在過去幾年中，數據中心已經發展得越來越成熟，并與此同時也越來越成為企業關鍵任務成功的關鍵。盡管其在確保系統的正常運行時間和數據中心的可用性和可靠性方面扮演著極其重要角色，但當前的企業組織似乎都在不經意之間忽視了機架系統的重要性。

由于現代數據中心需要更加靈活地適應不斷變化的市場趨勢，故而使得其機架系統在適應快速的市場需求變化方面發揮著極其關鍵的作用。

在本文中，我們將為您企業在如何應對機架系統當前的發展趨勢方面提供相應的指導和建議，畢竟，其也是數據中心架構系統戰略成功的關鍵。

曾經一度，數據中心的機架和相關設備被認為是商品——人們認為其只是一款用于堆放安置相關設備的平臺，而且只是伴隨著數據中心所購置的服務器和所安裝的機架附件設備的不斷增加，使得更多的機架系統被添加到IT庫存中。

而到了今天，盡管數據中心的復雜性和重要性已然大大飆升，但可能仍然會有些人認為：由于機架不是通電的，所以只是將其視為一款普通的家具。但實際上，機柜是高度工程化的設備，可以有助于提高其所支持的設備的效率，并且還有助于提高數據中心人員的生產力。

現如今，機架系統可以說是在確保數據中心系統的正常運行時間和數據中心可用性和可靠性方面發揮關鍵作用的戰略性資產。他們可以依靠其自身的靈活性和適應性來適應快速的業務需求變化。他們可以提供有助于加強數據中心系統管理的監控系統。總之，毫無疑問，它們是任何數據中心的重要組成部分。

當前的數據中心操作運營現狀一覽

當今數據中心環境變化的性質已經大大增加了企業對于物理基礎設施的需求。今天，數據中心當之無愧的是確保企業組織機構的關鍵型任務系統24/7/365全天候運行的保障。同時，日益增長的業務需求也給數據中心帶來了更大的處理能力和數據存儲方面的壓力。

新一代高密度服務器和網絡設備大大提升了數據中心機架密度和整體設備功耗方面的要求。例如，相較之下：在2006年，平均每臺機架的功率密度為6千瓦，而到了2012年，平均每臺機架的功率密度已然攀升至近8千瓦。而根據由Vertiv公司贊助Data Center Users Group所收集的數據顯示，到2014年，平均每臺機架的功率則為12 kW。

現如今，企業數據中心需要更高、更寬和更深的機架來適應IT設備和密度的變化。隨著數據中心管理人員對于數據中心寶貴的可以利用空間的越來越重視，使得現在的機架比以往任何時候都填充得更加充滿。而有鑒于高密度的配置不僅可以提高能源效率，同時也帶來了有效的電力傳輸和熱量管理方面的需求。

高密度的配置同樣也增加了布線密度。隨著更多的電力被傳輸到機架內的更多電路，故而增加了額外所需的布線會在機架內產生障礙的可能性，這可能會使得數據中心機架系統的散熱更加困難。同時也妨礙了數據中心操作運營人員對于機架內的相關設備的訪問。因此，數據中心的機架系統必須經由恰當的定位和布線，并為對相關設備的隨時訪問監控提供便捷的通道。

由機架中的高溫或高濕度所造成的故障顯然是不可接受，且必須盡可能避免的。企業關鍵業務操作運營中高昂的停機成本迫使數據中心必須提高其可用性。根據Ponemon Institute的報告數據分析，數據中心哪怕僅僅一分鐘的停機成本就高達約為5600美元。而該報告稱，平均而言，數據中心的停機事件約持續90分鐘，停機事故的平均成本損失約為504,000美元。故而機架系統中優化的氣流，有組織規劃的布線和受監控的傳感器網絡為發熱的設備提供了一個更為安全的操作運行環境。

安全性無疑是數據中心運營管理人員們的另一大關切問題。根據美國薩班斯·奧克斯利法案(Sarbanes-Oxley Act)等法規的規定細則，許多企業組織都必須確保其數據的安全性，這些安全威脅不僅包括來自網絡在線的，還有物理設備方面的安全威脅。

