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IT系统中机柜的设计实现(中)
添加时间:2017-12-18
在从事机柜行业多年的过程中,经常会遇到用户问到机柜的各种相关问题,下面,我就讲我所理解的机房机柜系统做一个简单的介绍。首先:作为数据处理核心设备载体的系统机柜一直以来被看作是计算机系统应用中的附属产品,是用来放置服务器、存储单元等IT设备的容器。而实际上低价值的机柜却是系统中核心设备的最直接的物理保护装置J。如果只重视IT设备本身,而忽视了IT设备所处的环境,将使大型计算机处理系统的运行存在严重的安全隐患。
随着计算机集成、采集和网络技术的不断发展以及服务器、存储设备、网络通信设备的小型化、网络化、机架化,计算机处理系统在数据处理量、处理实效性、系统集成度等方面都得到快速发展,从而对系统机柜也提出了高集成度、高稳定性、高保障性的新要求。因此,机柜设计逐步被重视,成为大型计算机处理系统设计的重要组成部分。

2机柜设计
针对系统要求,在系统机柜设计中主要应从结构、散热、接地、配电、布线等方面加以考虑。
2.1结构设计
在结构设计时主要考虑了机柜的坚固耐用性和轻便灵活性。采用铝型材框架结构设计,其最大的特点是:重量轻、强度大,并且可以灵活拼装,能够根据客户的个性化要求或工作环境要求进行灵活调配安装,并可兼容各种尺寸类型的服务器,最大限度地满足客户的使用要求。当客户需要拆分机柜时,铝型材框架可以原封不动地分离为原先的模块组件,并可用于下一次组装,反复使用。机柜前、后门采用单开门设计,而固定底座、活动底座及固定托盘、活动托盘和顶盖等可根据需要配置。机柜内部IT设备按65%的使用率进行配置,利于系统机柜内部散热和操作维护的便捷。具体包括:
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采用铝合金框架结构,可四面敞开(前、后机柜门,左、右侧机柜门),便于安装和维护。
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内部配置若干导轨,根据设备配置的数量以及设备的高度,调节好导轨间距(由于配置了回型槽,所有设备均需以1U的标准间隔为单位,进行高度的配置),设备均可灵活自如的插入和抽出,有利于设备的调试和维护。由于是依靠导轨支撑着设备,因此设备前面板无需安装固定螺钉。
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机柜内部配置走线槽及电源接线排。使机柜内部IT设备的电缆线和电源线的布置更加合理。
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在机柜顶部或机柜后门上方配置了温控风扇。温控风扇可根据机柜内部温度的升高自动开启或手动开启,向机柜外部排风,降低机柜内部的温度,确保所有设备工作在正常温度范围内。
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在机柜内部配置维护照明灯,为设备的安装调试以及日后的维护提供了极大的方便。图腾机柜在IT机房中的应用
2.2散热设计
在同样的空间内,高密度安装高性能的服务器必然会散发出高热量。机柜内的设备需要适宜的温度和湿度以及充足的冷风,通过这些冷风被机柜内的设备吸入,达到为设备内的部件(尤其是CPU)
降温的目的uJ。
目前机柜主要采用的是前玻璃门和后封闭栅门、底部和四周进风、顶部排风等方式设计。当机柜内设备增加到一定数量时,由底部和四周送入的冷风风量将不能满足所有设备的需求,便会导致部分设备配风不足而使设备过热。同时,封闭式玻璃门虽然防尘效果好,但在应对设备的高热时,防尘的优势也会转为散热的劣势。因此,要保证机柜内部良好的散热性,使系统设备运行在最佳的温度环境内,高通孑L率是必须的J。针对机柜内部的散热问题,国内外各大型机柜生产企业都通过实验采取了相应的设计措施。如图腾机柜通孔率83%通孑L率,高通孑L率再配以先进的风扇系统所提供的强力散热气流,充分满足了高热密度刀片式服务器的散热需求。与封闭式的玻璃门相比,可以说是有了质的飞跃。
通过机柜两侧按一定比例的空间预留和经过反复试验的含科学比例孑L距(前、后门密集通风网孔的通风面积应大于柜门面积的63%)的前、后门及侧门的设计等手段,可以充分保证机柜内部的散热功能,保持机柜前、后冷热气流的畅通。针对系统提出的高密度核心交换机散热的特殊性要求,在机柜设计中主要采用了下列散热设计措施:·
在设备的侧向距离机柜边缘预留有6英寸宽的空间,有效保证其良好的气流环境J。
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在机柜中采用四周进风、顶部排风设计。
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在机柜中配备侧风导流装置,有效地保证将IT设备侧面热气流的散出,避免热气流散向机柜内其他方向。
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将机柜前门改为金属材料,提高前、后门密集通风网孑L的通风面积。可以保持机柜前后冷热气流的畅通,提高机柜的散热率。
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在机柜顶部或机柜后门上方配置散热风扇。
2.3接地设计
雷击闪电、开关电流或静电等原因引起的过电压或过电流,会对数据电缆产生电子干扰,造成错误的数据信号以及丢包现象,从而降低网络的吞吐量和总效率,甚至造成设备损坏。
针对于此,在设计机柜时,着重考虑了系统的综合接地设计,确保整个机柜及其所有安装的IT设备可靠地与地网系统有效连接,避免或降低过压或过流等事件发生的几率,有效地保护设备和人员安全,保证设备的高性能运行。在机柜设计中采用的接地设计主要包括:
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采用一体化的机柜接地系统。
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安装有特殊专用接地导电轨、导电式的铰链和全焊接结构。
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配置设备到机柜的连接套件、机柜与地网的连接套件、机房接地母排和各种接地紧固套件等。
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