So vermeiden Sie typische Probleme in Ihrem Server-Rack
Racks sind standardisiert. Das gilt aber leider nicht für die Befestigungsmechanismen der Server im Rack. Wir erklären, auf was Sie vor der Anschaffung achten sollten.
Racks sind zwar standardisiert, doch die Abmessungen von zusätzlichem IT-Equipment weichen oft ab. Dazu kommt, dass der Umfang der Verkabelung, der für die Stromversorgung und Vernetzung moderner Server, Switches und Speicher benötigt wird, weitere unerwartete Probleme bei der Planung verursacht.
Die meisten Geräte in Rechenzentren werden in Racks installiert, die es in einer Reihe von Standardgrößen gibt. Rack-Höheneinheiten – oder HEs (Unit, U) – bieten eine Reihe von Funktionen für die Belüftung, das Kabelmanagement und die Zugänglichkeit, wie zum Beispiel abnehmbare Türen oder Gleitschienen.
Wenn Sie Server in ein Rack einbauen, sollten Sie dabei die Abmessungen und die physische Interoperabilität zwischen dem Rack, der Schienenbaugruppe, den Servern und der IT-Ausrüstung beachten. Führen Sie eine gründliche Prüfung durch, um die Kompatibilität der Passform im Voraus zu gewährleisten, bevor Sie mit dem Einrichten des Server-Racks beginnen.
Versteckte Probleme in Server-Racks
In ein Rack passen in der Regel Server mit einer Breite von 19 Zoll. Die Höhe ist immer ein Vielfaches von 1,752 Zoll, der Standard-Rack-Einheit. Das sind ungefähr 4,5 cm. Ein 42HE-Rack bietet also eine Öffnung von 19 Zoll Breite und 73,6 Zoll Höhe.
In ein 19-Zoll-Rack passen alle 19-Zoll-Server, Rack-Switches, Stromverteilereinheiten (Power Distribution Unit, PDU) oder unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV). Addieren Sie während der Planung die vertikalen Höhen der einzelnen Komponenten und stellen Sie sicher, dass die Rack-Öffnung hoch genug ist, um alle geplanten Geräte unterzubringen.
Wenn Sie zum Beispiel 14 neue 2HE-Server, eine 4HE-PDU und eine 8HE-USV einsetzen müssen, benötigen Sie ein 19-Zoll-Rack mit einer Höhe von mindestens 40HE. Höhere Racks sind vollkommen in Ordnung – vor allem, wenn die Möglichkeit besteht, dass Sie später umkonfigurieren.
Das größte Problem bei Server-Racks ist meistens eher die Tiefe. Serverhersteller bieten in der Regel Modelle an, die zwischen 28,5 und 29,125 Zoll tief sind. Aktuelle Server passen möglicherweise nicht ganz in ältere Racks. Sie müssen Ihre Racks also durch tiefere Modelle ersetzen, um neuere Geräte sicher unterzubringen.
Passen die Server nur knapp hinein, reicht der Platz meistens nicht mehr für die Strom- und Netzwerkverkabelung. Das Problem verschärft sich, wenn das 42HE-Rack voll belegt ist mit Geräten, deren Kabel alle durch diese Öffnung führen. Ohne genügend Freiraum kann die Anzahl der Kabel den Luftstrom oder die hintere Tür des Racks behindern.
Die meisten Serverhersteller bieten eine Vielzahl von Stromkabeloptionen für Rack-Server-Modelle an; sie können auch flachere Spezialkabel kaufen, um Platz zu schaffen.
Zwei plus zwei
Ein Zwei-Säulen-Rack besteht aus einem Paar vertikaler Schienen. Jede Schiene wird in der Mitte eines jeden Servers oder Geräts befestigt. Zwei-Säulen-Racks eignen sich für kleine Installationen, da sie einen einfachen Zugang ohne Probleme mit der Luftströmung ermöglichen.
Ein Vier-Säulen-Rack ist eine Box oder ein Schrank mit vier Ecken. Jeder Server oder jedes Gerät wird entlang horizontaler Schienen installiert und mit Schrauben oder Schnellverschlüssen durch Löcher in der Frontplatte gesichert. Vier-Säulen-Racks umschließen die IT-Ausrüstung vollständig, um die Sicherheit der Geräte zu erhöhen, die Strom- und Netzwerkkabel zu schützen und die Luftzirkulation zur Eindämmung von Hitze und Kälte abzudecken.
