Чем отличается телекоммуникационный шкаф от серверного
Обновлено: 11.05.2024
Для обеспечения защиты оборудования от пыли, влаги и механических повреждений и несанкционированного доступа к нему применяются серверные шкафы. Они могут иметь напольное (например, шкаф напольный 42U) или настенное исполнение, то есть размещаться на полу, либо крепиться на стену. Также такие шкафы обеспечивают защиту от излучаемых оборудованием электромагнитных волн.
Отличие серверного шкафа от телекоммуникационного
Серверный шкаф от телекоммуникационного отличается:
- глубиной – они обладают глубиной размером 1000 мм, а это позволяет устанавливать в них любое серверное оборудование;
- перфорацией – обычно, в таких шкафах имеется перфорация на дверях и боковых панелях, что обеспечивает естественный уровень вентиляции;
- шириной – она может быть 600 мм или 800 мм.
Что собой представляет серверный настенный шкаф?
Для защиты телекоммуникационного оборудования и размещения его по всем требуемым правилам, которые обеспечат удобный и быстрый доступ к оборудованию при необходимости, используется серверный шкаф настенный. Используется он в любой сфере: и в промышленности, и в офисной сфере. По сути он является сборной каркасной конструкцией, которая позволяет обеспечить подход с нескольких сторон к размещаемому телекоммуникационному оборудованию.
Боковые стенки могут быть выполнены съемными со специальными защелками. Это позволит при необходимости снять стенки и обеспечить более удобный доступ к оборудованию. На дверце может располагаться стеклянное окно для контроля за находящимся внутри шкафа оборудованием. Такой коммутационный шкаф настенный используется для размещения различного вида оптоволоконного оборудования.
Также шкафы могут выполняться в разборном виде. Такие модели имеют каркасный тип, двери с замком, боковыми съемными панелями и дополнительным местом, куда устанавливаются вентиляторы, позволяющие поддерживать нормальную температуру для работы телекоммуникационного оборудования.
Какой должна быть весовая нагрузка на серверный шкаф?
Телекоммуникационные серверные шкафы любого типа рассчитаны на определенную степень весовой нагрузки. Чем толще будут стенки изделия и чем толще направляющие в шкафу, тем большей нагрузкой обладает серверный шкаф. Рассчитывать вес размещаемого оборудования и нагрузку на шкаф требуется еще на этапе планирования размещения телекоммуникационного оборудования.
Где должны быть кабельные вводы в серверном шкафу?
В 19-дю.ймовом серверном шкафу обычно кабельные вводы располагаются вверху, внизу или с боковой стороны. Кабельные вводы необходимо использовать, чтобы не допускать попадания через эти вводы пыли и грязи. Если кабели заводятся в серверный шкаф по полу, что их следует прокладывать в специальном коробе, который защитит их от негативных воздействий факторов внешней среды.
Какие аксессуары идут в дополнение к серверным шкафам?
Повысить надежность работы серверного оборудования позволяют дополнительные аксессуары:
Виды телекоммуникационных шкафов
Наша компания «Мальтима Телеком» занимается подбором и поставками телекоммуникационного оборудования с 2000 года. Свободно ориентируясь во всей номенклатуре телекоммуникационного оборудования, мы регулярно сталкиваемся с необходимостью раз за разом объяснять те или иные базовые принципы выбора оснащения для конкретных проектов. В этой связи мы решили опубликовать ряд справочных материалов, которые могли бы помочь заказчикам быстро сделать оптимальный выбор товарных позиций под свои конкретные задачи.
Телекоммуникационный шкаф (ТШ) является неотъемлемым элементом любых структурированных кабельных систем (СКС) и центров обработки данных (ЦОД). Номенклатура подобных изделий огромна, а неверный выбор конкретной модели зачастую может привести к самым разнообразным нежелательным последствиям, среди которых отказы оборудования составляют лишь некоторую часть.
