacją | Szerokość 800 mm pod pionowe organizatory kabli rack otwarty z pionowymi organizerami po bokach |
| Serwerownia firmowa | Stojąca 42-52U | 600/700/800 x 1000-1200 mm | Drzwi perforowane przód i tył, PDU pionowe, zaślepki |
| Centrum danych | Stojąca 42-52U | 600/700/800 x 1200 mm | Wysokość pod maksymalne wykorzystanie powierzchni; hermetyzacja korytarzy |
Za płytka szafa pod serwery. Szafa 800 mm kupiona „na razie pod sieciówkę” kończy jako miejsce, do którego nowy serwer fizycznie nie wchodzi albo wchodzi bez miejsca na wtyki i kable z tyłu.
Brak rezerwy wysokości. Szafa wypełniona w dniu uruchomienia w 90% oznacza, że pierwsza rozbudowa wymaga drugiej szafy, miejsca na nią i przełożenia części okablowania.
Szklane drzwi przy sprzęcie o dużej mocy. Estetyka wygrywa z fizyką tylko do pierwszego alarmu temperatury.
Pominięty ciężar. Nośność szafy i wytrzymałość stropu liczy się na pełne obciążenie docelowe, z UPS i bateriami, nie na sprzęt z pierwszego zamówienia.
Brak planu wniesienia. Szafa 42U o głębokości 1200 mm musi przejść przez drzwi, korytarze i ewentualnie windę. Część szaf da się zamówić w wersji do złożenia na miejscu, ale trzeba o tym wiedzieć przed zakupem, nie w dniu dostawy.
Szafa kupiona bez projektu okablowania. Liczba paneli, organizatorów i przepustów wynika z projektu okablowania strukturalnego, a nie odwrotnie. Przy większych instalacjach zacznij od projektu, a dobór szaf wyjdzie z niego sam. Tak podchodzimy do tematu również przy modernizacji istniejących serwerowni.
1U to 44,45 mm (1,75 cala) wysokości przestrzeni montażowej. Wysokość szafy podaje się w wielokrotnościach U: typowa szafa serwerowa 42U mieści 42 jednostki sprzętu, czyli około 1,87 m przestrzeni montażowej.
Dla pełnowymiarowych serwerów bezpieczna głębokość szafy to 1000-1200 mm: mieści urządzenie o głębokości 700 mm i więcej oraz zostawia miejsce na wtyki, okablowanie i pionowe listwy PDU. Szafy 600-800 mm przeznaczone są dla sprzętu sieciowego i paneli krosowych.
Szafa serwerowa jest głębsza (1000-1200 mm), ma drzwi perforowane z przodu i z tyłu oraz wyższą nośność. Szafa sieciowa jest płytsza (450-800 mm), częściej szersza w wersji 800 mm pod pionowe organizatory setek kabli krosowych, a jej drzwi mogą być przeszklone, bo sprzęt sieciowy wydziela mniej ciepła.
Gdy montujesz wyłącznie sprzęt sieciowy i panele krosowe o łącznej wysokości do kilkunastu U i ciężarze mieszczącym się w nośności szafki (zwykle kilkadziesiąt kilogramów). Serwer, macierz albo większy UPS oznaczają zawsze szafę stojącą.
W osi szerokości tak, bo wymiary montażowe 19″ (szerokość panelu i rozstaw otworów) opisują normy EIA-310 i IEC 60297, wspólne dla wszystkich producentów. Sprawdzić trzeba natomiast głębokość szafy względem głębokości urządzenia oraz nośność, bo te parametry normą zestandaryzowane nie są.
DCNART dostarcza szafy teleinformatyczne 19″ od konstrukcji ekonomicznych po premium: szafy stojące 26U-52U i racki otwarte z regulowaną głębokością z portfolio Panduit, Leviton, Legrand Minkels i Formrack, wraz z wyposażeniem: organizatorami, listwami PDU, klamkami z kontrolą dostępu, czujnikami środowiskowymi i systemami hermetyzacji korytarzy. Projektujemy rozmieszczenie szaf i okablowanie strukturalne, dostarczamy komponenty i szkolimy autoryzowanych instalatorów; wykonujemy też audyty i pomiary istniejących instalacji.
Jeżeli nie wiesz, czy w Twoim przypadku wystarczy 42U na 1000 mm, czy potrzebny jest układ szaf serwerowych i dystrybucyjnych z prawdziwego zdarzenia, napisz do nas. Policzymy to z projektem, nie na oko.
Grafika główna tego artykułu jest ilustracją poglądową wygenerowaną przez AI.
