Tragbare 19-Zoll-Racks, vollgepackt mit externem Audioverarbeitungsgerät , sind bei Konzerten mit verstärktem Sound ein häufiger Anblick.
Ein raumhoher Rackschrank

Ein 19-Zoll-Rack ist ein standardisiertes Gehäuse zur Montage mehrerer elektronischer Geräte. Jedes Modul verfügt über eine 19 Zoll (482,6 mm) breite Frontplatte. Diese Breite schließt die seitlichen Befestigungslaschen ein , mit denen das Modul mittels Schrauben oder Bolzen am Rackrahmen befestigt wird. Typische Anwendungsbereiche sind Computerserver , Telekommunikationsgeräte und Netzwerkhardware , audiovisuelle Produktionsanlagen, professionelle Audiogeräte und wissenschaftliche Geräte .

Überblick und Geschichte

Geräte, die für den Einbau in ein Rack vorgesehen sind, werden üblicherweise als Rackmount- Geräte , Rackmount -Instrumente , Rackmount-Systeme oder Rackmount-Chassis bezeichnet . Das Rack kann Subracks oder Regalböden enthalten. Die Höhe der montierbaren Geräte ist standardisiert und wird in Vielfachen von 1,75 Zoll (44,45 mm) oder einer Rack-Einheit ( HE , seltener HE ) angegeben. Der Industriestandard für Rack-Schränke beträgt 42 HE; [ 1 ] viele Rechenzentren verwenden jedoch höhere Racks. [ 2 ]

Der Begriff Relais-Rack tauchte erstmals im späten 19. Jahrhundert in der Welt der Telefonie auf . [ 3 ]

Bis 1911 wurde der Begriff auch in der Eisenbahnsignaltechnik verwendet . [ 4 ] Es gibt kaum Anhaltspunkte dafür, dass die Abmessungen dieser frühen Gestelle standardisiert waren.

Telefonanlagengestelle (1923)

Das 19-Zoll-Rackformat mit Höheneinheiten von 1,75 Zoll (44,45 mm) wurde um 1922 von AT&T als Standard eingeführt, um den Platzbedarf für Repeater und Endgeräte in den Vermittlungsstellen der Telefongesellschaft zu reduzieren . Die ersten Repeater aus dem Jahr 1914 wurden provisorisch auf Regalen, in Holzkisten und Schränken installiert. Mit Beginn der Serienproduktion wurden sie in maßgefertigte Racks eingebaut, jeweils eines pro Repeater. Angesichts des rasanten Wachstums des Fernsprechnetzes nahm die Entwicklungsabteilung von AT&T jedoch eine systematische Neugestaltung vor, die zu einer Reihe modularer, werkseitig montierter Paneele führte. Diese Paneele sind alle für die Montage auf vertikalen Trägern mit einem Mittenabstand von 19 1/2 Zoll ausgelegt . Die Höhe der einzelnen Paneele variiert, beträgt aber in jedem Fall ein Vielfaches von 1 Zoll .+3⁄ 4 Zoll. " [ 5 ]

Bis 1934 hatte sich dies als Standard etabliert: Die Bohrungen waren für 12-24 Schrauben mit abwechselnden Abständen von 1,25 Zoll (31,75 mm) und 0,5 Zoll (12,70 mm) mit Gewinde versehen . [ 6 ] Der EIA-Standard wurde 1992 erneut überarbeitet, um dem US- amerikanischen Bundesgesetz 100-418 von 1988 zu entsprechen . Dabei wurde der Standard-U-Wert auf 15,875 mm (0,625 Zoll) + 15,875 mm (0,625 Zoll) + 12,7 mm (0,500 Zoll) festgelegt, wodurch jedes U einen Wert von 44,45 Millimetern (1,75 Zoll) ergibt. [ 7 ]

Das 19-Zoll-Rackformat ist unverändert geblieben, während sich die darin verbaute Technologie erheblich weiterentwickelt und die Anwendungsbereiche von Racks stark erweitert haben. Die 19-Zoll-Standard-Rackanordnung (482,6 mm) ist in der Telekommunikations- , Computer- , Audio- , Video- , Unterhaltungs- und anderen Branchen weit verbreitet. Der 23-Zoll-Standard von Western Electric mit einem Lochabstand von 1 Zoll (25,4 mm) wird jedoch weiterhin in älteren Anlagen etablierter Telekommunikationsunternehmen (ILEC / CLEC) verwendet .

In Rechenzentren von Unternehmen , Einrichtungen von Internetdienstanbietern und professionell gestalteten Serverräumen werden die meisten Geräte in 19-Zoll-Racks mit zwei oder vier Pfosten untergebracht , obwohl im Hyperscale-Computing typischerweise breitere Racks zum Einsatz kommen. [ 8 ] [ 9 ] Sie ermöglichen eine hohe Hardwaredichte, ohne übermäßig viel Stellfläche zu beanspruchen oder zusätzliche Regale zu benötigen.

Ein professionelles Oszilloskop Tektronix 7603 (1970er Jahre) für den Einsatz in Elektronik- und wissenschaftlichen Laboren. Typischerweise ist bei Rack-Geräten die Breite der Frontplatte größer als die Breite des Geräts selbst, wodurch sich ein Überlappungsbereich (einschließlich Schraubenlöcher) mit den linken und rechten Rackschienen ergibt.