Для того чтобы правильно выбрать ТШ еще на стадии проектирования СКС/ЦОД, необходимо иметь общее представление о том, какими качествами он должен обладать. Этих качеств как минимум пять: соответствие стандарту (обычно ANSI/ EIA RS-310 D), достаточная вместимость (максимальное количество юнитов, ширина, глубина), защищенность оборудования от климатических факторов, способность поддерживать температурный и влажностной режимы, защищенность от несанкционированного доступа.
В идеале, конечно, хотелось бы, чтобы все шкафы удовлетворяли всем вышеперечисленным требованиям, однако такой подход не является оптимальным и ведет лишь к раздуванию сметы проекта. Поэтому, наилучшей стратегией при выборе конкретной модели шкафов для СКС/ЦОД является принцип необходимой достаточности. Рассмотрим основные типы «19-дюймовых» телекоммуникационных шкафов с упором на их сильные и слабые стороны с точки зрения условий эксплуатации.
Вместимость
Несмотря на то, что расстояние между направляющими в «19-дюймовом» шкафу стандартизировано, его общая ширина обычно составляет 600 или 800 мм. Несмотря на то, что в силу своей компактности наибольшее распространение получили именно 600-миллиметровые шкафы, 800-миллиметровые также не теряют актуальности. Это связано с тем, что они лучше подходят для монтажа большого количества кабелей благодаря дополнительному пространству между направляющими и внешней стенкой.
Глубина ТШ варьируется в широких пределах, максимальной на сегодняшний день является 1300 мм. При выборе конкретной модели шкафа следует учитывать, что рекомендованное расстояние от размещенного в нем оборудования до задней стенки составляет 150 мм. Этого вполне достаточно для вентиляции, комфортного монтажа и предупреждения чрезмерного перегибания кабелей.
Говоря о вместимости, следует упомянуть о делении ТШ на напольные и настенные. Последние зачастую удобнее, однако обладают рядом ограничений. Так, например, их емкость обычно ограничена значением 22U, а глубина не превышает 600 мм. В случае если эти параметры не отвечают требованиям проекта, остановиться следует на напольных ТШ, которые могут вмещать до 48U при максимальной глубине 1300 мм.
При выборе вместимости ТШ следует учитывать не только текущие, но и перспективные потребности в емкости СКС/ЦОД. Количество юнитов в ТШ в будущем может вырасти, иногда в разы, кроме того, заранее следует оценить текущие и будущие потребности основного оборудования во вспомогательных элементах, таких как вентиляторные панели, блоки силовых розеток и пр.
Климатические факторы, режим эксплуатации
Большая часть телекоммуникационных шкафов предназначена для установки внутри помещений с постоянно контролируемыми параметрами температуры и влажности. В силу этого их защита соответствует стандарту IP20 или IP21 (Type 1 и Type 2 по классификации NEMA), который подразумевает предотвращение контакта оборудования с твердыми телами диаметром свыше 12,5 мм (включая пальцы человека), но при этом никак не регламентирует возможность проникновения влаги (стандарт IP21 все же подразумевает защиту от вертикально падающих отдельных капель). Безусловно, отсутствие защиты от пыли и влаги существенно снижает стоимость ТШ, но для полной уверенности в верном выборе следует убедиться в том, что в помещении полностью исключена возможность даже кратковременного образования конденсата (например, при временном отключении центрального отопления в зимний период).
В ряде случаев стандарт IP20 не отвечает требованиям, предъявляемым условиями эксплуатации оборудования. Тогда следует обратить внимание на более защищенные ТШ, сертифицированные по классам защиты IP55, IP65 или IP66 (Type 4, 4X по классификации NEMA). Они предназначены для размещения автономно функционирующего активного и пассивного телекоммуникационного оборудования и обеспечивают полную защиту от воздействий окружающей среды. При выборе подобных ТШ следует обращать внимание на наличие заглушек с уплотнением в местах ввода кабелей, внутреннего теплоизоляционного покрытия корпуса, а также монтажной панели для установки приборов поддержания микроклимата, таких как нагреватели, термореле, гигростаты и пр.
