Юниты в стойке что это
Форм-фактор сервера, что это такое и как выбрать
Сегодня поговорим о том, что такое форм-фактор сервера, и чем устройства различного форм-фактора друг от друга отличаются. Начнем с того, что для организации этой системы счисления консорциум серверостроителей ввел специальную единицу — Unit, или сокращенно U. Эта величина показывает высоту оборудования. Обозначение было придумано для того, чтобы стандартизировать размеры техники среди всех действующих производителей. А унификация — всегда хорошо.
В настоящее время термин Unit употребляют для обозначения размеров серверных стоек, коммуникационного оборудования, сетевой инфраструктуры и не только. Как это применимо к размерам серверного оборудования, мы и будем разбираться в этой статье.
Что такое форм-фактор
Итак, форм-фактор — стандартизированная система измерения, в которой принято считать высоту серверного оборудования. Измерение, как уже говорилось выше, ведется в юнитах. Один юнит равен 1.75 дюймов, т.е. 44.45 мм. Мы сами не знаем, кто утвердил именно этот размер, но он, так или иначе, является общепринятым стандартом.
Также стоит учитывать, что у серверов есть небольшие зазоры для установки в стойку, которые составляют 0.75 мм или 0.031 дюйма. Этот зазор уже включен в единицу юнита, который без учета этого зазора составляет 43.7 мм или 1.719 дюйма. Зазор остается неизменным независимо от типа сервера, таким образом мы можем сказать, что классический юнит = высота + зазор. Считаются они всегда вместе, составляя одно целое.
Формула вычисления высоты (учитывая, что львиная доля серверов расположены в стойке горизонтально) простая, и к этому вы быстро привыкните:
А вот ширина всегда одинаковая независимо от высоты, потому как этот параметр продиктован шириной серверных шкафов и стоек — 19”, или 482.6 мм.
Таким образом, подсчитать, сколько единиц оборудования поместится в серверный шкаф на 42 юнита достаточно легко — путем умножения количества оборудования на его высоту. Итого, произведя простые расчёты, мы понимает, что в стандартную серверную стойку 42U помещается 42 сервера 1U, 21 сервер высотой 2U, и так далее.
Подобный подход при проектировании здорово упрощает развитие инфраструктуры и проектирование места для размещения серверных мощностей. Гораздо проще работать, если все размеры известны заранее.
Монтажные единицы серверного оборудования
Ниже приведены сравнения стандартной величины, с учетом типовой высоты корпуса и зазора:
Согласны, 7 и 10 юнитов — далеко не самые популярные размеры. Но такие устройства встречаются в крупных ЦОД. Большинству же интересны первые 4 варианта.
Сервер 1U
Самый распространенный инфраструктурный стандарт. Компактные, легкие, но не самые производительные модели, потому как вставить в такой корпус 2 процессора с достаточной мощностью и серьезным охлаждением — нерядовая конструкторская задача. А если еще и видеокарту попробовать вставить с парой карт расширения — становится совсем грустно. Приходится чем-то жертвовать ради компактности.
Сервер 2U
Такая конфигурация используется уже в тех сферах, где требуются различные карты расширения, увеличенное число процессоров или большое количество накопителей для работы с объемными файлами или ресурсоемкими приложениями, которые съедают большой объем дискового пространства и аппаратных ресурсов, либо требуют подключения узконаправленных опций через PCI-слоты.
Такие модели используются для самых мощных машин, в которых установлено от 4 до 6 графических ускорителей в сочетании с парой топовых ЦП. Если вам такой необходим — самое время задуматься о покупке.
Сервер 4U
Модели такого формата чаще всего представляют собой коробку под блейд-сервер, или стандартную башню (Tower), положенную набок, для чего предусмотрены специальные крепления. В качестве примера можно назвать HPE ProLiant ML350 Gen10. Хоть сервер и заявлен как башня, его можно без особых проблем повернуть на бочок и смонтировать в стойку в качестве компонента для полноценной системы.
