رک‌ها و ساختارفیزیکی

محوطه و دیواره رک‌ها قسمت اصلی ساختار دیتاسنتر (مرکزداده، Data Center) است زیرا برق، سیستم سرمایش و رایانه‌ها در طبقات رک به هم متصل می‌شوند.

در اواخر دهه 1970 شرکت‌ها اقدام به نصب رایانه‌ها در محیط رک‌ها کردند. اما بدون هماهنگی چندین فروشنده کار نصب بسیار مشکل می‌شود. در سال 1984 هیئت بین المللی الکتروتکنیکال (IEC) استاندارد IEC297-3 را بعنوان وسیله‌ای برای استانداردسازی ابعاد 19 اینچی دیواره ها تصویب کرد. استانداردهای دیگر مانند EIA 310 ( اتحادیه صنعت الکترونیک) استانداردهای دیگری برای تجهیزات مخابراتی و آی‌تی قابل نصب در رک‌ها تصویب کرد.

علی رغم این استانداردها، سرعت پیشرفت صنعت کامپیوتر توام با صنعت مشابه و همگرای آن یعنی صنعت مخابرات باعث بوجود آمدن مشکلاتی شدند، که این استانداردها برای حل آن مناسب نبود. پنج مورد از الزامات اصلی و مهم برای رک‌ها ذکر شده‌است که اشاره به مشکلات کاربران دارد و نگرشی تازه در مورد ماهیت و مشخصات سیستم های رک ها و نسل آینده مشکلات نصب ارائه می‌کند.

The role of rack in the data center

رک‌ها در دیتاسنتر

1-رک‌هایی که فاقد لوازم هستند، اتاق‌کار را وسیع‌تر نمایان می‌کنند و درنتیجه احتمال فرسودگی را کاهش می‌دهند. همچنین میزان آسیب، زمان نصب و Down Time را به حداقل می‌رسانند. گاهی اوقات نصب تجهیزات آی‌تی سه تا چهار بار طولانی‌تر از زمان لازم وقت می‌برد که باعث ایجاد مشکلاتی در نصب تجهیزات داخل رک‌ها می‌شود.

عمق مناسب رک‌ها و درب‌های دو قسمتی پشت، فضای‌کار بیشتری را در رک‌ها و راهروها ایجادمی‌کند. ویژگی فاقد لوازم بودن رک‌ها مانند درب‌هایی با لولاهای رهاشونده (لولاهایی که خاصیت ارتجاعی دارند)، پنل‌های یک‌طرفه، کنترل‌برق و کابل منجر به نصب و تنظیمات سریع می‌شوند.

2طراحی رک‌هایی که بتوان به آسانی در ساختمان جای داد و امکان نصب سیستم سرمایش دارای تجهیزات متراکم هوا را درحال حاضر و آینده داشته باشد. تراکم و فشردگی تجهیزات آی‌تی و بالا رفتن هوای گرم متراکم باعث نقص و خرابی نابهنگام تجهیزات می‌شود.

بسیاری از رک‌ها برای نیروی فشرده و الزامات سیستم سرمایش طراحی نشده‌اند که معمولا غیرقابل پیش‌بینی و یا قابل افزایش هستند. درب‌های محل تهویه باید پرفراژ شده و دارای طراحی عالی باشند. در طراحی رک‌ها باید به مدیریت کابل‌ها توجه شود تا از مسدودشدن راه خروجی جریان هوا جلوگیری کرد.

بعلاوه رعایت این نکته مهم است که فضای عمودی جلوی رک‌ها از بالا تا پایین توسط تجهیزات یا پنل‌های خالی کاملا پوشیده شود تا از دو مورد اطمینان حاصل شود:

1-از خروج هوای گرم از طریق بازگشت‌دهنده به فضای جلوی رک‌ها جلوگیری شود.

2-هوای سرد تامین‌شده بصورت یکنواخت از بالا تا پایین رک‌ها پخش شود.

3دیواره‌های رک‌ها که امنیت فوق‌العاده‌ای برای تجهیزات آی‌تی فراهم می‌کند. به منظور ایجاد جریان هوای بیشتر و تامین فضای وسیع‌تر برای کابل‌ها، دیواره‌های بسیاری از رک‌ها برای تجهیزات مهمی که نسبت به خطای انسانی یا خرابکاری حساس و ضعیف هستند، فاقد ایمنی کافی است.

رک‌ها باید دارای لولاها و بست‌های تعبیه‌شده در داخل درب‌ها بوده و درب‌ها نیز دارای قفل‌های ترکیبی منحصر بفرد به همراه شاه‌کلید یا قفل‌الکترونیکی باشند تا از دسترسی به تجهیزات جلوگیری شود.

4رک‌هایی که دارای کانال‌های یکدست جهت مدیریت آسان، روتینگ (Routing) و ذخیره مقدار زیادی انرژی و کابل‌داده می‌‌باشند. کابل‌های برق و دیتا می‌توانند جریان‌هوا را مسدود کنند که باعث آسیب به تجهیزات آی‌تی و عملکرد نامناسب سیستم سرمایش می‌شود.

همچنین با وجود کابل ها نمی توان به آسانی لانه موش‌ها را تشخیص داد. کابل‌های برق و داده باید از بالای رک‌ها عبور داده‌شوند تا به آسانی تشخیص داده‌شوند و قابل پشتیبانی باشند. همچنین برای دسترسی و مدیریت آسان‌تر بهتر است کابل‌ها در قسمت عقب رک ذخیره شوند.