Контроль доступа
Случаи несанкционированного доступа к содержимому телекоммуникационного шкафа можно условно разделить на два типа — собственно несанкционированный доступ и вандализм. Для предотвращения инцидентов первого типа обычно достаточно выбрать ТШ с дверями, оснащенными замками. В этом случае контроль доступа будет обеспечиваться наличием ключа от того или иного ТШ только у уполномоченного сотрудника службы эксплуатации. Также в данном случае нет ограничения на использование ТШ со стеклянными дверями, если иное не оговорено действующим режимом безопасности.
В местах со свободным доступом, при наличии риска вандализма или умышленной порчи в отношении ТШ и содержащегося в нем оборудования, требования к защитным свойствам предъявляются самые жесткие. Они должны обеспечить невозможность нарушения целостности ТШ без применения металлорежущего инструмента. Обычно это достигается за счет использования внутренних дверных петель (для предотвращения спиливания), толстых стальных стенок (1,2-3,0 мм), внутренней стальной рамы и стойких к механическим повреждениям замков. Отверстия для монтажа такого шкафа должны располагаться внутри его объема.
Как тестируются шкафы перед тем, как поступают в продажу
Специально для этого материала мы запросили у производителей комментарий, как проходят тестирование телекоммуникационные шкафы перед тем, как поступают в продажу. Сначала проверяется само производство шкафов: экспертная группа оценивает производственный процесс. Далее эксперт по металлообработке уже на готовой продукции оценивают качество металла, покраски, сборки, соответствие размеров. Такие специалисты реально профессионалы своего дела: по тому, как согнуты профили у шкафа, они могут определить качество металла и сборки шкафа. Следующим этапом специальная бригада монтажников проверяет удобство сборки шкафа, т.е. насколько просто и понятно будет пользователю собирать изделие на месте. Далее тестируется удобство установки в шкаф дополнительного оборудования (полки, вентиляторы, органайзеры и т.п.). И, наконец, последний этап — проверка заявленной нагрузочной способности, т.е. если заявлено, что шкаф выдерживает 1.5 т, он загружается тестовым оборудование на 1.5 т и по специальным маркерам отслеживается, как изделие выдерживает нагрузку.
Конечно, в рамках небольшой статьи невозможно рассмотреть все тонкости, которые следует учитывать при выборе телекоммуникационных шкафов для тех или иных конкретных задач. Однако, пользуясь данным материалом как картой, можно быстро сориентироваться во всем многообразии представленных на рынке решений и сосредоточиться именно на той нише, которая наиболее точно отвечает поставленной задаче. Важно лишь помнить об уже упомянутом принципе необходимой достаточности.
Современные шкафы для серверного оборудования
На рынке телекоммуникационных товаров существует огромное количество предложений шкафов на любой цвет, размеры и цену. Сайты производителей пестрят названиями: «шкафы для серверного оборудования», «телекоммуникационные шкафы», «коммутационные шкафы» и так далее. Разобраться что к чему сразу очень сложно. Являются ли все эти названия синонимами или есть отличия между ними? Какие бывают шкафы и как правильно выбрать конкретный экземпляр для производственных нужд? Обо всём этом по порядку.
Тёлекоммуникационный, серверный, коммутационный шкаф — в чем разница?
Существует один общий класс техники для построения надёжной сети любых масштабов и назначения, называется он телекоммуникационное оборудование. Так что любой шкаф, который применяется для этих целей (построение ЛВС) является телекоммуникационным. А вот серверный и коммутационный шкафы это не тождественно равные понятия.
Есть ряд отличий. Коммутационные шкафы применяются больше для кабельной развязки: ввод, распределение по патч-панелям, кроссам, подключение к активному сетевому оборудованию, установка пассивных компонентов (например, оптический разветвитель сплиттер). Экземпляры данного типа отличаются весовой нагрузкой — она как правило небольшая, конструкцией рамы. Обычно для таких целей применяют полностью сборные шкафы.