19-Zoll-Racks werden häufig auch zur Unterbringung professioneller Audio- und Videogeräte verwendet, darunter Verstärker , Effektgeräte , Interfaces, Kopfhörerverstärker und sogar kleine Audiomischer. Ein dritter häufiger Einsatzbereich für Rack-Geräte ist industrielle Stromversorgungs-, Steuerungs- und Automatisierungshardware .

Typischerweise ist die Frontplattenhöhe eines installierten Geräts um 1/32 Zoll (0,031 Zoll; 0,79 mm) geringer als die vorgesehene Anzahl an Höheneinheiten (HE). Ein 1-HE-Rackcomputer ist daher nicht 1,750 Zoll (44,5 mm), sondern 1,719 Zoll (43,7 mm) hoch. Ist n die Anzahl der Höheneinheiten (HE), lautet die ideale Formel für die Frontplattenhöhe h = 1,75 n − 0,031 (Umrechnung in Zoll) bzw. h = 44,45 n − 0,794 (Umrechnung in Millimetern). Dieser Abstand ermöglicht etwas Platz ober- und unterhalb des installierten Geräts, sodass es ohne Behinderung benachbarter Geräte entfernt werden kann.

Gerätemontage

Ein typischer Abschnitt einer 19-Zoll-Serverschrankschiene (482,6 mm), Maße in US-Zoll angegeben.
Ein typischer Abschnitt einer 19-Zoll-Serverschrankschiene (482,6 mm), Abmessungen in mm (exakt)

Befestigung

Ursprünglich wurden die Befestigungslöcher mit einem speziellen Gewinde versehen . Sind die Schienen des Racks zu dünn für ein Gewinde, können Nietmuttern oder andere Gewindeeinsätze verwendet werden. Ist die Art der zu montierenden Geräte im Voraus bekannt, können einige Löcher in den Befestigungsschienen weggelassen werden. [ 10 ]

Gewindebohrungen in Racks, in denen die Geräte häufig ausgetauscht werden, sind problematisch, da die Gewinde beschädigt oder die Befestigungsschrauben abbrechen können; beides macht die Bohrung unbrauchbar. Das Bohren einer großen Anzahl von Gewindebohrungen, die möglicherweise nie verwendet werden, ist teuer; dennoch werden Racks mit Gewindebohrungen weiterhin eingesetzt, in der Regel für Hardware, die selten ausgetauscht wird. Beispiele hierfür sind Telefonzentralen, Netzwerkverteiler, Rundfunkstudios sowie einige Anwendungen im Regierungs- und Militärbereich.

Die Zahnstangen mit Gewindebohrungen wurden zunächst durch Zahnstangen mit Durchgangsbohrungen (Rundbohrungen, runde, gewindelose Bohrungen [ 11 ] und Versa-Schienen [ 12 ] ) ersetzt. Die Bohrungen sind so groß, dass sich Schrauben problemlos hindurchschieben lassen und mit Käfigmuttern befestigt werden . Sollte eine Mutter beschädigt oder eine Schraube brechen, kann die Mutter einfach entfernt und durch eine neue ersetzt werden. Die Herstellung von Zahnstangen mit Durchgangsbohrungen ist kostengünstiger.

Die nächste Innovation im Rack-Design waren Vierkant-Racks. Diese ermöglichen eine schraubenlose Montage, da die Rack-Geräte lediglich durch die Vierkantöffnung gesteckt und in deren Kante eingehängt werden müssen. Die Installation und Demontage von Hardware in einem Vierkant-Rack ist sehr einfach und erfolgt ebenfalls schraubenlos. Das Gewicht der Geräte und kleine Halteklammern genügen, um sie sicher zu fixieren. Ältere Geräte, die für Rundloch- oder Gewinde-Racks vorgesehen waren, können mithilfe von Käfigmuttern für Vierkant-Racks weiterhin verwendet werden.

Strukturelle Unterstützung

Rackmontierbare Geräte werden üblicherweise durch Verschrauben oder Einklipsen ihrer Frontplatte am Rack befestigt. In der IT-Branche ist es üblich, dass Netzwerk- und Kommunikationsgeräte mehrere Montagepositionen aufweisen, darunter Tisch- und Wandmontage. Daher verfügen rackmontierbare Geräte oft über L-Winkel, die vor der Montage in einem 19-Zoll-Rack verschraubt oder verbolzt werden müssen. Da in der Telekommunikationsbranche 23-Zoll-Racks weit verbreitet sind , ist das gleiche Verfahren üblich. Hier sind jedoch für die Geräte sowohl 19-Zoll- als auch 23-Zoll-Winkel erhältlich, sodass sie in bestehenden Racks montiert werden können.

Eine wesentliche strukturelle Schwäche von frontseitigen Halterungen ist die Biegebeanspruchung der Montagehalterungen der Geräte und des Racks selbst. Daher sind 4-Pfosten-Racks mit zwei spiegelbildlichen rückseitigen Montagepfosten weit verbreitet. Da der Abstand zwischen den vorderen und hinteren Montagepfosten je nach Rack-Hersteller und/oder Rack-Konfiguration variieren kann (einige Racks verfügen beispielsweise über verschiebbare vordere und hintere Schienen, z. B. die APC SX-Serie), ist es üblich, dass Geräte mit 4-Pfosten-Montagehalterungen über eine verstellbare hintere Halterung verfügen.

