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前言
大家好，我是薛哥。機柜在我們弱電項目中經常用到，有壁掛的，有落地的，如何選擇合適的機柜？這個問題，我們已經碰到，選擇大了，浪費，選擇小了，不夠用。想要做到精確選擇，就要對機柜知識了如指掌才行，今天的知識很重要。
終將渡過成長的海
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正文
關于機柜，不同的設備對機柜的規格、標準、供電能力和電氣兼容性都有著很嚴格的要求，這個看似不起眼的機柜，在數據中心供電、通風和布局等設計時，都需要經過嚴格設計來完成數據中心建設和業務規劃。
業界機柜寬*深*高尺寸標準并不統一，寬度不滿足可能導致設備裝不進去，深度不滿足可能設備尾部會突出在機柜外面，高度不夠導致設備安裝空間不夠。每一款設備都對機柜有嚴格要求，例如，我們經常看到這樣的物理參數描述：寬度不小于600mm，深度不少于1100mm，高度不低于2000mm，可用高度空間不少于42U。
機柜電源輸入功率不能少于柜內的各設備的總功耗，否則對客戶的供電系統會產生諸如跳閘等風險，因此要評估功耗是否滿足。
在具體實施時，還要考慮機柜承重能力，特別是機房地板的承重能力，因為整柜比較重，避免對客戶機房帶來安全風險，要評估機柜和地板的承重能力。
在機柜新增了設備后，機房內通風散熱發生改變，要對散熱能力此進行評估，避免因為環境溫度過高導致器件失效。
機柜相關標準
機柜在設計時，都需要遵循一定的標準規范，目前最流行的機柜規范為IEC (International Electrotechnical Commission) 60297-1、60297-1標準、EIA-310-D (19英寸機柜標準) 等等，外觀規范GB/T4054-1983觀等級級要求，以及CISPR 22(2003)、CISPR 24(1998-09+ A1:2001 A2:2003)、IEC61000-4-2-X系列電磁兼容性標準等等。其中IEC 60297-1機柜標準是業界最廣泛的標準，EIA-310-D標準是美國標準。
在數據中心最常用的的機柜，一般采用19英寸機械結構尺寸的要求（IEC 60297-2規范），采用模塊化結構，便于擴容和維護；機柜的外表面、機架部分多見為灰色。
關于機柜容量空間計算，一般采用U來計量，1U=1.75inch，約為44.45mm，U是IEC 60297標準中定義的高度單位；空機柜重量指機柜帶前門和后門的重量。
機柜結構和部件組成
不同標準的機柜在結構和部件組成上稍有差異，但一般情況，常見的機柜包括前門、機架和后門組成。有些專用的機柜還會包含PDU、電源、散熱系統、管理系統等。
機柜的工作環境
主要涉及機柜工作的環境溫度及工作環境相對濕度。為保證設備始終具備良好的工作狀態，在機房內需維持一定的溫度、濕度。
機房的溫濕度是指在地面上1.5m和設備前方0.4m處測量的數值；短期工作條件是指連續不超過48小時和每年累計不超過15天。
機柜的結構特點
主要包括機柜材質、布線方式、ESD插孔、機柜散熱、機柜防護、安裝場景和機柜并柜。
機柜材質由一般采用高強度A級優質碳素冷軋鋼板和鍍鋅板，內部材料也有一定標準和規范需要遵循，如防火性能符合UL(Underwriter Laboratories)標準，滿足RoHS (Restriction of the use of certain Hazardous Substances)要求，內部材料防火性能符合UL（Underwriter Laboratories）標準。
機柜頂部和底部都留有過線孔，支持頂部出線和底部出線兩種走線方式。
機柜在進行安裝操作時，需要配戴防靜電手腕，防靜電手腕的接口一端要插在機柜中部的ESD插孔中。
在進行安裝、維護操作時，需要配戴防靜電手腕，防靜電手腕的接口一端要插在機柜的ESD插孔中。機柜前、后門和底板上開有高密的通風孔，支持前進風、后出風、地板下進風、上出風的通風方式，使機柜具備良好的散熱性能。