Серверные образцы более грузоподъёмные, рама у них сварная, листовая сталь для стенок толще обычного. Как правило это шкафы напольного типа, у которых глубина позволяет устанавливать новейшие серверы выполненные для установки в стойку (так называемое rackmount исполнение). Расстояние между монтажными направляющими составляет 19 дюймов. Отсюда и параметр для оборудования — 19". Он указывается для того, чтобы не было путаницы, существуют образцы для 21, 23 и даже для 10 дюймовых шкафов.
Как выбрать серверный шкаф?
Уже было сказано, что серверный шкаф отличается от коммутационного по ряду параметров. Но как правильно выбрать нужный образец? Для это стоит рассчитать количество устанавливаемого серверного оборудования: источники бесперебойного питания, серверы, активное сетевое оборудование. От этого станет ясно сколько будет этажей в искомом серверном шкафу. Для крупных центров обработки данных лучше выбирать экземпляр повыше (42U и выше), экономия свободного пространства на лицо, конечно, помещение должно быть рассчитано по высоте на такой шкаф.
Кроме высоты, ширины и глубины, весовой нагрузки шкафы подразделяются по степени защиты от попадания пыли, воды, проникновения посторонних лиц (так называемый IP). Здесь всё просто. Необходимо брать тот шкаф, который позволит защитить оборудование, дорогостоящее кабельное хозяйство от всех вышеперечисленных угроз. Если он будет находится в охраняемом помещении с контролем температуры, пыли и влажности, тогда можно ограничиться шкафом со стандартным значением IP и не переплачивать.
Когда все эти параметры известны и модель шкафа выбрана, стоит уделить внимание мелочам: двери в шкафу, ролики, ножки, кабельные вводы и прочее. Как выясняется это немаловажно. Двери у шкафов изготавливают из листовой стали и специального безосколочного стекла. Стеклянную дверь уместнее ставить в коммутационный шкаф. Для серверов полезнее стальная дверь с перфорацией, так как у них забор воздуха происходит спереди.
Последнее, о чём хотелось упомянуть это об отводе тепла. Необходимо заранее узнать допустимый уровень теплового излучения для того или иного варианта. Если нужны дополнительные средства для отвода избыточного тепла, то включить их в смету расходов.
Резюме
Выбор подходящего шкафа — удел профессионалов. Для некоторых случаев нет потребности в его установке, достаточно инсталлировать кросс бокс оптический. Например, для разводки оптического волокна от распределительного щита до абонента. В остальных же случаях стоит особо трепетно подходить к этому вопросу, так как это очень дорогостоящее оборудование. Ошибка влечёт за собой печальные последствия. Основные критерии выбора:
- конструкция рамы, весовая нагрузка;
- глубина, высота («этажность» в юнитах), ширина;
- уровень защиты (IP).
Стоит помнить также о сертификатах и гарантии от производителя. Удачи в выборе подходящей модели!
Телекоммуникационные шкафы под серверы искусственного интеллекта
Дата-центр ITSOFT в Тушино
Искусственный интеллект набирает обороты и появляется спрос на серверные шкафы именно под такие серверы. Специфика размещения данных серверов состоит в том, что они почти все повышенной глубины, имеют внушительный вес, у них высокое электропотребление и им нужен дополнительный теплоотвод. Всё это требует большого пространства. Рассмотрим, что нужно учитывать при размещении серверов искусственного интеллекта и другого габаритного оборудования в серверной.
Размер имеет значение
С шириной телекоммуникационного шкафа более или менее понятно – устоялся стандарт 19 дюймов. Высота – вплоть до 60 U. А с глубиной могут быть вариации: обычно она составляет 600 или 800, реже 1000 и 1200 мм. И это ключевая особенность, которую нужно учитывать при размещении сервера для решения задач с применением машинного обучения (machine learning). Эти серверы имеют глубину в районе 900 мм. Вот некоторые из них:
Нужно отметить, что не все серверы под искусственный интеллект имеют глубину более 800 мм, например, у Lenovo есть серверы с габаритами от 692 мм, а у Dell от 445 мм (хотя у того же Lenovo есть сервер с жидкостным охлаждением глубиной 931 мм). Тем не менее потребность в глубоких стойках под ИИ скорее правило, чем исключение.
