機柜

　　機柜一般是冷軋鋼板或合金制作的用來存放計算機和相關控制設備的物件，可以提供對存放設備的保護，屏蔽電磁干擾，有序、整齊地排列設備，方便以后維護設備。機柜一般分為服務器機柜、網絡機柜、控制臺機柜等。

　　機柜-作用及用途

　　很多人把機柜看作是用來裝IT設備的柜子。機柜是柜子，但并不僅僅如此。對于計算機本身而言，機柜同樣有著和UPS電源重要的輔助作用。一個好的機柜意味著**計算機可以在良好的環境里運行。所以，機柜所起到的作用同樣重要。現在可以說，只有有計算機的地方，幾乎都存在機柜的身影。機柜系統性地解決了計算機應用中的高密度散熱、大量線纜附設和管理、大容量配電及全面兼容不同廠商機架式設備的難題，從而使數據中心能夠在高可用的環境下運行。

　　目前，機柜已經成為計算機行業中不可缺少的用品，在各大機房都能看到各種款式的機柜，隨著計算機產業的不斷突破，機柜所體現的功能也越來越大。機柜一般用在網絡布線間，樓層配線間，中心機房，數據機房，網絡機柜，控制中心，監控室，監控中心等。

　　機柜-基本類型及結構

　　常見機柜顏色有白色、黑色和灰色。(其中又分很多種類型，如橘紋、細沙紋等);機柜的材質一般有鋁型材的機柜，有9折型材的機柜，有十六折型的機柜，有冷軋鋼鋼板的機柜，還有熱軋鋼板的機柜。鋼板材料、涂層材料、加工工藝決定了機柜的穩定性。一般它的長常用的是600,800mm 寬常用的是600,800,1000mm 高度常用的是42U,36U,24U。

　　早期所用的機柜大都是用鑄件或角鋼經螺釘、鉚釘連接或焊接成機柜框架，再加由薄鋼板制成的蓋板(門)而成。這種機柜的體積大、笨重、外形簡陋，已被淘汰。隨著晶體管、集成電路的使用和各種元件、器件的超小型化，機柜的結構也向小型化、積木化方向發展。機柜已由過去的整面板結構發展成為具有一定尺寸系列的插箱、插件結構。插箱、插件的組裝排列方式分水平排列和垂直排列兩類。機柜材料普遍采用薄鋼板、各種斷面形狀的鋼型材、鋁型材及各種工程塑料等。機柜的框架除用焊接、螺釘連接外，還采用粘接工藝。

　　機柜機柜按構件的承重、材料及其制造工藝的不同，可分為型材和薄板兩種基本結構。

　　①型材結構機柜：有鋼型材機柜和鋁型材機柜兩種。鋼形材機柜由異型無縫鋼管為立柱組成。這種機柜的剛度和強度都很好，適用于重型設備。由鋁合金型材組成的鋁型材機柜具有一定的剛度和強度，適用于一般或輕型設備。這種機柜重量輕，加工量少，外形美觀，得到廣泛應用。

　　②薄板結構機柜：整板式機柜，其側板為一整塊鋼板彎折成形。這種機柜剛度和強度均較好，適用于重型或一般設備。但因側板不可拆卸，使組裝、維修不方便。彎板立柱式機柜的結構與型材機柜相似，而立柱則由鋼板彎折而成。這種機柜具有一定的剛度和強度，適用于一般設備。

　　根據需要機柜還裝有機柜附件。其主要附件有固定或可伸縮的導軌、鎖緊裝置、鉸鏈、走線槽、走線架和屏蔽梳形**等。

　　機柜-技術要求

　　① 應具有良好的技術性能。機柜的結構應根據設備的電氣、機械性能和使用環境的要求，進行必要的物理設計和化學設計，以**機柜的結構具有良好的剛度和強度以及良好的電磁隔離、接地、噪聲隔離、通風散熱等性能。此外,機柜應具有抗振動、抗沖擊、耐腐蝕、防塵、防水、防輻射等性能，以便**設備穩定可靠地工作。

　　② ②應具有良好的使用性和安全防護設施，便于操作、安裝和維修，并能**操作者安全。

　　③ ③應便于生產、組裝、調試和包裝運輸。

　　④ ④應合乎標準化、規格化、系列化的要求。⑤造型美觀、適用、色彩協調。

　　機柜-分類

　　隨著計算機與網絡技術的發展，機柜正成為其重要的組成部分。數據中心的服務器、網絡通信設備等IT設施，正在向著小型化、網絡化、機架化的方向發展。而機柜，正在逐漸成為這個變化中的主角之一。常見的機柜可分為一下幾種：