Server und tiefe Geräte werden oft mithilfe von Schienen montiert, die an den vorderen und hinteren Pfosten verschraubt sind (wie oben erwähnt, ist es üblich, dass solche Schienen eine einstellbare Tiefe haben), wodurch das Gerät von vier Pfosten getragen wird und gleichzeitig eine einfache Montage und Demontage ermöglicht wird.

Obwohl es keine Norm für die Einbautiefe von Geräten oder die Außenmaße des Rackgehäuses (einschließlich Rahmen, Türen und Montageschienen) gibt, sind 4-Pfosten-Racks üblicherweise 600 mm (23,62 Zoll) oder 800 mm (31,50 Zoll) breit und 600 mm (23,62 Zoll), 800 mm (31,50 Zoll) oder 1010 mm (39,76 Zoll) tief. Diese Maße variieren natürlich je nach Hersteller, Rackdesign und Verwendungszweck, sind aber aufgrund üblicher Einschränkungen (wie z. B. den Abmessungen von Doppelbodenplatten) weit verbreitet. Die größere Breite und Tiefe ermöglichen eine einfache Kabelführung (und tragen dazu bei, den minimalen Biegeradius für Glasfaser- und Kupferkabel einzuhalten) sowie den Einsatz tieferer Geräte. Ein häufiges Merkmal von IT-Racks sind Montagepositionen für Zero-U- Zubehör, wie z. B. Stromverteilungseinheiten (PDUs) und vertikale Kabelmanager und -kanäle, die den Raum zwischen den hinteren Schienen und der Seite des Rack-Gehäuses nutzen.

Die erforderliche Stabilität der Montagebolzen bedingt, dass es sich dabei stets nicht um einfache, flache Leisten handelt, sondern um breitere, gefaltete Leisten, die um die Ecke des Gestells angeordnet sind. Die Bolzen bestehen üblicherweise aus Stahl mit einer Stärke von etwa 2 mm (die offizielle Norm empfiehlt mindestens 1,9 mm) oder aus etwas dickerem Aluminium .

Racks, insbesondere Zwei-Pfosten-Racks, werden häufig am Boden oder an angrenzenden Gebäudestrukturen befestigt, um ein Umkippen zu verhindern. Dies ist in Erdbebengebieten in der Regel durch die örtlichen Bauvorschriften vorgeschrieben . Laut dem Dokument GR-63-CORE von Telcordia Technologies sind Telekommunikationsgeräte während eines Erdbebens Bewegungen ausgesetzt, die das Gerätegehäuse, die Leiterplatten und die Steckverbinder überbeanspruchen können. Das Ausmaß der Bewegung und die daraus resultierende Belastung hängen von den baulichen Eigenschaften des Gebäudes und des Gehäuses, in dem die Geräte untergebracht sind, sowie von der Stärke des Erdbebens ab. Erdbebensichere Racks gemäß GR-63 , NEBS-Anforderungen: Physischer Schutz, sind erhältlich [ 13 ] , wobei Zone 4 die anspruchsvollste Umgebung darstellt. [ 14 ] [ 15 ]

GR-3108 , Allgemeine Anforderungen an Netzwerkgeräte im Außenbereich (OSP), spezifiziert die nutzbare Öffnung von erdbebensicheren 19-Zoll-Racks.

Schienen (Rutschen)

Heavy equipment or equipment that is commonly accessed for servicing, for which attaching or detaching at all four corners simultaneously would pose a problem, is often not mounted directly onto the rack but instead is mounted via rails (or slides). A pair of rails is mounted directly onto the rack, and the equipment then slides into the rack along the rails, which support it. When in place, the equipment may also then be bolted to the rack. The rails may also be able to fully support the equipment in a position where it has been slid clear of the rack; this is useful for inspection or maintenance of equipment, which will then be slid back into the rack.[16] Some rack slides even include a tilt mechanism allowing easy access to the top or bottom of rack-mounted equipment when it is fully extended from the rack.[17]

Slides or rails for computers and other data processing equipment, such as disk arrays or routers, often need to be purchased directly from the equipment manufacturer, as there is no standardization on such equipment's thickness (measurement from the side of the rack to the equipment) or means for mounting to the rail.

A rails kit may include a cable management arm (CMA), which folds the cables attached to the server and allows them to expand neatly when the server is slid out, without being disconnected.

Computer mounting

Example of 19-inch computer rack with servers

Computer servers designed for rack-mounting can include a number of extra features to make the server easy to use in the rack:

  • The sliding rails can lock in various extended positions to prevent the equipment from moving when extended out from the rack for service.
  • The server itself might have locking pins on the sides that just drop into slots on the extended rail assembly, in a manner similar to a removable kitchen drawer. This permits very easy server installation and removal since there is no need for the server to be held in midair while someone fastens each rail to the sides of the server with screws.
  • Some manufacturers of rack-mount hardware include a folding cable tray behind the server, so that the cables are held in a neat and tidy folded channel when inside the rack, but can unfold out into a long strip when pulled out of the rack, allowing the server to continue to be plugged in and operating normally even while fully extended and hanging in mid-air in front of the rack. This piece of equipment thus simplifies maintenance, but at the cost of providing a restriction to airflow.
  • Rack-optimierte Server verfügen möglicherweise über doppelte Kontrollleuchten an Vorder- und Rückseite des Racks, um die Identifizierung eines wartungsbedürftigen Servers zu erleichtern, oder über separate LED - Anzeigen an beiden Seiten (die per Software oder Knopfdruck aktiviert werden können). Da manche Konfigurationen über fünfzig 1U-Server in einem einzigen Rack ermöglichen, bietet dies eine einfache Möglichkeit, den problematischen Server an der Rückseite des Racks zu identifizieren.
  • An der Rückseite der Serverschienen kann ein Griff angebracht sein, um den Server leichter herausziehen oder schieben zu können, ohne an den Kabeln ziehen zu müssen.