Пример размещения глубокого сервера в стойке дата-центра в Тушино, где мы размещаем клиентские серверы на colocation или если cдаем в аренду свои серверы под ИИ.
Иначе говоря еще до приобретения оборудования для решения задач с помощью ИИ нужно заранее позаботиться о том, где размещать серверное оборудование. Для этого лучше подобрать rack более, чем метровой глубины – 1070, 1082, 1130, 1140, 1200 мм (говорят есть даже 1300 мм).
В обычный телекоммуникационный шкаф или стойку глубиной 600 или 800 мм такой сервер не войдет, разве что поставить его на попа (шучу).
Шкаф повышенной глубины
Пара вопросов о габаритах
По поводу габаритов серверов и шкафов разумно задать два вопроса:
Если сервер менее 900 мм, то зачем шкафы глубиной 1200 мм?
Нужны ли шкафы метровой глубины для серверов менее 800 мм?
Ответ на оба вопроса один: дополнительное пространство требуется для размещения блоков распределения питания (PDU) и самое главное для кабельной инфраструктуры, которая, как у меди, так и у оптики имеет минимальный радиус изгиба и требует определенное пространство за тыльной частью сервера. Помимо этого сервер не должен впритык упираться в заднюю стенку шкафа, поскольку для отведения потоков нагретого воздуха требуется некоторое пространство. Говорим в большей степени о телекоммуникационном шкафе, а не стойке, поскольку только шкаф может организовать движение воздушных потоков из холодного коридора ЦОДа в горячий.
Стандарт TIA/EIA-942 регламентирующий инфраструктуру ЦОДов, в п. 5.11.7.4 дает следующую рекомендацию для глубины телекоммуникационного шкафа: “Следует применять шкафы достаточной глубины для того, чтобы в них помещалось планируемое оборудование, а также кабели, присоединяемые с фронта и/или тыла оборудования, шнуры питания, кабельные организаторы и панели подвода питания. С тем, чтобы обеспечить необходимый поток воздуха и предусмотреть достаточное пространство для подвода питания и кабельной разводки, используйте шкафы, которые по крайней мере на 150 мм (6 дюймов) глубже или шире оборудования, имеющее наибольший размер по глубине”.
Приведем для примера цифры одного из производителей:
Шкаф 1070 мм имеет максимальное внутреннее пространство для оборудования 995 мм.
Шкаф 1200 мм имеет максимальное внутреннее пространство для оборудования 1147 мм.
Российский ГОСТ 28601.2 (МЭК 297-2) “Шкафы и стоечные конструкции” регламентирует конструкцию шкафов в общем виде, указывает на максимальную глубину шкафа в 1000 мм и не дает советов по монтажу оборудования.
Ниже показана схема шкафа, способного разместить оборудование 900 мм глубиной.
Поясняет ситуацию следующий пример. У нас периодически заказывают или приносят для размещения в ЦОДе серверную платформу ASUS ESC4000 G4S 2200W, используемую для широкого круга задач (причем не в области Artificial intelligence), которая в зависимости от требований заказчика она комплектуется необходимыми компонентами. Но эта платформа имеет глубину ровно 800 мм и устанавливать ее в шкаф такой же глубины 800 мм нельзя.
По умолчанию наши телекоммуникационные шкафы имеют либо метровую глубину, либо 1200 мм, что исключает вопросы клиентов о том, войдет ли их сервер в стойку или нет.