Что значат стойки, башни и блейд-серверы
Tower, Rack, Blade — варианты исполнения корпуса, включая горизонтальные и вертикальные варианты. Включим расшифровку этих понятий в наш обзор, чтобы пояснить, как именно эти обозначения коррелируют с юнитовой системой счисления.
Rack-сервер, или же стойка — массовый сегмент серверов высотой 1U, 2U (и уже реже 3U) соответственно. На базе таких шасси можно собирать полноценные кластеры и масштабировать инфраструктуру в зависимости от потребностей предприятия. При этом у каждого узла будет свой процессор, память, блок питания и система охлаждения. Функциональность вы выбираете сами, как и степень масштабирования.
Tower
Уже из названия понятно, что такие серверы представляют собой башню, т.е. вертикальный системный блок стандартного размера, неотличимый от домашнего ПК. В случае с башней размером в юнитах считается ширина сервера. То есть, берем башню, мысленно укладываем ее на бок, и то, что было шириной корпуса становится высотой, от который отталкиваются при указании размеров.
Некоторые модели 4U и 5U (как в случае с упомянутым выше ML350 от HPE) можно внедрять в классические стойки, если в конструкции корпуса башни предусмотрены крепления для фиксации в положении «лежа на боку». Тип Tower или 4U довольно распространен на рынке, особенно универсальные модификации.
Mini-Tower и Micro-Tower
Разновидность Tower, но со значительно уменьшенными размерами, которые не имеют отношения юнитовой системе счисления. К стойке такие машины никак не прикрутить, зато можно поставить на стол или полку. Яркий пример — HPE ProLiant MicroServer Gen10+. Такие корпуса легко размещаются в руке, при этом сама железка довольно мощная, и вполне может использоваться в качестве терминального сервера на 5-10 машин.
Blade
Компоненты внутри размещены предельно плотно, чтобы использовать свободное пространство с максимальной эффективностью. По этой причине охлаждение организовано пассивным методом, поэтому требуются внешние кулеры.
Индивидуальная сборка
А если более простым языком — самосбор, или китайское производство, понятное только им самим. Но если руководствоваться здравым смыслом, то использовать такое оборудование можно лишь для узконаправленных задач конкретной инфраструктуры с четким пониманием, что и зачем вы делаете. Мы упоминаем об этом в контексте «и такое бывает».
Если у вас еще есть вопросы по выбору серверного оборудования, вы можете задать их нашим специалистам. Свяжитесь с нами по любому из каналов связи, и мы предоставим подробную и полную консультацию.
Форм-фактор сервера, что это такое и как выбрать
Форм-фактор сервера
Если требуется указать форм-фактор сервера, то придется использовать специальные единицы, предназначенные для обозначения типовых размеров технического оснащения — юниты (U). Данные единицы созданы для того, чтобы было проще было размещать техническую инфраструктуру например в серверных стойках или телекоммуникационных шкафах.
Юниты
Это ни что иное, как монтажные единицы. Наверняка встречали размеры серверного оборудования, обозначенные следующим образом:
И даже больше. Юниты предназначены только для обозначения высоты, ширина у серверов типовая. Конечно, за исключением нестандартных устройств или предназначенных для напольного размещения.
1 юнит = 44,45 миллиметрам, соответственно при размере 2U умножаем на два, при 3U на три и далее по нарастающей. Но в случае серверного оборудования всегда есть отступ. Размер корпуса с форм-фактором 1U будет составлять 43,7 мм. Этот зазор сделан для того, чтобы устройство можно было без проблем разместить в телекоммуникационном шкафу. Для примера разместим фото типовых размеров серверного оборудования.
Пожалуй, стоит показать размеры оборудования наглядно.
Соответственно, чем дальше, тем больше будет высота сервера. Ширина не меняется.
Нестандартные форм-факторы серверов
Есть и другие типы размеров. Например, банальный вариант Tower. Фактически, обычный корпус, напоминающий внешне аналогичные для персональных компьютеров. Могут быть разнообразных размеров. Здесь нет четкой сетки, ведь их не требуется устанавливать в стойки или шкафы.