Bei einer großen Anzahl von Computern in einem Rack ist es unpraktisch, jeden mit einer eigenen Tastatur, Maus und einem eigenen Monitor auszustatten. Stattdessen wird ein KVM-Switch oder eine LOM -Software verwendet, um ein gemeinsames Tastatur-/Video-/Maus-Set für mehrere Computer zu ermöglichen.

Da die Befestigungslöcher vertikal symmetrisch angeordnet sind, können Rack-Geräte kopfüber montiert werden. Allerdings eignen sich nicht alle Geräte für diese Montageart. Beispielsweise funktionieren die meisten optischen Disc -Player nicht kopfüber, da der Antriebsmotor die Disc nicht greifen kann.

Gestelltypen

Ein Standard-19-Zoll-Serverschrank ist typischerweise 42 HE hoch, 600 mm breit und 914,4 mm tief. [ 18 ] Das entspricht einem Volumen von 974 Litern, also knapp einem Kubikmeter. Neuere Serverschränke verfügen über verstellbare Montageschienen, sodass die Schienen bei Bedarf tiefer montiert werden können. Es gibt eine Vielzahl von Spezialserverschränken, darunter schallgedämmte, klimatisierte, NEMA-zertifizierte, erdbebensichere, offene, schmale und sogar Miniatur-19-Zoll-Schränke für kleinere Anwendungen. Die Schränke sind in der Regel nicht breiter als die in den meisten Rechenzentren üblichen 610 mm breiten Bodenfliesen.

Racks, die Telekommunikationsgeräte wie Router und Switches beherbergen, verfügen oft über eine zusätzliche Breite, um die vielen Kabel an den Seiten aufzunehmen.

Vierpfosten-Schrankregale

Vierpfosten-Racks ermöglichen die Montage von Schienen zur Unterstützung der Geräte an Vorder- und Rückseite. Diese Racks können offen ohne Seitenwände oder Türen oder mit Vorder- und/oder Rücktüren, Seitenwänden und Deckeln ausgestattet sein. [ 19 ] Die meisten Rechenzentren verwenden Vierpfosten-Racks.

Zwei-Pfosten-Relaisgestelle

Zwei-Pfosten-Racks bestehen aus zwei vertikalen Pfosten. Diese Pfosten sind typischerweise aus dickwandigem Metall oder stranggepresstem Aluminium gefertigt. Eine obere Querstrebe und ein breiter Fuß verbinden die Pfosten und ermöglichen die sichere Befestigung des Racks am Boden und/oder an der Decke, um Erdbebensicherheit zu gewährleisten. Geräte können entweder nahe ihrem Schwerpunkt (um die Belastung der Frontplatte zu minimieren) oder über die Öffnungen an der Frontplatte des Geräts montiert werden. [ 20 ] Die Bezeichnung „Relais-Rack“ stammt von frühen Zwei-Pfosten-Racks, in denen Telefonrelais- und Vermittlungsanlagen untergebracht waren. Zwei-Pfosten-Racks werden am häufigsten für Telekommunikationsinstallationen verwendet.

ATA-Roadcase-Racks

Rackmontierte Audio- Leistungsverstärker eines Beschallungssystems . Die Racks verfügen jeweils über große, robuste Rollen. Dies ist typisch für eher spontane Veranstaltungsorte wie Open-Air-Konzerte.

19-Zoll-Geräte, die häufig transportiert oder vor unsachgemäßer Behandlung geschützt werden müssen, können in einem von der Air Transport Association of America (ATA) zugelassenen Roadcase , auch Flightcase genannt, untergebracht werden . Roadcases bestehen typischerweise aus mit Polyvinylchlorid (PVC) laminiertem Sperrholz, Kanten aus stranggepresstem Aluminium, Stahlecken, Griffen und Verschlüssen. Größere Cases sind in der Regel mit Rollen für einen leichteren Transport ausgestattet. Roadcase-Racks sind in verschiedenen Höhen (basierend auf dem 1U-Standard) und Tiefen erhältlich. Nicht-isolierte Cases verwenden einfach 19-Zoll-Montagebolzen im Inneren. Zum Schutz der Geräte vor Stößen und Vibrationen bestehen Roadcase-Racks aus einem Innen- und einem Außengehäuse. Diese Gehäuse können durch dicke Schaumstoffschichten isoliert oder mit federbelasteten Stoßdämpfern ausgestattet sein. Tourneemusiker, Theaterproduktionen sowie Ton- und Lichttechnikfirmen nutzen Roadcase-Racks. [ 21 ]

Für Flightcases verwendete Rackschienen gibt es zwei Ausführungen: einfachwinklige und doppeltwinklige. Doppelwinklige Rackschienen bieten eine höhere Stabilität und eine zusätzliche Montagefläche für das Kabelmanagement oder zusätzliche Unterstützung für schwere Geräte. [ 22 ]

Gehäusegestelle aus glasfaserverstärktem Kunststoff

1965 patentierte ECS Composites ein robustes 19-Zoll-Rackmount-Gehäuse aus faserverstärktem Kunststoff , das sich in militärischen und zivilen Anwendungen für den Einsatz und Betrieb elektronischer Geräte weit verbreitete. Rackmount-Gehäuse werden für militärische und zivile Zwecke auch aus thermogeformten Verbundwerkstoffen, Kohlefaser und DuPonts Kevlar gefertigt .