帶有可鎖定側面板或門的機架可以防止機架內部設備受到不必要的訪問或被盜竊。目前，這已經成為許多數據中心的常態。

　　圖1、門上有鎖的機架系統

機架外殼的趨勢

提高IT系統的性能和確保可靠性的需求推動了機架技術的發展。今天的機架提供了可以提高設備安裝速度的功能，而更高的機架高度，寬度和深度則有助于企業數據中心購置引入更好的數據中心大型設備。

現如今，數據中心內部需要安裝新組件或移除某些組件的相關人員可能已經不再是嚴格的技術人員或維護人員。免工具的安裝有助于節省設備的部署時間。而隨著時間的推移，具備添加新設備或更改相關配置的能力使得數據中心組件的安裝成為了當今數據中心的一個快速的過程。

當前，超出普通的47U機架(2200毫米)的更高的機架也正在變得越來越受企業的歡迎，因為其有助于企業數據中心能夠更好的利用垂直擴展空間，提升了數據中心空間的利用率。

機架式設備的深度也在不斷增加。例如，過去最大的服務器深度要求機架的深度為1200毫米。

側面散熱設備的引入也使得機架的寬度成為了一大因素。機架寬度最高可達1000毫米，可以滿足設備制造商們的從150-280毫米間隙的規格的要求。

需要有這些間隙才能使設備獲得適當的氣流，并提供充足的電纜管理空間。通常，數據中心的氣流管理需要與熱通道/冷通道的配置相兼容。

被安置在熱通道/冷通道的機架配置有助于提高設備的性能和使用壽命。這是數據中心業界所公認的一套最佳實踐方案，其將數據中心安排布置為具備一個冷通道(兩排機架正面相對)和一個熱通道(兩排機柜背面相對)之間。這種安排布置可以防止由一臺設備機架排出的熱空氣直接通過過道被吸入設備中。這種方案優化了冷卻效率，同時延長了設備的使用壽命，并減少了由于過熱造成的潛在的設備受損。機架傳統上被安置為放置數據中心內部設備的安裝平臺，但是它們其實對于配電設備的安裝、架空電纜的管理和通道連接點的安裝也很重要。

　　圖2、a：尼龍搭扣帶子b、蟹夾形鉗子

　　圖3、熱通道/冷通道配置

企業數據中心當前所尋求的是：靈活性/適應性

數據中心機架規劃的關鍵是要考慮靈活性和適應性。業務需求將會持續的演變，而機架解決方案必須要能夠與之一起發展。數據中心必須能夠適應每臺單獨機架的運行環境和機架區域。 同樣，機架也必須適應數據中心的操作空間。

在數據中心的規劃過程中，充分考慮到靈活性需求，可以使得數據中心快速而輕松地響應不斷變化的業務需求。 而相關的考慮因素包括：

1、重量容量

企業數據中心所選擇的機架應具備滿足業務所需負載的能力。1U服務器重約15公斤。鑒于當今典型機架應用中的服務器、電纜、機架配電單元、架空電纜安裝和安全殼支撐點的數量，故而我們建議企業數據中心應考慮購置1000公斤容量的機架。機架最大重量可達1500公斤。容量為重型應用程序。

2、19英寸的圍欄

相對于其所支持的設備，每臺機架的四個圍欄都應該可以根據需要進行方便的調整。適當的對齊可以確保對圍欄正確的定位，而無需測量。前面的圍欄也應該是靈活的，以允許方便安裝網絡應用中的電纜。圍欄利用鎖緊螺帽而無需鉆出螺孔。鑿出一個孔很容易;但要修復該孔則是相當耗時的，因此其成本也是昂貴的。籠式螺母有各種尺寸可供選擇，可根據需要安裝在圍欄上，并提供經濟，快速和靈活的安裝方式。

3、門

大多數制造商所提供的門大約都具備60%至80%以上的穿孔，以方便適當的氣流通過(更高密度的穿孔水平有助于改善氣流能力)。門也應該很容易翻轉;門側邊的折葉不需要工具來改變門的配置以從右邊或左邊打開。可以很容易地從門側邊的折葉上拆下的門可以簡化設備的裝載。一些門還提供了160度以上打開的能力，這也減輕了設備的負荷。各種手柄選項包括鑰匙鎖、組合鎖、電子或生物鎖，所有這些都內置于手柄。