Kabelmanagementarme halten Strom- und Netzwerkkabel in Fächern hinter jedem Rack-Server. Die Arme sorgen für mehr Ordnung, können aber das Auffinden von Kabeln, die Fehlersuche oder den Austausch erschweren. Achten Sie deshalb auf möglichst kleine oder flache Arme, reduzieren Sie die Anzahl der Server im Rack, um Platz zu schaffen, oder ersetzen Sie das gesamte Rack durch ein tieferes Modell, so dass nach hinten genügend Raum bleibt.
Kabelbündel stellen Administratoren vor echte Probleme. Es kann fast unmöglich sein, ein gewünschtes Kabel innerhalb eines Kabelstrangs genau zu verfolgen. Das führt zu Verkabelungsfehlern, dem versehentlichen Abtrennen der falschen Kabel und alles in allem: Unmengen an Zeitverschwendung. Ordnungsgemäße, gut geplante Kabelmarkierungen und der umsichtige Einsatz von Cross-Connect-Panels vereinfachen die Fehlersuche und das Wechseln der Kabel ohne unnötige Arbeiten innerhalb des Racks.
Außerdem sollten Sie den Kabelstrang sorgfältig planen und bündeln, um Behinderungen des Kühlluftstroms durch das Rack zu vermeiden. Ein großer, gut organisierter und ordnungsgemäß gekennzeichneter Kabelkanal kann trotzdem zu Schwierigkeiten führen, wenn er direkt hinter allen Abluftventilatoren der Server entlang verläuft.
Rack-Breite, -Höhe und -Tiefe variieren von Anbieter zu Anbieter, daher sollten Sie sich vergewissern, dass diese Abmessungen in Ihren vorhandenen Grundriss passen. Übergroße Racks können die Einhausung, andere Racks und Luftstromkanäle stören. Geringfügige Größenunterschiede mögen unbedeutend wirken, aber jede Abweichung des Racks kann beim Einrichten des Servers in einem eng konfigurierten Rechenzentrumslayout zu Chaos führen.
Server-Halterungen für das Befestigen von Geräten im Rack
Racks haben eine Reihe von Löchern zum Befestigen der Server, Switches und anderer Geräte. Dabei gibt es keinen Standard-Montagelochtyp; Montagebohrungen mit Gewinde, ohne Gewinde oder quadratische Montageöffnungen passen nicht ohne zusätzliches Montagematerial zusammen und können daher Probleme verursachen.
Bei Montagelöchern mit Gewinde werden relativ dicke Metallpfosten mit Montagelöchern für gängige Schraubengrößen verwendet. Tiefere, längere Boxen ohne Schienen lassen sich nur schwer an Gewindelöchern befestigen; bei relativ kleinen Boxen ist es einfacher.
Da sich Gewinde abnutzen können und dickeres Metall für das Einschrauben erforderlich ist, verwenden viele Rack-Hersteller gewindelose Löcher. Dies funktioniert bei Geräten, die hauptsächlich auf Schienen oder mechanische Elemente zur Unterstützung angewiesen sind – die Box gleitet auf Schienen hinein, die sie am Platz halten.
Der Server kann zur Inspektion oder Wartung leicht wieder herausgezogen werden. Verwenden Sie für gewindelose Löcher Clip-Muttern.
Das Verschrauben des Servers mit dem Rack ist umständlich und erhöht den Zeitaufwand für Wartungsarbeiten. Die meisten modernen Racks verwenden eine Reihe von quadratischen Löchern mit Verriegelungsschienen, so dass Techniker schnell Schienen hinzufügen oder umstecken können. Wer die Server hier mit Schrauben befestigen möchte, kann in die quadratischen Löcher Käfigmuttern einklemmen.
Alternativen zu Schrauben
Seien Sie vorsichtig bei der Auswahl oder Installation von Serverschienen-Kits. Es gibt Baugruppen mit verschiedenen Löchern in derselben Schiene, die dann entsprechend gedreht werden muss. Schienen und Racks sind nicht universell austauschbar und solche Mehrzweck-Schienenbaugruppen können zu Problemen führen. Überprüfen Sie auch die Schienenlänge; insbesondere bei älteren Racks sind moderne Schienen oft zu kurz.