　　按功能分：防火防磁柜,電源柜、監控機柜、屏蔽柜、安全柜、防水機柜、保險柜、多媒體控制臺、文件柜、、壁掛柜

　　按適用范圍：戶外機柜、室內機柜、通信柜、工業安全柜、低壓配電柜、、電力柜、服務器機柜

　　擴展分類：控制臺、電腦機箱機柜、不銹鋼機箱、監控操作臺、工具柜、標準機柜、網絡機柜

　　服務器機柜簡介：

　　在IDC機房內，機柜一般指的是服務器機柜。

　　服務器機柜

　　為安裝服務器、顯示器、UPS等19"標準設備及非19"標準的設備專用的機柜，服務器機柜，用來組合安裝面板、插件、插箱、電子元件、器件和機械零件與部件，使其構成一個整體的安裝箱。服務器機柜由框架和蓋板(門)組成，一般具有長方體的外形，落地放置。它為電子設備正常工作提供相適應的環境和安全防護。這是僅次于系統級的一級組裝。不具備封閉結構的機柜稱為機架。

　　服務器機柜具有良好的技術性能。機柜的結構應根據設備的電氣、機械性能和使用環境的要求，進行必要的物理設計和化學設計，以**機柜的結構具有良好的剛度和強度以及良好的電磁隔離、接地、噪聲隔離、通風散熱等性能。此外，服務器機柜應具有抗振動、抗沖擊、耐腐蝕、防塵、防水、防輻射等性能，以便**設備穩定可靠地工作。服務器機柜應具有良好的使用性和安全防護設施，便于操作、安裝和維修，并能**操作者安全。

　　服務器機柜規格：

　　服務器機柜在機柜的深度、高度、承重等方面均有要求。高度有2.0米、1.8米、1.6米三種高度;寬度為800mm、700mm或600mm三種;深度為700mm、800mm和900mm三種。

　　可以配置：專用固定托盤、專用滑動托盤、電源支架、地腳輪、地腳釘、理線環、理線架、L支架、擴展橫梁等。主體框架、前后門、左右側門可以快速拆裝。

　　固定托盤：用于安裝各種設備，尺寸繁多，用途廣泛，有19"標準托盤、非標準固定托盤等。常規配置的固定托盤深度有440mm、480mm、580mm、620mm等規格。固定托盤的承重不小于50KG。

　　滑動托盤：用于安裝鍵盤及其他各種設備，可以方便地拉出和推回;19"標準滑動托盤適用于任何19"標準機柜。常規配置的滑動托盤深度有400mm、480mm兩種規格。滑動托盤的承重不小于20KG。

　　配電單元：選配電源插座，適合于任何標準的電源插頭，配合19"安裝架，安裝方式靈活多樣。規格：6插口。參數：~220V，10Amp。

　　理線架：19"標準理線架。可配合任何一種TOPER系列機柜使用。12孔理線架配合12口、24口、48口配線架使用效果**佳。

　　理線環：專用于TOPER 1800系列和TOPER Server系列機柜使用的理線裝置，安裝和拆卸非常方便，使用的數量和位置可以任意調整。

　　L支架：L支架可以配合機柜使用，用于安裝機柜中的19"標準設備，特別是重量較大的19"標準設備，如機架式服務器等等。

　　盲板：盲板用于遮擋19"標準機柜內的空余位置等用途，有1U、2U......等多種規格。常規盲板為1U、2U兩種。

　　擴展橫梁：專用于TOPER 1800系列和TOPER Server系列機柜使用的裝置，用于擴展機柜內的安裝空間之用。安裝和拆卸非常方便。同時也可以配合理線架、配電單元的安裝。形式靈活多樣。