5-رک‌هایی که مطابق با استاندارد EIA310-D هستند، فراتر از الزامات دستگاه تهویه سازندگان سرور و سازگار با تمام سرورها باشند.

سازندگان سرور اغلب اذعان می‌دارند که در صورت قراردادن سروری به جز سرور پیشنهادی آنها در داخل رک‌ها، هیچ‌گونه ضمانتی به آن تعلق نمی‌گیرد. جدا از بحث زیبایی، این روش غیراستاندارد ویژگی های پیچیده هر رک را نشان‌ می‌دهد. رک‌های مناسب و استاندارد قیمت بالاتری دارند (به دلیل وجود الزامات منحصر بفردی که سازندگان تجهیزات آی‌تی روی آن نصب  می‌کنند و هماهنگی بین آنها را مشکل می‌سازد).

بررسی مجدد کف کاذب

The role of rack in the data center

نحوه قرارگیری رک‌ها و کارکرد سیستم سرمایش

کف کاذب در تمام قسمت‌های دیتاسنتر (مرکزداده، Data Center) وجود دارد. در حقیقت، یکی از تعاریف معمول دیتا سنتر (مرکزداده، Data Center) محاسبه فضایی با کف کاذب است. اما در مشاغل مخابراتی کف کاذب به هیچ وجه رایج نیست.

تشابه میان سیستم‌های مخابراتی و آی‌تی این سوال را برجسته می‌کند که چه روشی را استفاده کنیم؟ اخیرا تعداد بیشماری از دیتاسنتر (مرکز داده، Data Center) های آی‌تی بدون کف کاذب استفاده از کف کاذب روش بسیار موثر و مفیدی جهت برآوردن نیازهای اصلی دیتاسنترهای اولیه بود.

اما بسیاری از این نیازهایی که استفاده از کف کاذب را تحمیل می‌کرد ، مدتها است وجود ندارد. (مانند نیاز به لوله‌کشی مستقیم آب‌سرد جهت ارسال مستقیم هوای‌سرد به سمت تجهیزات یا نیاز به چهارپایه‌های مسی‌زمینی.) نیازهای دیتاسنتر (مرکزداده، Data Center) به طرز چشمگیری تغییر یافته است. امروزه استفاده از کف کاذب حقیقتا مشکلاتی را ایجاد می‌کند که در ذیل به آن پرداخته می‌شود:

  • دسترسی مشکل به کابل‌هایی که در زیر کف کاذب قرار دارند.
  • محدودیت زیاد در بار کف هنگام جابجایی، اضافه‌کردن یا تغییراتی که باعث افت و پایین رفتن ناگهانی و شدید کف‌اتاق می‌شود.
  • کاسته شدن ارتفاع اصلی اتاق به دلیل ارتفاع کف کاذب
  • هزینه زیاد و نصب پیچیده و مشکل حفاظ زیرزمینی کابل‌ها و ضرورت رعایت قوانین مربوط به اطفای حریق.
  • نیاز به ایمنی مناسب در صورت امکان دسترسی به فضای محصور شده دیتاسنتر (مرکزداده، Data Center) در زیر کف.
  • تجمع گرد و غبار ، شن و سنگ ریزه و مواد مختلف دیگر در زیر کف کاذب که به دلیل مشکل بودن و احتمال حادثه، رها شده و تمیز نمی‌شوند.
  • احتمال خطر جان‌فرسا برای کاربران و بازدیدکنندگان در صورت حرکت روی یکی از کاشی های شکسته.
  • هزینه سنگین کف کاذب که شامل مهندسی، هزینه مواد، تولید، نصب و بازبینی می‌شود(حدود 215 دلار برای هر متر مربع).
The role of rack in the data center

قرارگیری کابل‌ها در کف کاذب

اگرچه در تعداد بیشماری از موارد، نصب کف کاذب را رد می‌کنند و گرچه منافع حذف کف کاذب بسیار زیاد است، برای بسیاری از دیتاسنتر (مرکز داده، Data Center)های جدید هنوز کف کاذب طراحی می‌شود.

برداشتی که از این موضوع وجود دارد این است که کف کاذب عاملی نمادین و قابل استفاده در اجرای دیتاسنتر(مرکز داده، Data Center) است. طراحان و مجریان دیتاسنتر انعطاف پذیری موجود در طراحی سیستم سرمایش کف کاذب را باارزش می‌دانند.

هزینه‌ها و مشکلات ناشی از کف کاذب زمانی از بین می‌روند که گزینه‌ای قابل اجرا و قابل دسترسی وجود داشته باشد.

خوشبختانه، گزینه هایی در طراحی دیتاسنتر(مرکز داده،Data Center) وجود دارد که این اجازه را می‌دهد. ابتکارات جدید در قرار دادن توزیع‌کننده برق در بالای رک‌ها، کم هزینه‌تر از نصب توزیع‌کننده برق زیر کف می‌باشد.

هنگامی که با روش‌های نصب سیستم سرمایش در بالای رک‌ها ترکیب شوند، گزینه قابل اجرا به دست می‌آید که بر کاستی‌ها و عیب‌های کف کاذب برتری دارد.