Сервер с форм-фактором Tower
Второй тип — мини и микро. Маленькие боксы, сделанные максимально компактно, подходят для маленьких офисов и в ситуация, когда важна мобильность технической инфраструктуры.
Блейд-серверы
Как правило, сами лезвия могут иметь размеры ½ U или даже ¼ U. Но сама платформа обычно заточена под целочисленный размер, например, 4U. Подобные платформы для напольного размещения встречаются крайне редко, зато все больше внедряются в ЦОД и прочих крупных инфраструктурах, так как в результате получается довольно компактный кластер серверов.
Модульные серверы
Единственное отличие от «лезвий» заключается в отсутствии коммутации на уровне платформы. Внешне выглядят как блейд-серверы, питание также общее, так что можно легко перепутать. Форм-факторы также разнятся. От 2U до 7U. Бывают нестандартные размеры, если корзина выполнена под заказ, но индивидуальные проекты прорабатываются только под крупных заказчиков.
Многообразие
Да, при такой вариативности бывает трудно определиться, но готовы помочь. Вы можете обратиться за консультацией через форму обратной связи и получить исчерпывающие ответы на вопросы.
Уроки стойкости, или Выбираем стойки для ИТ-оборудования правильно
Уже 7 лет я занимаюсь в DataLine искусством capacity-менеджмента — управляю основными ресурсами дата-центра. Проще говоря, обеспечиваю каждому клиенту необходимое и достаточное место, электричество и холод для решения его задач. Мы уже рассказывали, как ведем статистику по потреблению оборудования и определяем стандартную мощность. Но что насчет самих стоек, которые отвечают за место?
Сегодня проведу небольшой ликбез по серверным стойкам, покажу, что и как мы выбираем для надежной работы оборудования. Список рекомендаций по выбору шкафов будет в последнем разделе, опытные ЦОДоводы могут сразу переключаться на него и предлагать свои дополнения 🙂
Эта статья — итог нашего эфира с @kshadskiy и @rbekrenev в Телеграме. Можно заодно послушать запись эфира в Салатовой телеге.
Что из себя представляют стандартные стойки
В наших дата-центрах около 12 тысяч установленных стоек. По статистике, 90% стоек выглядят так: ширина 600 мм, глубина 1070 или 1100 мм. Посмотрим на такую стойку внимательнее и разберемся, откуда берется стандарт.
Ширина и глубина — очевидные характеристики, которые позволяют расставить стойки на двухмерном плане машинного зала. Все почти как с планировкой квартиры: берем габариты и прикидываем расстановку по ЦОДовскому фэншую.
Особенность в том, что под габариты подбирается и само место, и схема охлаждения. Как мы уже не раз рассказывали, в наших дата-центрах используется система “горячих” и “холодных” коридоров.
Чтобы оборудование охлаждалось равномерно, нужно дать воздуху от кондиционера беспрепятственно поступать через фальшпол и распределяться по всему коридору. Для этого “холодный” коридор рекомендуют изолировать и не допускать “утечек” холода. Например, один из источников утечки — это пространство под стойкой, которая по умолчанию стоит на опорах.
Мы используем специальные заглушки, которые закрывают несколько сантиметров снизу и не дают проникнуть теплому воздуху.
Здесь все герметично.
Если изоляция сделана недостаточно герметично, это будет видно на тепловизоре:
Справа теплый воздух проник в “холодный” коридор, в нижних юнитах видим повышение температуры на входе в оборудование.
Еще один важный фактор для охлаждения — скорость воздушного потока. В пространстве фальшпола и в холодном коридоре она не должна превышать 1 м/с, иначе эффективность охлаждения снизится.
