Décodage des dimensions des baies de serveurs : U, Largeur, Profondeur et Air

La construction, la modernisation ou la maintenance de toute infrastructure informatique commence par une décision fondamentale qui se répercute sur l'ensemble du cycle de vie de votre équipement : le choix de la baie de serveurs appropriée. Une baie de serveurs n'est pas un meuble ; c'est le corps de votre réseau, l'enceinte de vos biens les plus précieux, y compris le matériel informatique et électronique, et un élément très important pour assurer leur efficacité et leur bien-être. Si les dimensions sont correctes, vous créez un environnement fiable, évolutif et efficace. Si vous vous trompez, vous vous engagez sur la voie d'un avenir fait de problèmes d'interopérabilité, de chaleur et de gaspillage d'espace.

Cependant, il peut être difficile d'apprendre le langage des dimensions des baies de serveurs, un langage qui a ses propres acronymes et normes industrielles. Nous parlons de hauteur en U, de largeur en 19 pouces et de profondeur variable. Ces dimensions sont importantes, qu'il s'agisse d'équipements industriels ou de racks de serveurs plus standard. Nous allons décomposer les mesures clés dans ce guide définitif. Nous ne nous contenterons pas de calculer la hauteur, la largeur et la profondeur, mais nous approfondirons une autre dimension, à laquelle la plupart des gens ne prennent pas la peine de penser, la quatrième dimension, Air. C'est la combinaison de ces quatre ingrédients qui permet de créer une base informatique non seulement fonctionnelle, mais aussi résiliente et à l'épreuve du temps.

Qu'est-ce qu'une unité de rack (U) ? La norme de hauteur

Vous devez connaître l'unité de mesure de l'équipement qui se trouvera à l'intérieur de l'armoire avant de pouvoir déterminer la hauteur de l'armoire dont vous avez besoin. La hauteur d'une baie de serveurs est mesurée en unités de rack, universellement désignées par U (ou RU).

L'Electronic Industries Alliance (EIA) a fixé la hauteur d'un U à 1,75 pouce (44,45 mm). Le dénominateur commun de tous les équipements montables en rack, qu'il s'agisse de serveurs, de commutateurs de réseau, de panneaux de brassage ou d'alimentations sans interruption (ASI), est cette hauteur normalisée. La hauteur d'un appareil est mesurée en autant d'unités que nécessaire. Par exemple, un serveur 2U mesure 2 x 1,75 pouces, soit 3,5 pouces.

L'industrie des centres de données repose sur cette normalisation. Elle garantit qu'un serveur 1U d'un fournisseur s'adaptera parfaitement à l'emplacement 1U de n'importe quel rack standard d'un autre fournisseur. Une armoire de rack annoncée comme étant de 42U contient 42 unités de rack d'espace de montage vertical. Il s'agit d'une méthode simple et globale pour déterminer l'espace dont vous avez besoin. Il suffit d'ajouter la hauteur totale des appareils que vous avez l'intention d'installer (la hauteur U) pour déterminer la hauteur de rack minimale requise.

Comparaison des tailles de rack les plus courantes : 1U, 2U, 3U et 4U

Les équipements peuvent être de n'importe quelle taille, mais l'écrasante majorité des serveurs et des équipements de réseau sont produits dans l'une des quatre hauteurs standard en U : 1U, 2U, 3U et 4U. Ces compromis sont importants pour comprendre comment concevoir un système efficace.

Différences physiques et dimensions

Les équipements peuvent être de n'importe quelle taille, mais l'écrasante majorité des serveurs et des équipements de réseau sont produits dans l'une des quatre hauteurs standard en U : 1U, 2U, 3U et 4U. Ces compromis sont importants pour comprendre comment concevoir un système efficace.

Considérations sur la compatibilité des appareils

La taille U d'un dispositif est un choix tactique qui dépend de vos besoins :

• 1U Dispositifs : Voici les champions de la densité. Lorsque l'on souhaite faire tenir un maximum de systèmes discrets dans un seul rack (par exemple, dans un environnement d'hébergement web ou pour créer une ferme de rendu), les serveurs 1U sont le bon choix. Mais en raison de leur petite taille, ils nécessitent des ventilateurs à haut régime plus petits et très bruyants. Ils manquent également d'espace pour les disques internes ou une carte d'extension.
• Appareils 2U : C'est généralement le point idéal. Le châssis 2U est suffisamment grand pour accueillir une alimentation redondante, un nombre raisonnable de baies pour disques durs (généralement 8 ou plus) et de nombreux emplacements d'extension PCIe. Les plus gros ventilateurs peuvent tourner à des vitesses plus faibles et déplacer plus d'air, et fonctionnent donc beaucoup plus silencieusement que les serveurs 1U. Ils sont donc idéaux pour les applications d'entreprise, la virtualisation et l'utilisation professionnelle en général.
• Appareils 3U et 4U : Les châssis 3U et 4U sont la solution lorsque la capacité est primordiale. Leurs intérieurs massifs peuvent être utilisés pour construire de grands serveurs de stockage capables de stocker des dizaines de disques durs. Il y a également beaucoup d'espace pour accueillir des cartes spécialisées, pleine hauteur et double largeur, telles que les GPU haut de gamme utilisés dans les applications AI/ML. Dans ces facteurs de forme, il convient de faire attention à la profondeur et à la largeur des racks de serveurs, car les équipements plus volumineux occupent plus d'espace en termes de flux d'air et de câblage.

Comprendre la norme 19 pouces pour la largeur du rack

Il est important de faire la distinction entre deux mesures de la largeur :

• Largeur de montage (19 pouces) : Il s'agit de la distance entre les rails de montage à l'intérieur. Les rails comportent des trous carrés, ronds ou filetés correspondant aux trous des oreilles de montage de l'équipement, ce qui permet d'installer facilement l'équipement. Il s'agit d'une mesure universelle de 19 pouces.
• Largeur extérieure de l'armoire : La largeur de l'enceinte du rack est physique et extérieure. Elle est le plus souvent normalisée à 600 mm (environ 24 pouces). Les armoires élargies de 800 mm (environ 31,5 pouces) sont également courantes.

Pourquoi cette largeur supplémentaire ? L'espace entre les rails de montage 19 pouces d'une armoire de 600 mm ou de 800 mm n'est pas perdu. Elle est essentielle pour :

• Gestion des câbles : Les gestionnaires de câbles peuvent être placés dans cet espace et sont importants pour s'assurer que les câbles de réseau et d'alimentation passent bien du haut au bas du rack. Une gestion adéquate des câbles permet d'éviter les spaghettis de câbles qui peuvent entraver la circulation de l'air et faire de la maintenance un cauchemar.
• Débit d'air : En cours équipement de centre de données basés sur la conception d'allées chaudes et d'allées froides, cet espace est nécessaire pour permettre la libre circulation de l'air autour de l'équipement.
• Distribution de l'énergie : Les baies plus grandes permettent d'utiliser tout l'espace pour installer des unités de distribution d'énergie (PDU) verticales sans empiéter sur l'équipement ou les ventilateurs d'extraction.

Dans la majorité des cas, l'armoire peut avoir une largeur de 600 mm. Mais lors d'un déploiement à haute densité avec de nombreux serveurs et câbles de réseau, cette armoire de 800 mm de large peut vous offrir un espace supplémentaire inestimable qui facilitera grandement l'installation et la maintenance ultérieure.

Choisir la bonne profondeur de rack pour votre équipement

La profondeur des rayonnages n'est pas régie par une norme unique et inflexible, comme c'est le cas pour la hauteur et la largeur. Cela est nécessaire pour accueillir une grande variété d'équipements industriels, mais cela fait aussi de la profondeur la dimension dans laquelle les erreurs de calcul sont les plus fréquentes. Choisir une baie qui n'est pas assez profonde pour accueillir votre serveur le plus profond est une erreur coûteuse et totalement inutile.

Dimensions courantes de la profondeur et leurs applications

La profondeur des baies peut être mesurée en millimètres ou en pouces et il peut s'agir d'armoires murales peu profondes ou de baies d'entreprise profondes. La dimension intérieure utilisable n'est jamais la même que la dimension extérieure.

• Peu profond (par exemple, 600 mm) : Les équipements de réseau tels que les commutateurs, les panneaux de brassage et les routeurs ont tendance à être peu profonds.
• Standard (par exemple, 800 mm / 31,5 pouces) : Cette profondeur convient à certains petits serveurs d'entrée de gamme, mais la plupart des serveurs courants peuvent s'y adapter une fois les câbles branchés.
• Profondeur (par exemple, 1000mm / 39.4 in) : Il s'agit de la profondeur la plus courante pour les centres de données modernes, qui offre suffisamment d'espace pour la majorité des serveurs courants de fabricants tels que Dell, HP et Supermicro.
• Extra profond (par exemple, 1200mm / 47.2 in) : Ils sont nécessaires lorsque les serveurs sont très profonds, par exemple dans le cas de baies de stockage à haute densité ou de châssis contenant une grande lame de mise en réseau. L'espace supplémentaire est également très utile pour gérer la densité du câblage et de la distribution électrique.

Conseil de pro : Laissez toujours de l'espace pour les câbles et la circulation de l'air

La plus grande erreur dans la détermination de la profondeur de l'espace des racks de serveurs est de ne mesurer que le châssis du serveur. Il faut tenir compte de ce qui se trouve derrière le serveur.

Les câbles d'alimentation (en particulier ceux dotés de fiches à angle droit) nécessitent un espace de plusieurs centimètres. Les câbles de réseau (cuivre et fibre) doivent avoir un rayon de courbure minimal et nécessitent également de l'espace. Plus important encore, l'air chaud est évacué à l'arrière du serveur. Le fait d'obstruer cette voie d'évacuation en plaçant l'arrière du serveur trop près de la porte arrière provoquera une accumulation de chaleur, ce qui obligera les ventilateurs du serveur à travailler plus fort et pourra provoquer un étranglement thermique, voire une panne.

En règle générale, et en toute sécurité, il convient de s'assurer que votre rack a une profondeur utile interne d'au moins 150 mm, c'est-à-dire qu'il est plus profond d'au moins 150 mm que la pièce d'équipement la plus profonde. Cela permet de disposer d'un espace suffisant pour les câbles du système, les connecteurs et, surtout, pour permettre à l'air chaud de s'échapper.

Comment calculer la taille de rack idéale pour vos besoins

Maintenant que vous connaissez les dimensions de base, il est temps de procéder de manière plus méthodique. Ce processus comporte quatre étapes qui vous aideront à choisir un rayonnage adapté à vos besoins d'aujourd'hui et de demain.

Étape 1 : Calculer la hauteur en U de tous les appareils montés en rack

Commencez par dresser une liste de base de tous les équipements que vous allez ajouter au rack. Notez tous les articles avec leur hauteur U respective.

• Pare-feu : 1U
• Commutateur primaire : 1U
• Serveur de virtualisation 1 : 2U
• Serveur de virtualisation 2 : 2U
• NAS (stockage) : 2U
• ASI : 2U

Additionnez les hauteurs de U pour obtenir votre exigence de base. Dans cet exemple : 1+1+2+2+2+2 = 10U.

Étape 2 : Prise en compte de l'équipement et des accessoires non américains

Ensuite, il y a les éléments qui nécessitent de l'espace mais qui n'ont pas vraiment de hauteur U standard. Il s'agit d'éléments tels que les gestionnaires de câbles horizontaux (généralement 1U ou 2U) et les panneaux de brassage (1U ou 2U). Il est également prudent d'avoir 1U d'espace vide entre certains appareils, tels qu'un serveur fonctionnant à chaud et un commutateur réseau vital, pour permettre à l'air de passer et d'éliminer le transfert de chaleur. Ajoutez ces éléments à votre compte.

• Exigence de base : 10U
• Gestionnaire de câbles horizontal : 1U
• Panneau de raccordement : 1U
• Orifices de ventilation : 2U (un au-dessus de chaque serveur)
• Nouveau total : 10 + 1 + 1 + 2 = 14U.

Étape 3 : Planifier à l'avance avec un "tampon de croissance".

Le rack est un investissement à long terme. La dernière chose que vous souhaitez, c'est de manquer d'espace un an après la mise en œuvre. L'une des meilleures pratiques professionnelles consiste à prévoir une marge de croissance supplémentaire substantielle. Cela vous permet également d'ajouter des serveurs, de mettre à niveau votre réseau ou d'intégrer de nouvelles technologies sans avoir à acheter et à installer un deuxième rack.

La règle du tampon 25% : La méthode la plus sûre et la plus prudente consiste à prendre 25 % de vos besoins totaux actuels en uranium et à les soustraire pour constituer une réserve.

• Exigence actuelle : 14U
• Tampon de croissance (14U * 0,25) : ~3,5U (arrondir à 4U)
• Exigence finale calculée : 14U + 4U = 18U.

En utilisant ce calcul, un petit rack de 18U ou un rack plus typique de 24U serait une excellente option et permettrait d'étendre sa capacité à l'avenir.

Étape 4 : Vérifier l'espace physique et les limites de poids

Enfin, une fois la commande passée, vérifiez la réalité de votre environnement physique.

• Hauteur du plafond : Il convient de noter que la hauteur extérieure du rack doit s'adapter à votre salle de serveurs ou à votre placard, avec un espace suffisant entre le rack et le plafond pour permettre la ventilation et les chemins de câbles aériens.
• Voies d'accès : Mesurez la hauteur et la largeur de toutes les portes, de tous les couloirs et de tous les ascenseurs sur le chemin menant à l'emplacement final. Un rack de 42U est très haut et ne passera pas dans une porte normale lorsqu'il est incliné.
• Capacité de poids : Voyez quelle est la limite de poids du rack (statique et dynamique lorsqu'il est sur roulettes). Ajoutez le poids de tout ce que vous avez et assurez-vous qu'il est bien inférieur à la limite. Il est important de s'assurer que le sol est capable de supporter le poids des deux éléments ensemble et dans les cas de haute densité.

La quatrième dimension : Pourquoi l'air est essentiel à votre installation

Vous pouvez calculer exactement la hauteur en U, la largeur et la profondeur, et avoir quand même un environnement informatique défaillant. Pourquoi ?

Puisque vous avez oublié la quatrième dimension : l'air. Un rack rempli d'équipements de production d'énergie chauds est un environnement thermique à haute densité. Vous développez une recette catastrophe en matière de flux d'air sans plan actif sur la manière de contrôler le flux d'air. Le premier ennemi des composants électroniques est la chaleur, qui entraîne un ralentissement des performances, des redémarrages imprévisibles et une réduction significative de la durée de vie du matériel. L'expérimentation industrielle a montré à maintes reprises que lorsque la température de fonctionnement des pièces électroniques dépasse la température optimale, la fiabilité à long terme des pièces est réduite de 50 %.

Dans ce cas, la ventilation passive est insuffisante. Vous avez besoin d'un méthode de refroidissement efficace et intelligente.

La solution ACDCFAN : Refroidissement actif ciblé pour une disponibilité maximale

Vous devez disposer d'une solution de refroidissement à grain fin pour résoudre les problèmes thermiques complexes d'un rack moderne. C'est là qu'ACDCFAN excelle. Nous sommes experts dans la conception et la production de ventilateurs de refroidissement de haute performance pour répondre aux exigences des environnements d'infrastructure informatique difficiles.

Une solution générique ne fonctionnera pas lorsque vous avez affaire à des points chauds autour d'un processeur à TDP élevé ou d'un ensemble dense de disques durs. Le refroidissement actif peut être ciblé grâce à notre large sélection de ventilateurs, du plus petit diamètre (25 mm) au plus grand (254 mm). Le flux d'air peut être déployé là où il est le plus nécessaire.

Nous développons nos solutions pour la fiabilité des missions critiques. Nos ventilateurs ont une capacité de MTBF (Mean Time Between Failures) de plus de 70 000 heures Grâce à la technologie de pointe des roulements à billes, vous pouvez être assuré que nos ventilateurs maintiendront votre équipement au frais tout au long de son cycle de vie. Cette garantie est étayée par un ensemble complet de certifications (UL, CE, TUV, EMC, RoHS)et vous êtes assuré d'une tranquillité absolue. Notre technologie d'encapsulation IP68 est la protection ultime contre la poussière et l'eau dans des conditions environnementales extrêmes.

La performance n'a pas besoin d'être bruyante, ni d'être inefficace. Nos ventilateurs sont compatibles avec vos systèmes et peuvent offrir un refroidissement à la demande grâce à une conception aérodynamique avancée des pales et à un contrôle intelligent de la vitesse par PWM. Ils fonctionnent silencieusement lorsqu'ils sont soumis à des charges normales afin d'économiser de l'énergie et de réduire le bruit, puis ils augmentent intelligemment toute la puissance pour lutter contre les pics thermiques. C'est la méthode la plus intelligente pour contrôler votre atmosphère thermique.

A moins que vous n'ayez un simple problème de refroidissement, vous ne devez pas le laisser au hasard. Nos ingénieurs peuvent fournir une première solution de refroidissement adaptée à vos besoins en 12 heures.

Variations dans la conception des rayonnages : Types et configurations

En plus des tailles standard, baies de serveurs sont souvent présentés sous diverses formes physiques, chacune étant adaptée à un environnement spécifique et, par conséquent, à un cas d'utilisation.

Bâtis ouverts et bâtis fermés

C'est la décision la plus simple à prendre dans la conception d'un rack. Un rack à cadre ouvert n'est rien d'autre que les rails de montage, avec un accès illimité et une circulation d'air maximale. Une armoire ou un rack fermé se compose de panneaux latéraux, de portes avant et arrière verrouillables.

Supports muraux et portatifs

Il existe d'autres facteurs de forme, d'autres déploiements ou des situations inhabituelles :

• Supports muraux : Il s'agit d'armoires fermées de petite taille qui sont montées sur un mur. Elles sont généralement moins profondes (par exemple, 6U à 18U) et plus petites, ce qui est utile dans les scénarios où un commutateur réseau ou un panneau de brassage est logé et où l'espace au sol est limité dans un petit bureau, un magasin de détail ou une salle de classe.
• Rayonnages portables : Ce type de rack est équipé de roulettes robustes qui permettent de transporter rapidement un système complet. Ils sont très utiles lorsqu'il est nécessaire de transporter du matériel audiovisuel d'un endroit à l'autre, notamment dans le cadre de salons professionnels, de centres de commandement mobiles, etc.

Rayonnages spéciaux et dimensions sur mesure

Dans d'autres cas, un support normal ne suffit pas. Il existe également sur le marché des rayonnages spécialisés qui sont adaptés à des défis spécifiques, tels que :

• Crémaillères insonorisées : Il s'agit d'armoires à isolation épaisse dotées de systèmes de refroidissement intégrés, silencieux et basés sur des ventilateurs, destinés à réduire de manière significative le bruit des serveurs et du matériel de réseau. Elles sont idéales pour les bureaux ouverts ou les studios d'enregistrement.
• Crémaillères sismiques : Ces racks sont construits sur un cadre fortement renforcé afin de résister aux vibrations et aux forces latérales d'un tremblement de terre et d'assurer la sécurité des équipements importants situés dans des zones géologiquement actives.
• Dimensions personnalisées : Pour répondre à des applications industrielles ou OEM très spécifiques, un fabricant peut souvent produire des rayonnages avec des hauteurs, des largeurs et des profondeurs spécifiques.

Conclusion

Le choix d'une baie de serveurs appropriée ne se résume pas à la sélection d'une boîte métallique. Il s'agit d'une procédure tactique qui consiste à planifier quatre dimensions différentes : la hauteur standard (U) de votre équipement, la largeur standard (19 pouces) à installer, la profondeur essentielle nécessaire à votre équipement et à vos câbles, et la quatrième dimension cruciale de l'air qui détermine sa stabilité dans le temps.

Vous pouvez aller plus loin que la simple mise en place de votre équipement informatique dans un espace en calculant vos besoins en espace, en planifiant votre croissance et en utilisant une stratégie de flux d'air intelligente. Vous créez ainsi un écosystème optimisé sur lequel vos appareils électroniques vitaux peuvent fonctionner au maximum de leur potentiel, avec fiabilité et sécurité, pendant des années. Un plan de rack est l'épine dorsale d'un réseau sain, sur lequel vous pouvez vous appuyer en toute sécurité pour construire votre avenir numérique.