Форм-фактор сервера
Форм-фактор сервера — единица измерения, предназначенная для указания высоты отдельной единицы серверного оборудования, указывается как U ( Unit, Юнит). Стандартный размер одного юнита — 44,45 мм (1,75 дюйма), но у серверов сделан небольшой зазор для размещения в стойку. В итоге 1U сервера — 43,7 мм (1,719 дюйма). Ширина оборудования всегда одинакова, независимо от высоты, не считая нестандартных конфигураций.
Монтажные единицы
Форм-факторы серверного оборудования имеют серьезные отличия только при нестандартной размерной сетке. В основном для измерения используют монтажные единицы или юниты. Нестандартные размеры могут иметь единицы техники следующих форм-факторов: mini-tower, tower и разнообразные самосборы.
Например, на сайте: https://lan-art.ru/ вы можете увидеть набор телекоммуникационных климатических шкафов, которые позволяют устанавливать оборудование в сложных условиях, например, на строительных объектах или в жарких помещениях. Кстати, для серверного оборудования в некоторых случаях они тоже подходят, банально, если у вас выделен уголок под серверы на сыром неотапливаемом складе, то климатический телекоммуникационный шкаф вам точно не помешает.
Но давайте посмотрим в первую очередь на главную характеристику подобного оснащения.
Теперь подробнее расскажем о монтажных единицах. U (аббр. Unit ) — единица, предназначенная для измерения высоты оборудования, в том числе и серверного. Введено сие обозначение для удобства и приведения инфраструктуры к типовому виду. Соответственно, размеры серверных стоек, телекоммуникационных шкафов и других мест для размещения серверов приведены к данной величине. Теперь давайте рассмотрим стандартную размерную сетку в стиле стандарт/сервер. После стандартной величины, буду указывать соответственно типовую высоту серверного оборудования:
1U (1 юнит). 44,45 мм (1,75 дюймов)/43,7 мм (1,719 дюймов).
2 U (2 юнита). 88,90 мм (3,5 дюймов)/88,15 мм (3,469 дюймов).
3 U (3 юнита). 133,35 мм (5,25 дюймов)/132,6 мм (5,219 дюймов).
4 U (4 юнита) 177,8 мм. (7 дюймов)/177,05 мм (6,969 дюймов).
7U (7 юнитов). 311,15 мм (12,25 дюймов)/310,4 мм (12,219 дюймов).
10U. 444,5 мм (17,5 дюймов)/443,75 мм (17,469 дюймов).
Учтите, зазор не меняется. Он всегда составляет 0, 75 миллиметра или 0,031 дйюма. По сути формула вычисления высоты сервера проста. 1U=1U, 2U=1*2U, 3U=3*1U и далее просто вычитаете зазор из полученного числа. Конечно же, подобный подход к инфраструктуре позволяет заметно упростить проектирование места для размещения серверного оборудования, ведь размеры будут известны заранее.
А теперь пройдемся по оборудованию. Для наглядности выкладываю размерную сетку в виде фотографий.
Форм-фактор 1U — стандарт в инфраструктуре. Но редко встречается момент, когда такое устройств будет обладать большой производительностью. Все довольно просто, для размещения мощных процессоров, системы охлаждения или видеокарт попросту не хватает места. Так что, придется чем-то жертвовать ради компактности.
Форм-фактор 2U встречается в сферах, где нужно умеренное количество накопителей, процессор помощнее или парочка профессиональных видеокарт в корпусе. Очень популярный вариант.
3U — не самый распространенный тип, но периодически встречается. Нужно много накопителей, топовые процессоры и 4-6 GPU в корпус? Тогда сей вариант — ваш.
Сами видите, больше накопителей, да и других компонентов можно разместить гораздо больше, ведь места прибавилось.
Довольно редкий вариант, но тоже периодически попадается.
А как вам вариант побольше? Частенько такой форм-фактор имеет шасси блей-серверов. Но иногда бывают единые системы с таким типажом.
А вот вам форм-фактор 10U. Этот блейд-сервер рассчитан на установку профессиональных видеокарт в модули, так что места занимает много.
Нюансы с форм-фактором сервера
Иногда встречаются нестандартные тип, предназначенные не для размещения в стойку или телекоммуникационный шкаф, а для каких-нибудь другим мест. И многие перечисленные далее форм-факторы довольно популярны и встречаются повсеместно.
Tower
Часто форм-фактор Tower соответствует стандартным 4U, иногда 5U. Предназначен для напольного, ну или настольного размещения. Некоторые типы могут подходить для установки в стойку. Тип 4U/Tower довольно распространен. В принципе, внешне похож на привычный персональный компьютер.
Mini-Tower
Могут иметь размеры от 1/2U до маленько коробочки, спокойно помещающейся в руке. Применяются повсеместно, особенно в тех сферах, где важнее компактность, чем производительность и метод размещения. Удобно переносить, перевозить и разворачивать на объектах, удаленных от офиса.
Блейд-серверы
Сравнительно небольшие серверы, которые имеют размер 1/4U, 1/2U. Компоненты размещены максимально плотно, чтобы экономить место. Все лишнее: системы охлаждения, блоки питания, сетевые интерфейсы и прочее вынесено во вне. Такие серверы размещаются в шасси, которое может иметь любой форм-фактор, но, как правило, это 4U, 7U и 10U.