В дата-центрах для потоков воздуха давно продумали и много раз проверили оптимальную схему раскладки перфорированных плиток. Если стойки стандартные, их расставляют так, чтобы два ряда стоек с двумя коридорами по ширине занимали ровно 7 плиток. В проектировании и эксплуатации ЦОДа это называется 7-плиточная раскладка. Cхематично выглядит так:
Розовым и голубым обозначены “горячий” и “холодный” коридоры.
На “холодный” коридор приходится две перфорированные плитки в ширину. В “горячий” коридор кладем глухие плитки для изоляции и делаем его чуть уже. Ширины 900 мм достаточно, чтобы инженер мог спокойно проходить и обслуживать серверы.
Справа “холодный” коридор шириной в 2 плитки, слева — “горячий” коридор, поуже.
А что с высотой стойки? Обычно она обозначается не в сантиметрах, а в юнитах (U). В стандартном случае высота составляет 42 юнита. Это число обозначает полезное пространство внутри стойки: сколько оборудования можно поместить. Посмотрим внимательнее, для этого заглянем за дверцу.
Юнит — единица измерения высоты оборудования в рамках стойки. 1 юнит составляет 1,75 дюйма, или 44,45 мм. Производители железа включают в эту единицу небольшой зазор, чтобы устройство можно было легко достать. Так что оборудование высотой в 1 юнит будет около 1,719 дюймов (43,7 мм).
Что интересно: 1 юнит в точности равен русскому вершку. После реформы Петра I русские меры длины соотнесли с английскими мерами и приравняли вершок к 1 3⁄4 дюйма. С 1835 года в России действовали следующие соотношения:
1 вершок = 1⁄48 сажени = 7⁄48 фута = 1⁄16 аршина.
Внутри стойки есть направляющие для фиксации оборудования. Отверстия для креплений у направляющих размечены с кратностью в 1 юнит.
Картинка из Википедии.
В итоге полезное пространство в высоту внутри стандартной 42-юнитовой стойки — это 1866,9 мм, или 73,5 дюйма вдоль по направляющей. Сама стойка по габаритам может быть и 1990 мм, и больше 2 метров.
Если же говорить про полезное пространство в ширину, то в стойке нам нужно не менее 19 дюймов для размещения оборудования — это тоже стандарт. Именно столько внутри типовой стойки составляет расстояние между боковыми направляющими.
Все пустые юниты в стойке должны быть закрыты такими заглушками, чтобы внутри не было паразитных потоков воздуха. Эта заглушка по размеру как раз в 1 юнит.
Оборудование крепится к направляющим за специальные “ушки”. Такие есть на всех устройствах, а также на заглушках.
Для крепления используются монтажные гайки, в простонародье — “сухари”.
Несколько “сухарей” уже заняли места внутри направляющей.
Качество “сухарей” тоже влияет на надежность крепления, так что тщательно выбираем не только сами направляющие, но и гайки.
А что насчет нестандартных стоек и ситуаций?
Как нестандартные размеры меняют зал: ожидание vs реальность
Дата-центр проектируется под определенную мощность и количество стоек. В проекте машинного зала у нас есть определенное число стандартных стоек с их проектной мощностью.
На этапе запуска ЦОД выглядит так:
Пока зал не начал заполняться, все стойки на плане одинаковые.
После запуска ЦОДа залы заполняют клиенты с очень разными запросами. И в реальности такой зал может выглядеть уже вот так:
Появились группы нестандартных стоек.
Как мы выбираем и ставим нестандартные стойки в таких случаях? Если клиент приходит с запросом на одну нестандартную стойку, проблем обычно не возникает. Мы находим в машинном зале оптимальное место исходя из габаритов.
А если разномастных стоек много, да еще и мощности большие, то начинается игра в тетрис. Нам нужно расположить их в зале максимально рационально и компактно. Решаем 3 задачи одновременно:
стараемся не создавать глухих участков, где полезное пространство больше невозможно использовать;
обеспечиваем оборудование необходимой мощностью на стойку из общего расчета электричества на ряд, на щит, на провод, на ИБП;
обеспечиваем зону достаточным охлаждением: возможно, добавляем кондиционеры или применяем дополнительную изоляцию, активные вентплитки. Если длина ряда не совпадает с раскладкой плиток, используем половинчатые перфплитки.
