با افزایش پیچیدگی و اندازه مراکز داده در کنار گسترش تصاعدی اینترنت، رک‌های سرور نیز رشد کرده‌اند تا به جزو ضروری زیرساخت‌های شبکه تبدیل شوند.
امروزه محاسبات و فضای ذخیره‌سازی بیشتری از مراکز داده خواسته می‌شود که در مقابل نگهداری و حفاظت از سرورهای داخل با بهینه‌سازی عملکرد و هزینه مواجه هستند. کارکنان مرکز داده باید چندین نگرانی از جمله ظرفیت شبکه، افزونگی برق، راندمان خنک‌کننده، نظارت بر امنیت و عملکرد، و مقیاس‌بندی زیرساخت را حل کنند.
برای کمک به معماران مرکزداده و کارکنان فناوری اطلاعات در این وظایف، قفسه‌های سرور مدرن، از واحدهای ارزان‌قیمت ساده گرفته تا کابینت‌های کاملا یکپارچه با قابلیت‌های قابل تعویض گرم و محفظه‌های دارای تهویه مطبوع، استفاده می‌شوند.
انتخاب بهترین رک سرور با درک همه گزینه‌های موجود و این‌که چگونه می‌توانند نیازهای شبکه فعلی و آینده شما را برآورده کنند شروع می‌شود.
رک شبکه یا سرور چیست؟
رک شبکه (که رک سرور نیز نامیده می‌شود) تجهیزات شبکه مانند سرورها، مودم‌ها، واحدهای منبع تغذیه بدون وقفه (UPS)، روترها، سوییچ‌های شبکه و تجهیزات صوتی و تصویری را در خود جای می‌دهد. قفسه‌های سرور می‌توانند یک کیس کامپیوتر تخصصی، رک دیواری، قاب ایستاده یا کابینت سرور باشند که برای محصور کردن تجهیزات شبکه طراحی شده‌اند. به‌عنوان مثال، مراکز داده بزرگ، رک‌هایی را مستقر می‌کنند که می‌توانند سرورهای زیادی را با قدرت، خنک کننده و اتصال و قابلیت افزودن و جایگزینی آسان سرورها در صورت خرابی یا گسترش، در خود جای دهند.
سازمان‌ها باید با درک کامل نیازهای محاسباتی و ذخیره‌سازی خود شروع کنند و برای تعیین اندازه و سبک رک‌های سرور مورد نیاز، نیازمندی‌های توسعه نزدیک به میان‌مدت را در نظر بگیرند. همچنین، باید به استراتژی خنک کننده رک، فناوری قدرت و امنیت و حفاظت رک توجه شود.
اندازه رک‌های سرور
اندازه‌گیری‌های رک سرور اساسا برای کمک به یکپارچه‌سازی طراحی و ساخت قطعات جزء استاندارد شده‌اند. امروزه اکثر تجهیزات سرور و شبکه به گونه‌ای طراحی شده‌اند که روی رک نصب شوند. در مقایسه، تجهیزات قدیمی ممکن است بر اساس اندازه رک‌های سرور استاندارد امروزی مناسب نباشند.
دو اندازه اصلی اندازه‌گیری، عمق واحد و ارتفاع واحد، معمولا برای ابعاد داخلی رک سرور بیان می‌شوند. اما باید به اندازه‌گیری‌های قاب نیز توجه کرد که بزرگ‌تر از اندازه‌گیری‌های عمق و ارتفاع داخلی هستند و هنگام پیکربندی اتاق‌های سرور مرتبط هستند.
آیا رک‌ها زیر ارتفاع سقف اتاق سرور قرار می‌گیرند؟ آیا فضای کافی برای کابل‌ها و سیستم‌های خنک‌کننده وجود خواهد داشت که در اطراف رک‌های سرور قرار بگیرند؟ آیا در صورت نیاز فضایی برای گسترش بیشتر وجود خواهد داشت؟
واحد اندازه‌گیری استانداردی که برای رک‌های سرور اعمال می‌شود، واحد رک نامیده می‌شود و اغلب به اختصار U یا RU است. اندازه یک رک 1.75 اینچ (44.45 میلی متر) است. رک‌های سرور می‌توانند از انواع 1U، معمولی رک‌های دیواری کوچک خانگی یا اداری، تا محفظه‌های بزرگ 48U که برای عملیات مرکز داده با تراکم بالا در نظر گرفته شده‌اند، متغیر باشند.
رایج‌ترین اندازه رک سرور 42U ارتفاع و 19 اینچ عرض است، اما اندازه‌گیری‌های خارجی به سازنده و مدل رک سرور بستگی دارد. این رک‌های سرور معمولی 42U مقرون به‌صرفه‌تر هستند زیرا برای استفاده در مرکز داده تولید انبوه می‌شوند.