　　安裝螺母(方螺母)：適用于任意一款TOPER系列機柜，用于機柜內的所有設備的安裝，包括機柜的大部分配件的安裝。

　　鍵盤托架：用于安裝標準計算機鍵盤，可配合市面上所有規格的計算機鍵盤;可翻折90度。鍵盤托架必須配合滑動托盤使用。

　　調速風機單元：安裝于機柜的頂部，可根據環境溫度和設備溫度調節風扇的轉速，有效地降低了機房的噪音。

　　調速方式：手動，無級調速。

　　機架式風機單元：高度為1U，可安裝在19"標準機柜內的任意高度位置上，可根據機柜內熱源酌情配置。

　　全網孔前門：機柜前門全部為 3的圓孔，提高了機柜的散熱性能和屏蔽性能。

　　高度可配合：2.0米機柜、1.8米機柜、1.6米機柜。

　　網絡機柜囊括服務器機柜，也是用來組合安裝面板、插件、插箱、電子元件、器件和機械零件與部件，使其構成一個整體的安裝箱。網絡機柜主要是布線工程上用的，存放路由器交換機顯示器 配絲架等等的東西，工程上用的比較多 . 一般情況下:網絡機柜的深小于等于800mm,而服務器機柜的深大于等于800mm。網絡機柜應便于生產、組裝、調試和包裝運輸。服務器機柜應合乎標準化、規格化、系列化的要求。機柜造型美觀、適用、色彩協調。

　　機柜配件-機柜冷卻器

　　機柜的局部過熱可以通過加裝散熱單無，增加風的流速和流量;也可通過在本柜內加裝制冷設備;還可以能過增加機柜進口冷風的進風量。機柜冷卻器，解決機柜內部的局部過熱問題。

　　壓縮空氣流經渦旋管后變成冷、熱兩股氣流。熱氣流通過渦旋管排氣裝置以稍高的壓力排出，冷氣流通過分流器導入機箱內的發熱部位，降低并穩定機箱內部溫度，而外界空氣不會進入機箱。以低成本，性能可靠的渦旋管冷卻器為核心部件，屏柜制冷器可將壓縮空氣溫度降低45度。冷氣流通過分流器導入屏柜內的發熱部位同時在柜內形成正壓，使外界空氣不能進入，對屏柜進行有效的冷卻和凈化。那些小型緊湊的多功能電子控制系統、變速驅動系統、伺服系統和可編程序的邏輯控制系統等對熱和污染是極端敏感的。過熱造成這些敏感的電子電氣元件失效, 數顯系統誤顯示、控制系統漂移和系統在低于額定負荷的情況下誤動作停車。 結果是因機器或生產線的經常停車而降低生產效率。風扇只能提供不充分冷卻效果，而且經常把環境中的骯臟、潮濕、腐蝕的空氣帶入柜內，引起電器設備的損壞。 空調體積大、難于安裝并且要經常維護，運行費用高。渦流制冷器沒有運動部件的損耗, 僅使用一支內部渦流管將壓縮空氣轉換成低壓、均勻分布在屏柜之中的冷氣。冷氣流在柜內形成輕微的正壓，可防止塵土或污染物的進入，特別適用于惡劣的工作環境。 從小型計算機控制柜、觸摸屏控制板到大型電子屏柜, 渦流制冷器提供了高效的、可靠的，不會因熱量和環境污染而造成故障停車的封閉保護。

　　工作原理 渦流管從壓縮空氣中產生渦流，并把它分成兩股氣流——一股是熱氣流，另一股是冷氣流。壓縮空氣進入一個圓柱型渦流發生器，這個發生器比產生旋轉氣流的熱(長)管相比要大些，接下來，旋轉的氣流被迫以1,000,000 rpm的旋轉速度沿熱管壁進入熱管內部。在熱管的終端，一小部分空氣通過針型閥以熱空氣方式瀉出。剩余的空氣則以較低速度通過進入熱管的旋轉氣流的中心返回。熱的、較慢速度旋轉的氣流通過進入熱管的快速旋轉的氣流。這股超速冷氣流通過發生器中心并冷氣排氣口瀉放冷氣。