Gestelle aus Polyethylen-Formteilen

Tragbare Rack-Cases mit einer rotationsgeformten Polyethylen- Außenhülle sind eine kostengünstigere Alternative zu den robusteren, ATA-zertifizierten Cases. Diese Cases werden an Musiker und Entertainer vermarktet, deren Equipment nicht häufig transportiert und unsachgemäß behandelt wird. Die Polyethylen-Außenhülle ist nicht glasfaserverstärkt und nicht besonders steif. Die Form kleiner Cases wird allein durch die Rackschienen und die Dichtungsprofile der Deckel gewährleistet. Größere Cases werden zusätzlich mit Sperrholz oder Blech verstärkt. Die Außenhülle ist häufig mit einem selbstpassenden Muster geprägt, um ein leichtes Verformen gestapelter Cases zu verhindern, wodurch eine Neigung entsteht, die das Abrutschen des oberen Cases begünstigen könnte. Die Cases verfügen typischerweise über extrudierte Aluminiumbänder an den Enden des Korpus, die per Nut- und Federverbindung mit den entsprechenden Bändern der Deckel verbunden werden. Die Deckel werden üblicherweise entweder mit einem einfachen Zugverschluss oder einem Drehverschluss mit Nockenmechanismus gesichert , der nach der Form des Drehgriffs benannt ist.

Kühlung

Für die Luftzirkulation und Kühlung von Rack-Geräten gibt es keine einheitliche Norm. Verschiedene Luftstrommuster sind möglich, darunter Lufteinlässe und -auslässe an der Vorderseite sowie an der Seite. Geräte mit geringer Wattzahl verzichten möglicherweise auf aktive Kühlung und nutzen zur Wärmeabfuhr ausschließlich passive Wärmestrahlung und Konvektion .

Bei Rack-Servern erfolgt die Luftansaugung üblicherweise an der Vorderseite und die Luftabfuhr an der Rückseite. Dadurch werden zirkulierende Luftströmungen vermieden, bei denen die heiße Abluft durch ein benachbartes Gerät zurückgeführt wird und zu Überhitzung führt.

Obwohl offene Racks die günstigste Option darstellen, setzen sie luftgekühlte Geräte Staub, Flusen und anderen Umwelteinflüssen aus. Ein geschlossener, abgedichteter Schrank mit Zwangslüftung ermöglicht die Luftfiltration und schützt die Geräte so vor Staub.

In großen Serverräumen werden Serverschränke oft so gruppiert, dass die Schränke beidseitig eines Ganges entweder nach vorne oder nach hinten zeigen. Dies vereinfacht die Kühlung, indem kühle Luft von vorne zugeführt und warme Luft von hinten abgeführt wird. Diese Gänge können selbst von einem Kaltluftkanal umschlossen sein, sodass die Kühlluft nicht in andere Gebäudeteile gelangt, wo sie nicht benötigt wird oder sich mit warmer Luft vermischt und dadurch an Effizienz verliert. Doppelböden oder Zwischenböden in Serverräumen erfüllen einen ähnlichen Zweck; sie ermöglichen die Kühlung der Geräte durch den Raum unter dem Boden bis zur Unterseite der geschlossenen Serverschränke. [ 23 ]

Ein Problem bei der Zwangsluftkühlung von Rackgeräten besteht darin, dass die Lüfter alters- oder staubbedingt ausfallen können. Der Austausch der Lüfter selbst kann sich als schwierig erweisen. Bei Netzwerkgeräten kann es erforderlich sein, 50 oder mehr Kabel vom Gerät zu trennen, das Gerät aus dem Rack zu entnehmen und anschließend das Gehäuse zu zerlegen, um die Lüfter auszutauschen.

Bei einigen Rack-Geräten wurde jedoch der Lüfteraustausch vereinfacht, indem Schnellwechsel-Lüftereinschübe verwendet wurden, die zugänglich sind, ohne die Verkabelung oder das Gerät aus dem Rack zu entfernen, und in manchen Fällen sogar ohne das Gerät auszuschalten, sodass der Betrieb während des Austauschs nicht unterbrochen wird.

Spezifikationen

Computertastatur und Monitor sind auf einer ausziehbaren Ablage in einem Rack montiert.

Die formalen Normen für ein 19-Zoll-Rack (482,6 mm) sind bei folgenden Stellen erhältlich:

  • Electronic Industries Alliance EIA-310-D, Schränke, Gestelle, Schalttafeln und zugehörige Ausrüstung, datiert September 1992. (Neueste Norm jetzt REV E 1996)
  • Designanforderungen der Consumer Electronics Association ( CEA) gemäß CEA-310-E für Schränke, Panels, Racks und Subracks, datiert vom 14. Dezember 2005
  • Internationale Elektrotechnische Kommission – Zahlreiche Dokumente sind in französischer und englischer Sprache verfügbar.
    • IEC 60297 Mechanische Bauteile für elektronische Geräte – Abmessungen mechanischer Bauteile der Baureihe 482,6 mm (19 Zoll)
      • IEC 60297-1 wurde durch IEC 60297–3–100 ersetzt.
      • IEC 60297-2 wurde durch IEC 60297-3-100 ersetzt.
      • IEC 60297-3-100 Teil 3-100: Grundlegende Abmessungen von Frontplatten, Subracks, Chassis, Racks und Schränken
      • IEC 60297-3-101 Teil 3-101: Subracks und zugehörige Steckeinheiten
      • IEC 60297-3-102 Teil 3-102: Einspritz-/Extraktorgriff
      • IEC 60297-3-103 Teil 3-103: Kodierungs- und Ausrichtungsstift
      • IEC 60297-3-104 Teil 3-104: Steckerabhängige Schnittstellenabmessungen von Untergestellen und Steckeinheiten
      • IEC 60297-3-105 Teil 3-105: Abmessungen und Konstruktionsaspekte für 1U-Gehäuse
      • IEC 60297-4 wurde durch IEC 60297–3–102 ersetzt.
      • IEC 60297-5 Mehrere Dokumente, -100, 101, 102, ... 107, ersetzt durch IEC 60297–3–101
  • Deutsches Institut für Normung DIN 41494 – Mehrere Dokumente auf Deutsch, einige Dokumente sind jedoch auf Englisch verfügbar.
    • DIN 41494 Ausrüstungspraxis für elektronische Geräte; mechanische Bauformen der Baureihe 482,6 mm (19 Zoll)
      • DIN 41494-7 Abmessungen von Schränken und Regalsystemen .
      • DIN 41494-8 Bauteile auf Frontplatten; Montagebedingungen, Abmessungen
      • DIN IEC 60297-3-100 (siehe oben im Abschnitt IEC)

Die Montagevorrichtung eines Racks besteht aus zwei parallelen, vertikal angeordneten Metallstreifen (auch Pfosten oder Paneelhalterungen genannt ). Die Pfosten sind jeweils 15,88 mm breit und haben einen Abstand von 450,85 mm, wodurch sich eine Gesamtbreite des Racks von 482,60 mm ergibt. Die Pfosten weisen in regelmäßigen Abständen Löcher auf, wobei beide Pfosten identisch sind. Jedes Loch bildet somit ein horizontales Paar mit einem Mittenabstand von 464,2–465,8 mm. [ 24 ]

Die Löcher in den Pfosten sind vertikal in sich wiederholenden Dreiergruppen angeordnet, mit Mittenabständen von 0,5, 0,625, 0,625 Zoll (12,70, 15,88, 15,88 mm). Das Lochmuster wiederholt sich somit alle 1,75 Zoll (44,45 mm).

Die so angeordneten Löcher können entweder mit einem Gewinde versehen werden (üblicherweise 10-32 UNF- Gewinde oder, seltener, 6 mm metrisch ) oder sie haben quadratische Löcher für Käfigmuttern .

Rack-Einheit

Racks sind vertikal in 44,45 Millimeter (1,75 Zoll) hohe Bereiche unterteilt. Jeder Bereich verfügt über drei vollständige Lochpaare auf jeder Seite. Die Löcher sind 6,35 Millimeter (0,25 Zoll), 22,25 Millimeter (0,88 Zoll) und 38,1 Millimeter (1,50 Zoll) vom oberen bzw. unteren Rand des Bereichs zentriert. Ein solcher Bereich wird üblicherweise als HE (Höheneinheit) bezeichnet . Die Höhe innerhalb von Racks wird in dieser Einheit gemessen. Rackmontierbare Geräte sind in der Regel so ausgelegt, dass sie eine bestimmte Anzahl von HE belegen. Beispielsweise kann ein Oszilloskop 4 HE hoch sein. Rackmontierbare Computer und Server sind meist zwischen 1 HE und 4 HE hoch. Ein Blade-Server- Gehäuse benötigt unter Umständen 10 HE.

Gelegentlich sieht man auch Geräte mit einer Baugröße von nur einem Bruchteil der Einheitsgröße (U), wie zum Beispiel einen 1,5U-Server oder Geräte mit einer Baugröße von nur 22,5 oder mehr.Sie sind 15 cm breit, sodass 2 oder 3 solcher Geräte nebeneinander installiert werden können, diese sind jedoch viel seltener.

Die Höhe eines Racks kann stark variieren – von wenigen Zentimetern, wie bei einer Broadcast-Konsole, bis hin zu einem bodenmontierten Rack mit einer Innenhöhe von 45 Höheneinheiten (200,2 Zentimeter oder 78,82 Zoll). 42 HE ist eine gängige Konfiguration. Viele Wandgehäuse für Industrieanlagen verwenden 19-Zoll-Racks.

10-Zoll-Rack

Vergleich der Abmessungen von 10-Zoll- und 19-Zoll-Racks

Einige Telekommunikations- und Netzwerkgeräte sind in einem schmaleren 10-Zoll-Format erhältlich, das die gleiche Höhe wie ein Standard-19-Zoll-Rack aufweist. Dieser Standard gewinnt auch bei Hobbyisten mit begrenztem Platzangebot an Beliebtheit. [ 25 ]

11-Fuß-Rahmen

Die Gestelle zur Aufnahme von Wählscheibentelefonen, wie z. B. Stufenwähler, waren im Allgemeinen 3,51 m hoch. Eine Reihe von Studien führte zur Einführung von 2,1 m hohen Gestellen mit modularen Breiten in Vielfachen von 0,33 m – meist 0,66 m. [ 26 ]

ETSI-Rack

Vergleich der Abmessungen von 19-Zoll- und ETSI-Racks

Das ETSI-Rack ist vom Europäischen Institut für Telekommunikationsnormen (ETS 300 119) definiert. Der Abstand zwischen den rechten und linken Kanten der Montageschienen beträgt 535 Millimeter (21,1 Zoll). Da 535 mm sehr nahe an 21 Zoll liegen, werden diese Racks auch als 21-Zoll-Racks bezeichnet . Der Abstand zwischen den Pfosten beträgt 500 Millimeter (19,69 Zoll). Da 19-Zoll-Geräte eine maximale Breite von 17 Zoll haben, …+Mit einem Durchmesser von 1/4 Zoll ( 438,15 mm) können sie mithilfe einer ETSI-Halterung oder Adapterplatte problemlos in einem ETSI-Rack montiert werden.