4、側面板

傳統上，側面板用螺絲固定，不易拆裝。而新型的側面板可以通過快速修復的方式提前安裝或拆除。可以使用與機架前門相同的安全鑰匙以鎖定側面板。

5、機架頂蓋

機架頂部應為布線做好準備，并且至少接受1,500種 5類(Category 5) 網線的線纜;今天的許多機架都具備這種能力，而更高的能力則可以達到2500種。自定義電纜入口也可以通過機架的底座來實現(如果有必要的話)但因為許多數據中心可能沒有底層進入所需的活動高架地板，或者在許多情況下，活動高架地板可能不會被利用，因為其阻礙了機架的氣流。應該使用機架頂部的孔蓋以防止雜質進入，并減少氣流的損失。模塊化的母線槽系統和電纜管理支持系統也應該能夠很容易地安裝在機架頂上。

6、接地

所有組件，包括機架頂、門、圍欄、側面板和框架都應安全地接地。為方便起見，它們也應該能夠很容易的斷開。例如，如果需要將門拆下來進行反轉，則可以快速斷開的接地線將有助于加速該過程。還應使用連接到數據中心建筑物中央地面的中央接地點。

7、保護機架

所有的機架應該連接在一起，用螺栓固定在地面上，或者為了安全起見而使用防傾斜裝置。如果將19英寸的設備部分的從機架上取下來以進行維修，如果從機架下方的重量不平衡，很可能會使機架變得非常重且不穩定，并造成安全隱患。防傾斜裝置是實現穩定性最便宜的方法;可以將數量眾多的機架安置在一起。防傾斜裝置安裝在機架的前部，并提供一組支腿，在維修機架組件時可以拉出一組支腿，從而基本上擴大了機架底座的占地面積。在地震活動頻繁的地區也可能需要考慮物理安全。故而機架必須穩定，才能承受地震。

8、相關附件

機架應具有全面的附件，這其中包括：

電纜管理：電纜管理外設將有助于減少信號串擾。同時還可以減少妨礙亟待安裝的設備進入的可能性，并保護電纜免受損壞，以及在設備移除過程中保持電纜不受阻礙。它們也有助于保持適當的氣流路徑。免工具附件應使用19英寸機架外的Zero-U空間;確保在機架的圍欄之間氣流的流通不被限制或受到阻塞是非常重要的。電纜管理不需要相關的工具來安裝和對齊圍欄上的U型標記，進而實現Zero-U空間。

氣流管理：氣流管理外設將有助于優化效率。從能源效率的角度來看，免工具面板提供了一個有用的選擇。可以在任何未使用的U空間中添加擋板，以確保熱通道空氣不會回流到冷通道中。對于寬度超過600毫米的機柜而言，應考慮使用垂直氣流擋板，以防止空氣短時間內的循環，并保持熱通道/冷通道的優勢。

9、IT設備支持

可以添加無需工具的擱架以允許服務器、交換機和路由器的規模尺寸(包括高度、深度或寬度)隨需求而相應變化。許多不是為典型的四點安裝而進行的配置而言;增加的架子可以減輕某些問題或通過支撐圍欄提供深度方面的調整。

結論

設計良好、選擇恰當的機架系統是確保數據中心正常運行時間的基石。同時也是確保數據中心可靠性這一關鍵要素的重要戰略資產。

在評估機架系統時，數據中心的管理人員應該尋找提供最全面支持選項的機架，包括諸如電纜和氣流管理以及IT設備支持。

同時還應該考慮一款應用程序的最大實際尺寸，并且要了解未來的設備會越來越大。今天的所進行的任何購買都應該是對明天的投資。

并非所有的機架都是一樣的。企業數據中心對于機架的選擇應該基于靈活性和適應性，以提供可靠性，并降低數據中心的總體擁有成本。這種最佳實踐方法可以確保企業用戶從機架選擇中獲得最大的價值，并有助于確保數據中心布局能夠滿足當今和未來的業務需求。