機柜在防護方面，設計時充分考慮了電磁兼容性問題，使機柜具有良好的電磁屏蔽性能。機柜底板上的通風孔內襯防塵網，使機柜具備良好的防塵性能；設計時也考慮了機柜各部件的良好接地，接地電阻不大于0.1歐姆。
機柜支持肩并肩并柜，頂部使用并柜連接板連接，可以實現機柜安全固定，同時也可以有效利用機柜間的空間，這對租用機房的客戶來說，還可以有效節省空間租用費用。
在有些定制化或高端機柜中，一般還配置機柜管理板RMC(Rack Management Controller)，可以直接管理電源模塊和風扇等模塊和小系統。
電源模塊一般分為AC/DC（兼容DC/DC），為機柜內的直流設備提供電源，電源模塊支持熱插拔與冗余備份。通過RMC管理模塊實現對電源的管理，包括電源狀態的監控和功率封頂。
PDU(Power Distribution Unit)配電單元分為直流PDU、三相交流PDU和單相交流PDU，為機柜內的電源模塊、交換機等設備提供配電；下面是單向PDU示意圖。
PDU是配套機柜使用，也是機柜必配件之一，也需要考慮滿足CE ，ROHS等認證要求，以及考慮是否滿足輸入端子類型IEC 309，輸出連接IEC 320 C13,IEC 320 C19的要求。
網絡機柜是用以組合安裝面板、電子元件、插件、插箱、器件和機械零件與部件，使其組成1個整體的安裝箱。說到機柜，入門者對機柜詳細外形尺寸概念有可能還是有些模糊。
讓我們先了解2個換算單位：1英寸=2.54厘米，1U=4.445厘米。
接著了解2個基礎知識：
一、19"標準機柜怎樣理解?
首先看1個國家標準：GB∕T19520.1-2007 電子設備機械結構482.6毫米(19in)系列機械結構外形尺寸。國外標準IEC60297一樣是這樣的。含義就是19英寸機柜，指的是內部安裝設備的寬度外形尺寸是482.6毫米。
因此所說的19英寸標準機柜指的是：600毫米外寬，482.6毫米內寬的機柜。否則就叫作非19英寸標準機柜。
二、常說的42U機柜怎樣理解？
42U指的是機柜的內部髙度，1U=44.45毫米，即42U=42*44.45毫米=1866.9毫米。故機柜中能放42個標準單元的設備（事實上不滿載）。為何常說42U的機柜高2米呢？是因為再加上外框和轱轆過后從地到頂大概有2米左右高。因此一樣能夠類推nU機柜的髙度。
一般而言，機柜髙度有4-47U不定。可是肯定只有1U的設備，而沒有1U的機柜，否則就貽笑大方啦。
搞清楚上面2個方面，機柜知識就很好理解了。
標準機柜的構造較為簡單，主要包含基礎框架、內部支持系統、綜合布線系統、通風系統。19寸標準機柜外型有寬度、髙度、深度3個基本指標。盡管針對19寸面板設備安裝寬度為465.1毫米（耳朵的安裝孔距），但機柜的物理寬度普遍的產品為600毫米和800毫米2種。髙度一般從0.7M-2.4M，依據柜內設備的數目和統一風格而定，一般廠家能夠訂制特殊的髙度，普遍的制成品19寸機柜髙度為1.6M和2M。機柜的深度一般從400毫米-800毫米，依據柜內設備的外形尺寸而定，一般廠家還可以訂制特殊深度的產品，普遍的制成品19寸機柜深度為500毫米、600毫米、800毫米。
對1U來講，深度一般不作約定，但是放服務器的機柜一般設置為1000厘米深，放網絡設備的機柜常設為800厘米深。
應用19寸標準機柜的設備面板一般都是按nU的規格制作，1個設備常用1U。針對某些非標準設備，多數能夠利用附加適配檔板裝進19寸機箱并固定。了解每一個設備需用多少U（多少標準單位），就能夠精確設計機柜內設備放置方案?？墒?，機柜不可以滿載安裝，一般而言，42U機柜安裝10-20個U的設備，是因為有散熱和理線規定。
下邊讓我們主要了解下服務器機柜和網絡機柜。
服務器機柜：
在機柜的深度、髙度、承重等方面，為安裝服務器、UPS、顯示器等19"標準設備及非19"標準的設備專用的機柜均有規定。髙度有2.0米、1.8米、1.6米、1.4米、1.2米、1米等各類髙度；常用寬度為600毫米、800毫米；常用深度為600毫米、800毫米、960毫米、1000毫米。各廠家也可以依據客戶的需用定制。