Außerdem stehen Racks zur werkzeuglosen Montage zur Wahl, die keine Schrauben brauchen. Sie bieten eine schnellere Montage- und Einrichtungszeit und können innerhalb des Racks viel schneller verschoben werden als bei herkömmlichen permanenten Montageschemata.
Eine zusätzliche Option für das Einrichten von Server-Racks ist die Knopfbefestigung, mit der Geräte an den Seiten eines Racks montiert werden können. Die Montagepunkte für die Knopfbefestigung befinden sich in der Regel an der Seite der vertikalen Stützen des Racks. Solche Mechanismen kommen am häufigsten als werkzeuglose Methode für die Montage leichterer Geräte wie PDUs und vertikaler Kabelmanagementkanäle zum Einsatz.
Zu den weiteren neuen Rack-Optionen gehört das Open Rack, das im Rahmen des Open Compute Project von Facebook entwickelt wurde. Open Rack basiert auf dem traditionellen 19-Zoll-Standard-Rack, bietet aber Platz für breitere Geräte und eine zentralisierte Stromverteilung.
Ein Risiko, das häufig unbeachtet bleibt, sind Bodenbelastung und Vibrationen. Racks – und die Geräte darin – bringen ein hohes Gewicht auf, das durchaus eine Gefahr für die Statik eines Gebäudes bedeuten kann.
Letztendlich sollten Sie nie davon ausgehen, dass Racks und IT-Ausrüstung automatisch kompatibel sind. Überprüfen Sie die Abmessungen und das Layout des Rechenzentrums und testen Sie neue Geräte vor dem Kauf.
Der schleichende Tod durch Vibration
Einige Rack-Probleme hängen mit dem physischen Standort der Racks im Gebäude oder Serverraum zusammen. Ein Risiko, das häufig unbeachtet bleibt, sind Bodenbelastung und Vibrationen. Racks – und die Geräte darin – bringen ein hohes Gewicht auf, das durchaus eine Gefahr für die Statik eines Gebäudes bedeuten kann. Sie sollten prüfen, dass Ihre Räumlichkeiten dem Gewicht gewachsen sind und im Zweifelsfall eine Verstärkung vornehmen.
Vibrationen können bei HDDs zu vorzeitigen Fehlern und Ausfällen führen, was wiederum Bitfehler und sogar Laufwerksausfälle zur Folge haben kann. Unachtsamkeiten wie eine unzureichende Statik und das Platzieren von Racks zu nahe an vibrationsintensiven Bereichen wie Laderampen, Maschinenräumen und Fluren können zu Serverproblemen führen.
Kühlsysteme berücksichtigen
Schließlich stehen Racks vor einer Reihe teilweise neuer Herausforderungen in Bezug auf Stromversorgung und Kühlung. Racks sorgen für eine gleichmäßige Verteilung der physischen Hardware und sind so konzipiert, dass sie einen gleichmäßigen Fluss von gekühlter Luft zu den Computergeräten unterstützen.
Die Leistungsaufnahme der Hardware und die erforderliche Kühlung sind aber manchmal nicht gleichmäßig. Gewöhnliche 1HE-White-Box-Server mit einer CPU benötigen zum Beispiel weit weniger Strom und Kühlung als Geräte für High Density Computing.
Wenn Sie Geräte mit unterschiedlichen Leistungs- und Kühlungsanforderungen in ein und dasselbe Rack packen, können Hotspots entstehen, die nicht angemessen gekühlt sind. Das kann zu vorzeitigen Systemfehlern und kostspieliger Fehlerbehebung führt.
Wenn Sie eine größere Anzahl von Server- und Speichersubsystemen einsetzen, ist es wichtig, die Auswirkungen auf die Leistungsdichte und Kühlung zu berücksichtigen, die innerhalb des Racks und bei der Einrichtung des Server-Racks entstehen. Die Racks selbst haben keinen Einfluss auf Leistung und Kühlung; Sie müssen jedoch möglicherweise die Geräteverteilung innerhalb der Racks anpassen, um Strom- und Kühlungs-Hotspots auszugleichen, oder zusätzliche Kühlgeräte installieren.