Вот несколько ситуаций, которые могут возникнуть в процессе.
Очень высокая стойка. Стандартный по высоте ряд хорошо охлаждается оптимальными воздушными потоками скоростью 1 м/с. Стойка выше 42 юнитов — это сразу несколько вопросов:
как охлаждать верхние юниты, до которых поток воздуха от фальшпола уже не доходит;
как обеспечить больше киловатт на стойку;
как не превысить допустимый вес стойки на квадратный метр;
не нужно ли изменить положение кабельных лотков над стойками;
достаточно ли высоты самой гермозоны для более высокой стойки.
Для более высоких стоек нужно проектировать ЦОД в соответствии с заданными условиями. Да и работа на высоте с тяжелым оборудованием — то еще развлечение.
Очень приподнятая стойка. Иногда стойки формально составляют те же 42 юнита, но отличаются по высоте не сверху, а снизу, на уровне опор. Изолировать такой ряд может быть сложнее.
Был случай, когда у стойки расстояние от фальшпола до нижнего края рамы оказалось больше 5 см. Через эту щель активно циркулировал теплый воздух из “горячего” коридора. У производителя стойки не было предусмотрено никаких заглушек, пришлось придумывать изоляцию самим.
Широкие стойки. Шкафы шириной 750—800 мм — тоже не не самая часто используемая в ЦОДе история.
Такая ширина сохраняет полезное пространство в 19 дюймов, но позволяет дополнительно поставить сбоку вертикальные органайзеры для коммутации оборудования. Поэтому чаще они используются для телеком-оборудования с большим количеством подводимых кабелей и кроссировок.
Вот как можно использовать дополнительное место.
Для серверного оборудования целесообразность подобной стойки под вопросом. Коммутации в этом случае не так много, при этом стойка обойдется дороже.
Глубокие стойки. Периодически встречаются стойки глубиной 1200 мм. Если поместить такую стойку в стандартную 7-плиточную раскладку, то в горячем коридоре останется не более 600 мм. А если стойки еще глубже, в таком коридоре станет совсем некомфортно работать: инженеру узко в плечах, сложно доставать и выносить оборудование.
Поэтому такие стойки лучше сразу предусмотреть в проекте. Для их установки мы используем уже 8-плиточную раскладку фальшпола. Получается ряд поглубже с достаточно широким коридором.
Совсем нестандартная история. В 2010—2011 году к нам пришел запрос на установку большой сейфовой стойки с отдельными замками. Габариты были явно больше 1200 и 800 мм, она была полностью закрытая бронированным металлом и весила несколько тонн. Для охлаждения висел отдельный кондиционер, был установлен собственный ИБП, сама стойка была ярко-алого цвета и красовалась в центре зала. Среди обычных стоек в ЦОДе это был такой монстр.
Проблемы возникли в 2019 году, когда стойку решили демонтировать. Позвали наших такелажников, но вынести стойку с такими габаритами и весом из уже заполненного зала не удалось. Пришлось разбирать стойку в машзале и выносить по частям. Попутно разобрали часть “холодного” коридора, раму у входной двери и вытащили с горем пополам. На будущее для таких стоек сразу продумываем и демонтаж.
Что проверять при выборе стоек
Все перечисленные особенности планирования мы учитываем при выборе стоек. Часто берем стойки разных производителей на тест и вот что проверяем:
толщину металла и вес. Металл не должен проминаться под оборудованием, иногда это видно сразу, еще до загрузки.
Если тонкую и легкую стойку загрузить оборудованием под самый верх, она начнет выгибаться в букву «X».