可選擇配件：
固定托盤、腳輪、滑動托盤、理線環、水平支架、水平理線架、垂直理線架、L支架、盲板等。
主體框架、前后門、左右側門能夠快速拆裝。
固定托盤：
用以安裝各類設備，外形尺寸多種多樣，適用范圍廣泛，有19"標準托盤、非標準固定托盤等。
基本配置的固定托盤深度有440毫米、480毫米、580毫米、620毫米等規格。
固定托盤的承重：50公斤、80公斤、100公斤、200公斤。
滑動托盤：
用以安裝鍵盤及其他各類設備，能夠便捷地拉出和推回；19"標準滑動托盤可用于任何19"標準機柜。
基本配置的滑動托盤深度有400毫米、480毫米2種規格。
滑動托盤的承重不低于50公斤。
機柜電源分配單元：
選配電源插座，實用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口、8口、16口、21口等多種規格
理線架：
19"標準理線架，可配合任何一類標準機柜應用。12孔理線架配合12口、24口、48口配線架應用效果最好。
理線環：
安裝和拆卸十分便捷，應用的數目和方位能夠任意調控。
L支架：
L支架能夠配合機柜應用，用以安裝機柜中的19"標準設備，尤其是總重比較大的19"標準設備，如機架式服務器等等。
盲板：
盲板用以遮擋19"標準機柜內的空余方位等適用范圍，有1U、2U......等多種規格。
基本盲板為1U、2U、4U2種。
安裝螺母（方螺母）:
可用于任意一款TOPER系列機柜，用以機柜內的全部設備的安裝，包含機柜的大部分配件的安裝。
鍵盤托架：
用以安裝標準計算機鍵盤，可配合市場上全部規格的計算機鍵盤；可翻折90度。鍵盤托架必需配合滑動托盤應用。
風扇盤：
安裝于機柜的頂部，可依據環境溫度和設備溫度調控風扇的轉速，有效地減少了機房的噪聲。
變速方式：手動，無級變速。
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。
全網孔后門：
機柜后門全部為?3的圓孔，提高了機柜的散熱性能。
網絡機柜：
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 .
網絡機柜右后側，一般會安裝2塊100毫米寬的鐵板，板上沿垂直方向每隔10毫米開1個5×100毫米的腰圓孔，鐵板的長度的大小一般會依據機柜從頂板到底板之間的距離而定。與此同時，讓我們還需用在它的左后側安裝一塊同等大小的鐵板。
網絡機柜的后部左側，一般會安裝1個前全封閉的金屬電源線槽，它從機柜的底部一直延伸到了機柜的頂部，其中最上方的機柜專業插座是專門為風扇提供的。垂直安裝全封閉金屬電源線槽的目的是避免對水平雙絞線產生電源打擾。
在網絡機柜中部地帶，從底部到頂部一般會垂直安裝一根接地銅帶，并且該銅帶上每隔2U左右的距離會開1個M6粗牙螺絲孔，這樣做是為了有利于屏蔽配線架就近接地。其中能夠使最下端的螺絲孔用以機柜引出接地線。
網絡機柜后部一般需用開1個300×200毫米的長方型進線孔，并且用橡皮裹邊，這樣做的目的其實就是為了避免損傷電纜、在孔上方90毫米處，一般會安裝一塊隔板，以增加機柜內部的整體美觀大方。
網絡機柜應當擁有優良的技術性能。為以確保機柜的構造擁有優良的電磁隔離、接地、噪聲隔離、通風散熱等性能和優良的剛度和強度，網絡機柜的構造應當依據設備的電氣、機械性能和使用環境的需要，進行必要的物理設計和化學設計。除此之為了保證設備穩定可靠地工作，網絡機柜應擁有耐沖擊、抗振動、防灰、防潮、抗腐蝕、抗輻射等性能。網絡機柜應擁有優良的使用性和安全防護設備，有利于操作、安裝和維修，并能確保操作者安全。網絡機柜應有利于生產、安裝、調節和包裝搬運。網絡機柜應符合規范化、規格化、系列化的需要。機柜造型設計美觀大方、實用、顏色協調。
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