Im Gegensatz zu den 19-Zoll-Standards definierte ETSI auch die Größe des Rack-Gehäuses: Die vier zulässigen Breiten betragen 150, 300, 600 und 900 Millimeter (5,9, 11,8, 23,6 und 35,4 Zoll), die beiden zulässigen Tiefen 300 und 600 Millimeter (12 und 24 Zoll). Der Lochabstand beträgt 25 Millimeter (0,98 Zoll).

23-Zoll-Rack

Das Original „Manchester Baby“ von 1948 und die funktionstüchtige Nachbildung von 1998 (siehe Abbildung) waren auf einem 23-Zoll-Gestell montiert. [ 27 ]

Ein 23-Zoll-Rack (580 mm) dient zur Unterbringung von Telefonen (hauptsächlich), Computern , Audiogeräten und anderen Komponenten – ist aber weniger verbreitet als das 19-Zoll-Rack. Die Größenangabe bezieht sich auf die Breite der Frontblende für die installierten Geräte. Die Höheneinheit (HE) ist ein Maß für den vertikalen Abstand und wird sowohl bei 19- als auch bei 23-Zoll-Racks verwendet.

Der Lochabstand beträgt entweder 1 Zoll (25 mm) Mittenabstand (Western Electric Standard) oder entspricht dem von 19-Zoll-Racks (482,6 mm) (0,625 Zoll bzw. 15,9 mm Abstand).

Offenes Regal

Open Rack ist ein vom Open Compute Project entwickeltes Montagesystem , das die gleichen Außenabmessungen wie typische 19-Zoll-Racks (z. B. 600 mm Breite) aufweist, aber intern breitere Gerätemodule mit einer Breite von 547 Millimetern (21,5 Zoll) unterstützt.

OpenVPX

OpenVPX ist ein Industriestandard für Module, die in Gehäusen für Verteidigungsanwendungen installiert werden können. Die Module können eine Vielzahl von Funktionen bereitstellen, ähnlich wie Geräte in einem Rack. [ 28 ]

Eurorack

Eurorack ist ein Standard, der in der elektronischen Musikproduktion allgemein zur Installation von Komponenten eines modularen Synthesizers , eines elektronischen Musikinstruments, verwendet wird. Dies wird durch ein für den Standard spezifisches Rack-Montagesystem erreicht. [ 29 ]

Eurocard

Eurocard ist ein IEEE- Standardformat für Leiterplattenkarten (PCB-Karten), die in ein Standardgehäuse gesteckt werden können. Dieses Gehäuse lässt sich wiederum in ein 19-Zoll-Rack montieren. Das Gehäuse besteht aus mehreren Steckplätzen an der Ober- und Unterseite, in die die Karten wie Bücher im Regal hochkant eingeschoben werden. Jede Karte verfügt an der Rückseite über einen oder mehrere Steckverbinder, die in entsprechende Steckverbinder auf einer Rückwandplatine gesteckt werden, welche die Rückseite des Gehäuses verschließt. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 Es wurden verschiedene Standards entwickelt, die ähnliche Ziele wie Eurocard verfolgen, darunter VMEbus (Versa Module Eurocard [ 33 ] Bus), STEbus [ 34 ] , PCI eXtensions for Instrumentation , openGear [ 35 ] und andere.

  • Ein Serverschrank, von hinten gesehen
    Ein Serverschrank, von hinten gesehen
  • Die Server der Wikimedia Foundation, von vorne gesehen
    Die Server der Wikimedia Foundation , von vorne gesehen
  • Wikimedia Foundation-Server von hinten gesehen
    Wikimedia Foundation-Server von hinten gesehen
  • Wikimedia Foundation-Server von hinten gesehen
    Wikimedia Foundation-Server von hinten gesehen
  • 19-Zoll-Racks mit Videoausrüstung
    19-Zoll-Racks mit Videoausrüstung