اندازه سرورهایی که قرار است نصب شوند نیز نگرانی زیادی دارند. یک رک سرور 42U می تواند 14، 21 و حتی 42 سرور را در خود جای دهد، بسته به ارتفاع خود سرورها، از 1U تا 3U. ناگفته نماند که نیازهای تخصیص فضا در رک برای سوییچ KVM، پچ‌پنل یا UPS وجود دارد. تمام قدرت سرور برابر است. با نصب سرورهای باریک، کل توان محاسباتی در هر فوت مربع را می توان دو یا سه برابر کرد. به دلایل مشابه، عمق واقعی و قابل استفاده نیز باید در انتخاب پایه رک سرور در نظر گرفته شود. باید مقدار کمی فضای خالی در جلو و عقب وجود داشته باشد که تقریبا هر کدام 0.875 اینچ است (در مجموع 1.75 اینچ) تا امکان باز شدن درها و نصب ریل فراهم شود. عمق رک‌های سرور نیز استاندارد شده است.
ابعاد استاندارد عمق برای قفسه‌ها یا کابینت‌های سرور:
27 اینچ – کم عمق
31 اینچ – نسبتا عمیق
37 اینچ – عمق متوسط
42 اینچ – عمق مناسب
انواع رک سرور
همراه با ابعاد، رک‌های سرور در سبک‌های مختلفی هستند و امکان سفارشی‌سازی استثنایی را فراهم می‌کنند.
انواع رک سرور
قابِ باز 4 پستی – این نوع رک سرور دارای دامنه ارتفاع و عمق از 24U تا 45U است. محصور نیست، که ظرفیت تهویه قابل توجهی را ارائه می‌دهد اما امنیت کمی دارد.
محفظه کابینت (یا قفسه سرور کابینت) – این رک‌های سرور کاملا بسته پوسته سختی را برای محافظت از سخت‌افزار فراهم می‌کنند. محدوده ارتفاع برای رک‌های سرور بسته از 6U تا 48U است. آن‌ها در اشکال مختلف چگالی هستند و معمولا مسیر مقرون به صرفه برای رک‌های سرور در نظر گرفته می‌شوند.
رک ِسرور دیواری – برای فضاهای محاسباتی کوچک‌تر خوب است، این رک‌های سرور به‌دلیل فرآیند نصب ساده‌تر شناخته شده‌اند و معمولا به طور کامل بسته هستند. برخی ممکن است شامل قفسه‌های چرخشی برای دسترسی بهتر باشد.
رک‌های سرور مقاوم در برابر گرد و غبار و آب – این رک‌های سرور برای محافظت از تجهیزات فناوری اطلاعات در برابر رطوبت و ذرات گرد و غبار بهترین هستند. ارتفاع آن‌ها از 12U تا 45U است و بهترین عملکرد را برای کاربردهای داخلی دارند.
قفسه‌های سرور مستقل – این رک‌های شبکه دارای تهویه مطبوع یکپارچه هستند که کنترل آب و هوا را در هر محیطی تضمین می‌کند. ظرفیت خنک‌کنندگی 800-12000 BTU دارند.
رک‌های سرور قابل حمل — محدوده ارتفاع در این رک‌های سرور 8U تا 20U است. اکثر آن‌ها این را گزینه‌ای سبک وزن و در عین حال بادوام می‌دانند زیرا قفسه‌ها هنوز محصور هستند. آن‌ها قابل حمل و انباشته هستند که برای فضاها یا معماری‌هایی که اغلب تغییر می‌کنند ایده‌آل است.
استراتژی‌های خنک‌کننده برای رک‌های سرور
استراتژی‌های خنک کننده برای عملیات مرکز داده ضروری هستند و باید در تنظیمات مرکز داده، تنظیمات رک سرور و هزینه‌های عملیاتی در نظر گرفته شوند. رایج‌ترین و ارزان‌ترین روش جریان هوای طبیعی است، اما سیستم‌های خنک‌کننده با آب، قدرت خنک‌کننده صنعتی را برای محاسبات با کارایی بالا (HPC) ارائه می‌کنند.
تهویه هوا – کم هزینه‌ترین استراتژی خنک کننده، تهویه هوا، می‌تواند طبیعی، مکانیکی یا ترکیبی باشد. با افشای قفسه‌های سرور، جریان هوای طبیعی می‌تواند هوای گرم شده را تا زمانی که انباشتگی بیش از حد زیاد شود با خود ببرد و نصب فن‌ها و سایر مکانیک‌ها برای بهبود جریان هوا ضروری باشد.
تهویه مطبوع – برای کنترل کامل دما، کابینت‌های تهویه مطبوع را می‌توان مستقر کرد و در موارد مهم، کل اتاق‌های سرور را می‌توان تهویه مطبوع کرد. این هزینه بیشتر از جریان هوای طبیعی است، اما وقتی بسیاری از سرورها در کنار هم قرار می‌گیرند، کنترل دمای بیشتری را فراهم می‌کند.