　　發熱和灰塵、潮濕、危險易爆或腐蝕物質使工業控制電氣系統出現故障

　　1、過熱將使得產線在額定負載下經常跳閘

　　2、敞開式散熱使得灰塵聚積，并增大噪音，違反OSHA標準

　　3、阻塞的空氣過濾裝置必須經常清洗或更換

　　4、過熱使電子測量、秤重、計數或記錄儀器讀數錯誤

　　5、使用氟利昂的制冷器無法在食品行業使用

　　6、使用氟利昂的制冷器在工廠環境惡劣或高溫環境中損壞的非常快

　　7、電氣類的空調會產生冷凝水損壞箱體內部元件

　　8、電氣類的空調會產生振動損毀箱體內部元件

　　應用范圍 1.可編程控制器、工業精密控制微機系統的冷卻及環境屏蔽

　　2.大功率電源中整流、變流元件的散熱降溫，高頻電源系統的降溫

　　3.發動機控制中心、電氣系統微機保護中心的冷卻

　　4.繼電器控制面板、敏感液晶顯示屏的冷卻、恒溫

　　5.數控加工中心電子控制裝置的冷卻

　　6.CCTV鏡頭的降溫及灰塵、水汽的吹除

　　7.電氣機箱的降溫、恒溫及污染、防暴等危險環境中的環境屏蔽、隔離

　　8.激光器殼體的降溫，光電傳感器的降溫，光電鏡頭的降溫、清潔

　　9.電子稱的冷卻帶恒溫器的電氣機箱冷卻裝置套件

　　機柜-正確選擇方法

　　遵循下面的檢查順序，就能選出既符合你裝置優先順序 ( 包括平安性、耐久度、兼容性和是否易于裝卸 ) 又不會超出你預算的機柜。**先考慮的應是平安性。將執行關鍵任務的 IT 設備裝進能上鎖的機柜里會讓網絡管理員倍感輕松，這樣也限制了能夠打開機柜的人數。

　　物理要求列出所有裝在機柜內的設備和它完整的丈量數據：高、長、寬、重量。這些設備的總高度將**終決定可以把多少設備裝進機柜。顯然，高的機柜能裝進更多的設備，而且更省地方。

　　當然盡量利用機柜的高度不是唯一的考慮，機柜的后部也有很大的地方可以利用。這就是要丈量機柜深度的原因。選擇較深的機柜，可以把兩套設備面對面地裝進去，從而裝置更多的設備。采用上述方式可在機柜中裝入兩排設備，一排從機柜的前門裝卸，另一排從后門裝卸。機柜應有可調節的位置。計算完了機柜空間 ( 以 “ U 或 1.75 英寸為單位 ) 之后，還要考慮房間的大小。不會愿意看到塞滿機柜后不久就發現還要再裝進一些設備。一旦你把機柜買來并安裝完，這些多出的設備往往就出現了所以，作為一條基本原則，機柜高度要多出 20% 30% 以備系統擴充。這些空間也改善了設備的通風條件。 裝有支架的設備不需要考慮寬度，因為它按機柜的寬度設計的但對于不能安支架的服務器及其他外設，寬度是不能忽視的。

　　由于設備的總重量往往不輕，所以要選一個能裝大約 1500 磅的機柜，也就是說，要選受力結構好的牢固的機柜。機柜里面，設備重量決定選擇的滑動架是規范的還是加重的也決定其它一些附件的選擇。選能 100% 兼容所有服務器的機柜，要符合或超過所有 OEM

　　廠商的第三類支架規范。如果你希望裝置塔式或是桌面設備，滑動架和安裝附件是必需的。

　　由于裝置中包括網絡電纜、電信電纜和電源電纜，需要購買鉤環帶或帶齒的帶子來有效地把電纜有序的固定在機柜里面。如果機柜帶有電纜管理模塊使電纜可以直接固定在垂直裝置軌內，則再好不過。無論哪種情況，機柜內部的上壁和側壁應當有足夠多的固定環 ( 來保護電纜 ) 也可以通過把機柜底板上抬，以便下面走線。

　　機柜檔次

　　雖然機柜看上去都差不多一個樣，但細分起來根據其用處的不同還是有幾種類型，罕見的就是用于布線的機柜和用于安放服務器的機柜，用于布線的機柜一般是用來放置多臺終端交換機，因此會有很多的網線需要接出，機柜不方便弄個門，于是這種機柜看上去更像機架，也有機柜生產廠家就把這種產品稱為布線架;另外用于放置服務器的機柜就肯定是有門有鎖的因為要保護里面的貴重設備，所以比較高貴的路由器、防火墻一般也是放在這種機柜里面。

　　拿服務器機柜來說，還有檔次之分：這種就是普通的服務器機柜，玻璃門，服務器機柜的散熱風扇有四把，裝置在機柜的頂部，主要用作通風散熱用途，為機柜內部提供良好的恒溫環境，機柜底部是鏤空的用于通風散熱。這種機柜頂部的服務器散熱效果非常好，但是中低部的服務器散熱就不太理想。

　　上面這種機柜就是相對高端的服務器機柜，通過前后門上密密麻麻的風孔進行通風散熱，因此機房空調的冷氣可以很好的分布到機柜內每一臺服務器周圍，整個機柜的散熱效果都不錯，而且這種機柜用料講究，防腐防銹、承重能力也比較強。