Siehe auch

Referenzen

  1. ^ West, Jill; Dean, Tamara; Andrews, Jean (2015). „Strukturierte Verkabelung und Netzwerkelemente“ . Network+ Leitfaden zu Netzwerken (7. Aufl.). Boston, MA: Engage Learning. S. 169. ISBN 9781305480865Abgerufen am 9. Dezember 2019. Racks werden in Rack-Einheiten (HE oder U) gemessen , wobei der Industriestandard 42 HE – etwa 6 Fuß – beträgt.
  2. ^ „Rechenzentrumsracks werden höher, breiter und tiefer“ .
  3. ^ Lowenthal, Max (2. Februar 1899). „Die neue Vermittlungsstelle der Central New York Telephone and Telegraph Co. in Syracuse, NY“. The Electrical Engineer . XXVII (561): 142–147 . Abgerufen am 9. Dezember 2019 .
  4. ^ „Neue elektrische Stellwerksanlage in Allentown, PA“ . The Signal Engineer . Band 4, Nr. 9. Chicago: The Railroad Gazette. September 1911. S.  344–345 . Abgerufen am 9. Dezember 2019 .
  5. ^ Demarest, Charles S. ( Juli 1923). „Telefonanlagen für lange Kabelstrecken“ . Bell System Technical Journal . Band 2, Nr. 3. New York: American Telephone and Telegraph Company. S.  112–140 . Abgerufen am 9. Dezember 2019 .
  6. ^ Mezger, G. Robert (November 1934). „Das Relaisgestell im Amateurfunkbau“. QST . American Radio Relay League. S.  27–30 .
  7. ^ ANSI/EIA-310-D-1992
  8. ^ „Open Compute Project“ . Open Compute Project . Abgerufen am 1. März 2024 .
  9. ^ Barroso, Luiz André; Hölzle, Urs; Ranganathan, Parthasarathy (29.10.2018). Das Rechenzentrum als Computer: Entwurf von Maschinen im Lagermaßstab, Dritte Auflage . Morgan & Claypool Publishers. ISBN 978-1-68173-434-7Die
  10. ^ Der Abschnitt „Computer Rack“ des DEC PDP-8 der University of Iowa dokumentiert ein 1965 hergestelltes Relais-Rack; Nov. 2011.
  11. ^ „Definition: Rack-Lochtypen“ . server-racks.com . 14. Oktober 2007.
  12. ^ „Was ist eine Versa-Schiene?“ . server-racks.com . 15. Oktober 2007. Archiviert vom Original am 29. November 2022.
  13. ^ Telcordia GR-63-CORE, NEBS-Anforderungen: Physischer Schutz
  14. ^ „Telcordia GR-1502-CORE, Zentralbüro-/Netzwerkumgebung – Detailplanung – Allgemeine Anforderungen“ . Archiviert vom Original am 16.07.2011 . Abgerufen am 27.07.2009 .
  15. ^ „Seismische Gehäuse bieten zusätzlichen Schutz“ . Archiviert vom Original am 13.01.2009 . Abgerufen am 29.10.2007 .
  16. ^ William B. George, Chassis Slide Mechanism , US patent 3,092,429 , granted June 4, 1963.
  17. ^ Scott F. Herbert, Elektronische Montagegehäuse-Stützschiene , US-Patent 2,809,085 , erteilt am 8. Oktober 1957.
  18. ^ "APC Netshelter SX, Server Rack Enclosure, 42U, Black, 1991H x 600B x 1070D mm - APC Thailand" .
  19. ^ „Telcordia GR-3108-CORE, NEBS-Anforderungen an Telekommunikations-Rechenzentrumsausrüstung und -räume“ . Archiviert vom Original am 28.08.2009 . Abgerufen am 24.07.2009 .
  20. ^ „Aluminium-Relaisgestell“ (PDF) . Bud Industries. Archiviert (PDF) vom Original am 09.10.2022 . Abgerufen am 26.12.2017 .
  21. ^ „Standard Rack Mount Cases“ . Anvil Case. Archiviert vom Original am 26.02.2018 . Abgerufen am 26.12.2017 .
  22. ^ „Rackschienen für Flightcases: Standards, Typen und Montageoptionen“ . www.armorcases.com.au . 04.10.2025 . Abgerufen am 03.10.2025 .
  23. ^ „Rechenzentrumskühlung | Pentair“ . schroff.pentair.com . Archiviert vom Original am 27.08.2017 . Abgerufen am 27.08.2017 .
  24. ^ „Rack-Spezifikationen – Definition von EIA-310“ . ibm.com . 24. Juni 2025.
  25. ^ „Projekt MINI RACK“ . Projekt MINI RACK . Jeff Geerling.
  26. ^ Keller, AC (Januar 1964). „Neuere Entwicklungen bei Relais des Bell-Systems – insbesondere gekapselte Kontakte und Miniaturrelais“. Bell Labs Technical Journal . 43 (1): 15–44 . Bibcode : 1964BSTJ...43...15K . doi : 10.1002/j.1538-7305.1964.tb04057.x .
  27. ^ The Manchester Baby: Der erste Computer mit gespeichertem Programm . Google. 2013.
  28. ^ „OpenVPX – vom Konzept zur Spezifikation“ . September 2010.
  29. ^ „9 Dinge, die jeder Eurorack-Anfänger wissen sollte“ . 9. Februar 2022.
  30. ^ „Eurocard-Busstandards“ . Electronics and Power . 29 (6): 453. 1983. doi : 10.1049/ep.1983.0192 .
  31. ^ "IEEE Standards Association" .
  32. ^ Anderson, Alexander John (25. Oktober 2020). Grundlagen der Computertechnologie . CRC Press. ISBN 978-1-000-15371-2Die
  33. ^ „VMEbus FAQa“ . Abgerufen am 17.01.2023 .
  34. ^ Barratt, P.; Lloyd, RD (1998). "Upgrade des Isis-Vorinjektor-EHT-Generators". S2CID 53471257 . {{cite journal}}: Zeitschrift zitieren erfordert |journal=( Hilfe )
  35. ^ „OpenGear feiert 15 Jahre Erfolg“ . 23. Dezember 2021.
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