Индивидуальные
Как правило самосборы, некоторые китайские модели. Собственно, сделаны только под какую-то задачу, инфраструктуру затачивать придется под них, а не формировать на основании типовых размерных сеток. В современном мире встречаются редко, но иногда проскакивают.
Подведем итог
Как видите, форм-факторы сервера не столь сложны, как может показаться на первый взгляд. В них разобраться довольно просто, соответственно, продумать схему размещения оборудования, когда все известно, проблем также не составит. Успехов вам и приятной работы без лишних сложностей.
Насколько публикация полезна?
Нажмите на звезду, чтобы оценить!
Средняя оценка 4.9 / 5. Количество оценок: 9
Что такое юнит, размеры юнита
Unit — что это такое?
Юнит (Unit) – неофициальная единица измерения, используемая в IT-индустрии для стандартизации размеров оборудования. Обозначается латинской буквой U и вычисляется в отношении высоты приборного блока. Обязательно указывается в техническом паспорте оборудования. Например: источник бесперебойного питания, высота 5U.
Зачем понадобилось изобретать юнит?
Изобретение особой единицы измерения «юнит» – это вторая волна глобальной (буквально всемирной) стандартизации. Первая была связана с повсеместным внедрением метрической резьбы, что позволило поставить на конвейер сборку машин и изготовление взаимозаменяемых деталей для них.
Сейчас никого не удивляет, что гайку от карьерного грузовика можно использовать на легковом автомобиле, хотя еще в начале прошлого века каждая деталь могла быть уникальной..
То же самое произошло в конце века XX, когда IT-технологии перестали быть уделом узкого круга профессионалов и стали достоянием миллионов. Оказалось, что единственно возможным способом расположить на единице площади максимально большое количество блоков аппаратуры является их размещение «в стопочку» и формирование аппаратных стоек.
Из этого вытекло разумное требование, что высота кубиков (аппаратных блоков) в стойке должна быть или одного размера, или кратна какому-то целому числу.
Кто изобрел единицу измерения высоты аппаратного блока, и почему он избрал именно такой размер – достоверно неизвестно. Но благодаря этому человеку компьютерный блок, произведенный на Тайване, без проблем встает в аппаратную стойку в Москве, Нью-Йорке или на исследовательской станции в Антарктиде.
Юнит – это сколько? Чему равна высота одного юнита в сантиметрах
Юнит – условная единица измерения. Наподобие архаичного «локтя», которым наши предки пользовались не задумываясь. Просто потому, что это было им удобно. Если юнита соотнести с привычными единицами измерения, то получится, что в нем 1,75 дюйма, или 4,45 сантиметра.
Правда, жизнь немного подкорректировала этот параметр. Ведь блок нельзя поставить друг на друга, как ящик. Какой-то зазор между ними должен остаться. Поэтому реальный юнит меньше изобретенного на 0,7 мм (одну тридцать вторую дюйма) и равен 43,7 мм. Наши услуги:
Аренда SSD VPS серверов;
Аренда выделенного сервера.
Юнит — удобный способ посчитать стоимость места в стойке
Использование стандартной единицы измерения имеет 2 основных преимущества. Во-первых (и прежде всего), имея эту единицу измерения, очень удобно монтировать оборудование в дата-центрах. От пола до потолка ставятся стойки с отверстиями. Каждые три дырочки в стойке – это один юнит. Монтаж серверной стойки похож на сборку детского конструктора.
Во-вторых, и это уже коммерция, с помощью юнита хозяину дата-центра удобно указывать цену за предоставление услуги размещения оборудования (сколько будет стоить цена размещения 1 сервера). Он объявляет цену юнита, а хозяин оборудования точно знает, во что ему обойдется его размещение на площадке провайдера.
iPipe – надёжный хостинг-провайдер с опытом работы более 15 лет.
Что такое «U» или Unit?
Юнит (U) — это единица измерения, используемая для описания высоты сервера, сетевого коммутатора или другого аналогичного устройства, установленного в 19-дюймовой стойке или 23-дюймовой стойке. Один юнит равен 44,45 мм (1,75 дюйма).
Один юнит обычно обозначается как «1U»; аналогично, 2 юнита — «2U» и так далее. Размер оборудования, устанавливаемого в серверную стойку, обычно описывается как количество юнитов. Один юнит также иногда обозначают «1RU» от английского названия данной единицы измерения — Rack Unit.
Профессиональное аудио и видео оборудование часто поставляется с вариантами монтажа в стойку и использует те же технические характеристики. По совпадению, юнит равен вершку, который является устаревшей российской единицей длины.
Юнит (U) в качестве единицы измерения для монтируемого в стойку оборудования утвержден альянсом EIA. В последнее время этот термин стал более распространенным явлением из-за распространения соответствующих стоек и шкафов. Чтобы рассчитать внутреннее полезное пространство стойки или шкафа, вы просто умножаете общее количество юнитов на 44,45 мм (1,75 дюйма). Например, корпус стойки 44U будет иметь 77 дюймов внутреннего используемого пространства.
Существуют компьютеры и периферийные устройства, которые также предназначены для установки в стандартные шкафы и стойки. Например, ЖК-мониторы и клавиатуры доступны во многих размерах и конфигурациях. Поскольку пространство в стойке имеет предел, эргономика различного оборудования обеспечивает значительную экономию средств для конечного пользователя. Стандартное оборудование доступно в конфигурациях 1U, 2U, 4U, 5U и 6U.
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.