خنک کننده مایع – سیستم‌های خنک کننده مایع برای شرکت‌هایی مانند گوگل یا معامله گران با فرکانس بالا رایج است. این استراتژی از آب یا خنک کننده تخصصی استفاده می‌کند تا گرما را از سرورها دور کند، مانند رادیاتور و سیستم خنک کننده در خودرو. اگرچه برای برنامه های کاربردی بسیار موثر هستند، اما پیاده سازی آن ها پیچیده و نصب پُرهزینه است.
منبع تغذیه برای رک‌های سرور
حفاظت و مدیریت برق نگرانی‌های کلیدی برای اپراتورهای مرکز داده است و به گزینه‌های پیشرفته برای نیازهای برق قابل توجه نیاز دارد. واحدهای توزیع برق (PDUs) که برق را به رک‌های سرور تغذیه می‌کنند، با گزینه‌های زیادی برای پشتیبانی از مراکز داده طراحی شده‌اند. به طور کلی دو نوع وجود دارد.
PDU استاندارد – استاندارد لزوما به‌معنای ساده نیست. بسیاری از PDUهای استاندارد دارای ویژگی‌های ارزشمندی همچون تشخیص خطا و نمایشگرهای خروجی هستند. استاندارد معمولا نشان می‌دهد که این PDUها باید شخصا مدیریت شوند، بنابراین اگر خطا رخ داد، باید توسط یک مدیر در محل PDU مشاهده شود.
PDU هوشمند – PDUهای هوشمند کنترل‌های برق از راه دور را برای مدیران فراهم می‌کنند، که سپس می‌توانند از هر مکانی با اتصال به اینترنت دسترسی داشته باشند، راه‌اندازی مجدد سرد و نظارت داشته باشند.
امنیت و حفاظت برای رک‌های سرور
امنیت و حفاظت از مرکز داده از دیگر ارکان نگرانی معماران مرکز داده است. با توجه به حساسیت اطلاعاتی که در سرورهای خود ذخیره می‌کنند، شرکت‌ها باید از سرورها در برابر مزاحمان فیزیکی حفاظت کنند و همچنین از آن‌ها در برابر بلایای طبیعی مانند زلزله محافظت کنند. (با انتخاب مکان‌های مناسب مراکز داده، شرکت‌ها می‌توانند تهدیدات بلایای طبیعی مانند زلزله و طوفان را کاهش دهند.)
قفسه‌های سرور را با درب ایمن کنید – بسیاری از درب‌های رک دارای قفل های امنیتی و سوراخ برای تهویه هستند. قفل کردن درب‌ها یک اقدام ساده، مقرون به صرفه و اولین اقدام امنیتی برای اکثر کاربردها است.
نظارت فعال بر رک‌های سرور – شرکت‌ها می‌توانند با نظارت بر اتاق‌های سرور با کارت‌های کلیدی و دوربین‌های امنیتی گام‌های بیشتری بردارند. برای افزایش امنیت و حفاظت حتی بیشتر، مدیران مرکز داده می‌توانند حسگرها را نصب کنند. این حسگرها همه چیز را از شرایط محیطی، مانند رطوبت و نشت آب، مصرف آمپر و دمای اتاق گرفته تا جنبه‌های مربوط به وضعیت قفسه، مانند درب باز یا بسته و تجهیزات موجود یا مفقود را کنترل می‌کنند. سپس، اگر شرایط غیرعادی تشخیص داده شود، به کارکنان فناوری اطلاعات هشدار می‌دهد که چیزی تغییر کرده است.
قفسه‌ها را در برابر فعالیت‌های لرزه‌ای ایمن کنید – قفسه‌های سرور را می‌توان با نصب پایه‌های ضربه‌گیر، پایه‌های ضد نوک جمع شونده و تراز برای سرورهای دارای کاستور در برابر فعالیت لرزه‌ای ایمن کرد. فراتر از خود قفسه‌های سرور، سیستم‌های ایزوله پایه را می‌توان برای ایجاد جدایی جزیی از کف و سطح زمین برای جذب فعالیت‌های لرزه‌ای نصب کرد. سیستم‌های ایزوله که در مکان‌هایی مانند ژاپن محبوب هستند، در ایالات متحده کمتر رایج هستند، اما به تدریج به صورت تجربی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مجموعه گسترده رک‌های سرور می‌تواند طاقت‌فرسا و خسته‌کننده باشد، اما دانستن ابعاد صحیح، فضای مورد نیاز و ویژگی‌های خاص مورد نیاز به شما کمک می‌کند به سرعت تصمیم بگیرید که کدام نوع از رک‌های سرور برای شما مناسب هستند. برای کمک به ارزیابی نیازهای خود و انتخاب راه‌حل رک سرور، با نماینده فروش ما تماس بگیرید تا به نقطه نظر درست و انتخاب درست‌تری دست یابید.
*گروه تولید محتوای اترس