Помимо серверов в стойках повышенной глубины нуждаются и системы хранения данных (СХД):
До данным аналитического агентства IDC На рынке серверов искусственного интеллекта в 2020 году было 6 компаний, заработавших более $500 млн (в алфавитном порядке): Dell, HPE, Huawei, IBM, Inspur и Lenovo. Вместе они занимали 62% рынка. На рынке систем хранения ИИ также было 6 компаний, каждая из которых продала более $100 млн (в алфавитном порядке): Dell, HPE, Hitachi, Huawei, IBM и NetApp. Их суммарная рыночная доля составила 68%”.
Дополняют вышесказанное такие понятия, как “глубина” и “полезная глубина” шкафа. Под глубиной понимается внешний габарит конструкции. А под полезной глубиной – расстояние между вертикальными направляющими шкафа или стойки. Полезная глубина меньше на толщину двери с петлями и ручкой замка, а также задней стенки. Разница всего в несколько сантиметров, но и ее надо учитывать, поскольку только полезная глубина принимается во внимание при размещении полного комплекта оборудования.
“Негабаритные” понятия: вес, мощность, площадь и рынок
Важный аспект, который нужно учитывать при размещении оборудования в телекоммуникационном шкафу – нагрузка, которую он может нести. Сервер или система хранения данных могут весить несколько десятков килограмм. К примеру, указанная в таблице СХД DEPO Storage 5900 весит 97 кг. Шкафы повышенной глубины естественно рассчитаны на большую “грузоподъемность” – от 800 кг до 1,5 тонн в статическом режиме, т.е. на винтовых опорах. (Ролики выдерживают нагрузку от 40 до до 150 кг каждый, поэтому перемещать шкаф нужно без оборудования или полупустым и только после окончательной установки его на месте размещать оборудование).
Серверы под искусственный интеллект имеют мощность в несколько киловатт. Один только указанный выше NVIDIA DGX A100 потребляет 6,5 кВт. Здесь “обычные” 3-5 кВт на стойку недостаточны. Подобные серверы и СХД устанавливаются в шкафах с энергопотреблением высокой плотности – в районе 15 кВт и выше. В этих шкафах нередко устанавливают дополнительное оборудование для теплоотведения. Естественно все сопутствующие системы, электрораспределительные устройства и кабельная разводка, приточные и вытяжные воздуховоды требуют пространство для размещения и монтажа.
Понятно, что шкаф большой глубины в дата-центре занимает и большую площадь. Приходится сужать коридоры, что вызывает тесноту и трудности в обслуживании стоек инженерами, либо делать ряды со шкафами шире, что сокращает количество стоек в машинном зале, а место в зале весьма дорогое. Но если есть запрос на размещение серверов под ИИ, то его надо удовлетворить.
Прежде чем закончить статью скажем несколько слов о необычных, если так можно сказать, достижениях нейросетей: ИИ научился обманывать, (а тест Тьюринга прошел еще в 2014 году), обыграл чемпиона игры Го и обыгрывает в другие игры, в том числе компьютерные, получил обоняние, обогнал человека в распознавании образов, научился рисовать, сочиняет музыку и пишет тексты (этот пока еще написан белковым существом), помогает подобрать кликабельную картинку, и в качестве страшилки – дает советы человеку по принятию решений на поле боя.
Приводим еще один прогноз IDC: “2022 году рынок ИИ продолжит ускоряться с ростом на 18,8% и будет на пути отметке в $500 млрд к 2024 году, при этом AI Hardware будет расти самыми быстрыми темпами в следующие несколько лет.
Если говорить о российских реалиях, то интересна следующая цифра: 72% студентов хотели бы стажироваться в сфере искусственного интеллекта.
И в заключении приводим небольшое видео, демонстрирующее ряд шкафов большой глубины – камера передвигается вдоль торца, поэтому глубина воспринимается как ширина.
Публикация подготовлена компанией ITSOFT. Размещение и аренда серверов и стоек в двух ЦОДах в Москве; colocation GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов. Лицензии связи, SSL-сертификаты. Администрирование серверов и поддержка сайтов. UPTIME за последние годы составляет 100%.
Читайте также: