Was ist ein Rackmount-Server? Leitfaden zur Rack-Einheit, Tiefe und Schrankgröße

Ein Rackmount-Server ist ein Computergehäuse, das so konstruiert ist, dass es in ein standardmäßiges 19-Zoll-Geräterack passt und in Rackeinheiten gemessen wird. Diese einzige Designentscheidung ist der Grund, warum ein kompakter Serverraum vierzig Maschinen auf der Grundfläche unterbringen kann, die ein einzelner Tower-PC benötigen würde.

Stellen Sie sich einen 42U-Schrank vor: ein 2U-Datenbankserver auf Schienen, darüber eine 1HE-Firewall, oben ein Patchpanel. Der Server lässt sich für einen Festplattenwechsel wie eine Schublade herausziehen, da das Gehäuse, das Schienenset und das Gehäuse alle dem gleichen Montagestandard folgen.

Wenn Sie kaufen, lautet die kurze Antwort: Die HE-Höhe gibt an, wie viel Platz der Server im Schrank einnimmt. Die Gehäusetiefe entscheidet darüber, ob es physisch passt. Die Luftströmungsrichtung entscheidet darüber, wie der Schrank beladen und belüftet werden muss. Bei einer der drei falschen Antworten kommt der Server zwar an, lässt sich aber nicht installieren.

Was genau ist ein Rackmount-Server?

Ein Rackmount-Server ist ein Server, dessen physische Form für ein 19-Zoll-Rack standardisiert ist. Die 19 Zoll (482,6 mm) ist die Breite über die vorderen Montageflansche; Der dahinter liegende Fahrgestellkörper ist schmaler, normalerweise etwa 450 mm, sodass er zwischen den vertikalen Schienen gleitet. Die Befestigungslöcher auf den Schienen haben einen Abstand von 465,1 mm und das vertikale Lochmuster wiederholt sich alle 1,75 Zoll – die gleichen 44,45 mm, die eine Rackeinheit definieren.

Das Rack formt auch die Innenteile. Redundante Netzteile befinden sich auf der Rückseite, sodass sie ausgetauscht werden können, ohne das Gehäuse herauszuziehen; Aus dem gleichen Grund befinden sich Hot-Swap-Laufwerksschächte an der Vorderseite. Eine Reihe von Lüftern drückt die Luft von der Frontplatte nach hinten, weshalb Rackmount-Server mit einem Kaltgang vorne und einem Warmgang hinten installiert werden. Erweiterungskarten werden horizontal auf einem Riser montiert, sodass Karten voller Bauhöhe weiterhin in ein 2U-Gehäuse passen.

Es handelt sich nicht um einen Tower-PC mit angeschraubten Halterungen. Rack-Chassis benötigen Schienen, Käfigmuttern und Gleitschienen, sie kühlen von vorne nach hinten und nicht von Seite zu Seite, und ihre redundanten Versorgungen werden normalerweise von zwei separaten PDUs gespeist.

Die folgende Abbildung zeigt die Teile, die darüber entscheiden, ob ein Schrank den Server tatsächlich aufnimmt.

Erklärte Rack-Einheiten: 1U, 2U und 4U

Eine Rackeinheit entspricht 1,75 Zoll oder 44,45 mm vertikalem Raum. Jeder Rackmount-Server wird durch die Anzahl der Einheiten beschrieben, die er belegt, und diese Zahl bestimmt alles andere.

1U deckt Webserver, Firewalls und dünne Anwendungshosts ab: ein oder zwei Sockel und nur Niedrig-Profile-Erweiterung. 2U ist das praktische Arbeitstier – doppelte Höhe bedeutet mehr Laufwerksschächte, Karten voller Höhe und einen besseren Luftstrom pro Watt. Es gibt 3U und 4U für GPU-, Speicher- und Virtualisierungshosts, die Karten voller Länge ohne Riser benötigen.

Die Rechnung sieht einfach aus, bis Sie einen echten Schrank planen. Ein 42U-Gehäuse bietet 42 x 44,45 mm = 1.866,9 mm nutzbare Höhe. Nehmen Sie zwei Switches, ein Patchpanel, eine horizontale PDU, eine Kabelschiene und Blindplatten weg, und Sie planen mit etwa 35 HE Serverraum. Lassen Sie 15–20 % der Höhe für Luftzirkulation und Wachstum leer, anstatt den Schrank am ersten Tag zu füllen.

Rackmount-Server vs. Tower vs. Blade

Die Rackmontage ist das gängige Format, aber nicht das einzige. Die folgende Tabelle vergleicht die drei gängigen Server-Formfaktoren hinsichtlich der Punkte, die normalerweise über einen Kauf entscheiden.

Kurz gesagt: Wenn sich die Geräte einen Raum, eine Stromversorgung und ein Kühlsystem teilen, ist Rackmontage das passende Format.

So wird ein Rackmount-Server in einem Schrank installiert

Bei der Installation treten Kompatibilitätsprobleme auf, normalerweise nach der Lieferung. Die folgende Sequenz vermeidet sie.

1. Planen Sie das U-Layout, lassen Sie 1U-Abstände zwischen den Einheiten mit hoher Wärmeentwicklung und reservieren Sie die oberen Positionen für Schalter.
2. Bringen Sie Käfigmuttern im richtigen Lochmuster an den vorderen und hinteren Pfosten an.
3. Befestigen Sie die Innenschienen am Fahrgestell und die Außenschienen an den Pfosten und vergewissern Sie sich dann, dass die Pfosten-zu-Pfosten-Tiefe innerhalb des Einstellbereichs des Schienensatzes liegt.
4. Heben Sie das Gehäuse mit zwei Personen oder einem Serverlift an, schieben Sie es hinein und ziehen Sie die Schrauben des vorderen Flansches fest.
5. Verbinden Sie jedes redundante Netzteil mit einer anderen PDU.
6. Verlegen Sie Netzwerk- und Verwaltungskabel durch einen Kabelführungsarm oder Vertikalmanager und achten Sie dabei auf den Biegeradius.
7. Beschriften Sie beide Enden jedes Kabels und notieren Sie die U-Position in Ihrer Bestandsliste.

Ob Schritt drei funktioniert, entscheiden zwei Zahlen: die einstellbare Einbautiefe des Schranks und der Längenbereich des Schienensatzes. Ein Schrank, dessen Pfosten nicht bis zur Schienenspannweite des Servers reichen, nimmt das Chassis nicht auf, auch wenn noch viele HE frei sind. Deshalb ist ein 600 mm tiefes Gehäuse meist der falsche Platz für einen 700-800 mm tiefen Server. Wenn Sie noch planen, finden Sie diesen Leitfaden dazu Auswahl der richtigen Netzwerkschrankgröße arbeitet die Höhen- und Tiefenberechnung Schritt für Schritt ab.

Kühlung, Strom- und Kabelmanagement

Ein bestücktes Rack lebt oder stirbt vom Luftstrom. Rackmount-Server saugen kalte Luft durch die Frontblende und drücken warme Luft aus der Rückseite heraus, sodass der Schrank dieser Luft einen freien Weg hinein und einen freien Weg nach außen bieten muss.

Die TC 9.9-Richtlinie von ASHRAE beziffert das empfohlene Einlassfenster für Geräte der Klasse A1 auf etwa 18–27 °C. Luft, die oberhalb dieses Bereichs an der Vorderseite der Server eindringt, verkürzt die Lebensdauer der Komponenten und kann sich auf Supportvereinbarungen auswirken. Daher kommt es auf die Einlasstemperatur und nicht auf die Raumtemperatur an.

Blindplatten sind die kostengünstigste Lösung für den Luftstrom auf dem Markt. Ein leerer U-Schacht ohne Panel wird zum Kurzschluss: Kalte Luft entweicht in den Warmgang, ohne jemals an einer Komponente vorbeizukommen. Perforierte oder Gittertüren auf beiden Seiten verringern den Druckabfall, und eine thermostatgesteuerte Lüftereinheit hilft dort, wo hitzeempfindliche Geräte das Rack teilen.

Die Macht folgt der gleichen Logik. Ein 1U-Server und ein 4U-GPU-Gehäuse können sich in der Leistungsaufnahme um den Faktor fünf oder mehr unterscheiden. Bemessen Sie daher die Schaltkreise entsprechend der Nennleistung auf dem Typenschild und versorgen Sie redundante Netzteile über separate PDUs. Schwerere Konstruktionen belasten auch die Schrankstruktur selbst; Ein hochbelastbarer Serverschrank mit verstärkten Pfosten und einer belüfteten Tür ist so konzipiert, dass er dieses Gewicht trägt und gleichzeitig Luft bewegt.

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So wählen Sie einen Schrank für Rack-Server aus

Sobald die Server bekannt sind, wird die Auswahl des Gehäuses eher zu einer Checkliste als zu einer Vermutung.

• HE-Höhe: gesamte Servereinheiten plus Switches, Patchpanel und PDU, plus 15–20 % Ersatz.
• Nutztiefe: Fahrgestelltiefe plus ca. 100 mm vorne und 100-150 mm hinten.
• Der Verstellbereich von Pfosten zu Pfosten ist auf die von Ihnen tatsächlich verwendeten Schienensätze abgestimmt.
• Statische Tragfähigkeit, die das voll bestückte Gewicht abdeckt, nicht das leere Gehäuse.
• Türtyp: perforiert oder Mesh für hohe Wärmedichte, gehärtetes Glas dort, wo der Luftstrom bereits ausreichend ist.
• Kabeleinführung oben und unten, mit Bürstenplatten, um den Luftstrom einzudämmen.

Ein freistehender 42-HE-Netzwerkschrank ist der übliche Ausgangspunkt für einen gemischten Server- und Netzwerkraum, da er Platz für Server, Switches, Patchpanels und vertikale PDUs auf einer Grundfläche bietet und sowohl von vorne als auch von hinten zugänglich ist.

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Für tiefere oder schwerere Geräte schauen Sie sich das Sortiment an Server-Netzwerkschränke Es ist um Servergehäuse und nicht um Switches herum aufgebaut.

Geschlossener Schrank oder offenes Rack?

Nicht jeder Rackmount-Server benötigt ein abschließbares Gehäuse. Offene Racks mit vier Pfosten sind in Hyperscale- und KI-Clustern üblich, wo der Luftstrom auf Raumebene gesteuert wird und Techniker die Rückseite jedes Gehäuses erreichen müssen, ohne eine Tür zu öffnen.

Geschlossene Schränke gewinnen immer noch dort, wo es auf Sicherheit, Staub- oder Brandschutz ankommt oder wo sich gemischte Geräte einen Raum teilen. Wandmontagegehäuse eignen sich für Zweigstellen, an denen ein Switch, ein Router und ein kleines Gerät installiert sind. Das Aufhängen eines schweren 2U- oder 4U-Servers an einer Wandhalterung übersteigt normalerweise die Traglast und macht die hinteren Anschlüsse schwer zu erreichen.

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Häufig gestellte Fragen zu Rackmount-Servern

Rackmount-Server sind standardisiert, und das ist der Punkt: Die gleichen 1U-, 2U- und 4U-Maße gelten seit Jahrzehnten, sodass der Schrank, den Sie heute spezifizieren, noch in fünf Jahren den von Ihnen gekauften Server aufnehmen kann. Passen Sie die Höhe, die Tiefe und den Luftstromweg an, und der Rest der Installation erledigt sich von selbst.