　　用戶在對機柜的選購時應該考慮的因素

　　可靠的質量**

　　選擇一款適合的服務器機柜和布線機柜非常重要，稍有疏忽，則可能導致巨大的損失。不管是哪一個品牌的產品，質量都是用戶首先要考慮的環節。

　　承重**

　　隨著機柜內所放置產品密度的加大，良好的承重能力，是對一款合格機柜產品的基本要求。不符合規格的機柜，可能因為機柜品質差劣，不能有效妥善保護機柜內的設備，結果可能會影響整個系統。

　　溫度控制系統

　　機柜內部有良好的溫度控制系統，可避免機柜內產品的過熱或過冷，以確保設備的高效運作。機柜可選擇全通風系列，可配備風扇(風扇有壽命**)，在炎熱的環境下可安裝獨立空調系統，在嚴寒環境下可安裝獨立加熱保溫系統。

　　抗干擾及其它

　　一款功能齊備的機柜應提供各類門鎖及其它功能，例如防塵、防水或電子屏蔽等高度抗擾性能;同時應提供適合附件及安裝配件支持，以讓布線更為方便，同時易于管理，省時省力。

　　售后服務

　　企業所提供的有效服務，以及所提供的全面設備保護方案，可為用戶的安裝、維護帶來巨大的便利。

　　在數據中心的機柜解決方案除了兼顧以上幾點，還應該考慮線纜布局、電源分配等方面的設計，才能**系統的良好運行和升級的方便。

　　配電系統

　　機柜如何應對電源密度的上升 隨著機柜內IT高密度安裝趨勢的日益顯著，機柜能否發揮其應有效能，配電系統成為關鍵環節。合理的電源分配直接關系到整個IT系統的可用性，而且是整個系統能否發揮其應有效能的重要基礎環節，而這也是過去被很多機房管理人員忽視的問題。由于IT設備日益小型化，機柜內設備安裝的密度不斷增加，以1臺7U的刀片式服務器為例，1臺大約需要3kVA的配電，而1臺42U高的機柜可能安裝多達8臺這樣的服務器，其配電總需求量將達到24kVA。這就對機柜內配電系統提出了嚴峻的挑戰。與此同時，輸入、輸出端口的增多，也對配電系統安裝的可靠性提出了很高的要求。再考慮到目前大多數服務器雙電源供電的需求，更使得機柜內電源分配越來越繁雜。

　　合理的機柜電源分配系統的設計，則應遵循以可靠性設計為核心，專門針對機柜系統設計，與配電系統充分協調、無縫配合的原則，同時要考慮安裝的方便性，以及智能化管理、適應性強、便于操作與維護等特點。機柜的配電系統，應使電源更接近負載，以減少電源通路中的故障點。同時應逐步實現負載電流的本地及遠程監控，以及電源分配的遠程控制，使電源分配管理納入機房整體的智能化管理體系中。

　　線纜布局

　　線纜出現問題怎么辦 在規模巨大的機房里，在林立的機柜中穿行尚且困難，更別提快速尋找和維修出現故障的線路了。機柜的整體解決方案是否到位，機柜對于線纜的管理，將成為考察的關鍵環節之一。

　　從機柜內部線纜附設的角度看，今天的數據中心，機柜配置密度更高，容納的IT設備更多，大量采用冗余配件(如佛山電器、存儲陣列等)，機柜內設備配置頻繁變換，數據線和電纜隨時增減。所以，機柜必須提供充足的線纜通道，能從機柜頂部、底部進出線纜。在機柜內部，線纜的敷設必須方便、有序，與設備的線纜接口靠近，以縮短布線距離;減少線纜的空間占用，**設備安裝、調整、維護過程中，不受到布線的干擾，并**散熱氣流不會受到線纜的阻擋;同時，在故障情況下，能對設備布線進行快速定位。

　　我們在規劃一個包含服務器、存儲產品在內的數據中心時往往不會在意機柜、電源這些“細枝末節”，但在系統實際安裝和使用中，這些配套設施同樣對系統的可靠性有著舉足輕重的影響。從價格看，機柜、機架從幾千元到上萬元不等，完全無法和內部設備的價值相比。由于機柜內部設備集中，決定了對機柜和機架的一些特別“苛刻”的指標要求，如果在選擇的時候不加以注意，那么使用時帶來的麻煩可能是巨大的。