несущую способность. Мы пару раз слышали рекомендацию: брать стойки с несущей способностью не меньше 1500 кг. На самом деле килограммы на стойку нужно рассчитывать из конфигурации оборудования. Если брать только серверное оборудование, то вряд ли получится нагрузить стойку выше 1500 кг. Но если вы установите туда 2 ИБП с кучей аккумуляторов и поставите один сервер, то стойка будет весить гораздо больше 1500 кг.
Необходимо учесть и несущую способность колес у стойки. На этот счет у производителей есть отдельные рекомендации, например, такие:
Полностью заполненную стойку колеса не выдержат. Иногда об этом забывают и перекатывают стойки с уже смонтированным оборудованием.
Здесь забыли смонтировать опоры — и вот итог.
стойкость к различным колебаниям. Обычно мы берем пустую стойку за два противоположных угла и немного шатаем ее в разные стороны. Если конструктив “гуляет”, то есть риск, что при загрузке оборудования стойка разъедется.
Такие расхождения повлияют как на устойчивость, так и на холодоснабжение: через щели нагретый воздух из “горячего” коридора перейдет в “холодный”, охлаждению конец.
крепления стоек между собой. Например, такие:
У разных производителей междустоечные монтажные крепления располагаются на разной высоте, идут под разный болт. Важно поставить в один ряд стойки, которые можно скрепить между собой.
Что будет, если этого не делать? Пустая стойка стоит недостаточно плотно и упруго и при монтаже серверного оборудования может сместиться на несколько миллиметров.
Вдобавок закрепленные стойки дополнительно защищены от деформации.
толщину краски. Если слой краски слишком толстый, могут быть проблемы с размещением оборудования внутри: 2 мм слева, 2 мм справа — и вот полезное пространство сокращается уже на полсантиметра. Бывают и случаи, когда из-за толщины краски очень сложно вставить “сухари”.
Если слой будет толще, “сухари” уже не поместятся, с монтажом начнутся проблемы.
перфорацию стойки. Важно, чтобы у дверей стойки не было больших неперфорированных кусков по бокам, снизу и сверху. Иначе с охлаждением будут проблемы.
Однажды клиент приехал к нам со своими стойками. Перфорация на двери почему-то начиналась со второго юнита, то есть 2 юнита снизу смотрели на полностью глухой участок двери. Когда оборудование установили в первый юнит, при запуске сразу начались проблемы с его охлаждением.
Хуже этого на нашей памяти были только стеклянные двери без перфорации. Воздух от фальшпола не доходил, стойка превращалась в сауну.
При этом процент перфорации не так важен, как прочность. Жесткость стойки не должна быть принесена в жертву перфорации.
Проверить жесткость двери можно вот так. Если металл сразу сминается под пальцами, то не берем.
Также смотрим, чтобы перфорация была равномерной:
Однажды наш клиент привез стойку с узорчатой дверцей: она была не плоская и ровная, а выступающая, с узорами. В результате воздушные потоки тормозили об эти узоры, внутри были перегревы оборудования.
крепление направляющих для оборудования. Мы следим, чтобы в стойку помещалось оборудование разной глубины. Направляющие внутри должны передвигаться в обе стороны, а само крепление надежно держаться.
крепление крыши. Важно, чтобы верх стойки можно было снять без отключения кабелей. Отверстия для них должны быть с краю, а не внутри самой крыши. Бывает необходимо вытащить кроссировки, протянуть дополнительные кабели. Возможность снять крышу без кабелей позволяет не отключать патч-панель, а просто вынуть панель наверх и убрать вбок.
Например, у стоек бывают вот такие модульные крыши.
Краткий чек-лист по выбору идеальной стойки
выдерживает предполагаемую нагрузку;
со сдвижными направляющими для выбора монтажной глубины;
со съемной крышей с возможностью снятия без демонтажа коммуникаций;
с конфигурациями разных замков и ручек, а еще с возможностью поставить СКУД и ключ;
с перфорацией, которая начинается снизу, прямо с первых юнитов;
с колесиками, выдерживающими набивку стойки на случай, если стойку с оборудованием нужно перекатить;
с возможностью скреплять стойки между собой.