Rack de 19 polegadas

ARack de 19 polegadasé uma estrutura ou gabinete padronizado para montagem de vários módulos de equipamentos eletrônicos.Cada módulo possui um painel frontal com 19 polegadas (482,6 mm) de largura.A dimensão de 19 polegadas inclui as bordas ououvidosque se projetam de cada lado do equipamento, permitindo que o módulo seja fixado à estrutura do rack com parafusos ou pernos.Os usos comuns incluemservidores de computador,telecomunicaçõesequipamento ehardware de rede,audiovisualequipamentos de produção, equipamentos de produção musical eequipamento científico.

Vários racks de 19 polegadas em um aplicativo de áudio profissional

Visão geral e história

Equipamento projetado para ser colocado em um rack é normalmente descrito comoRmontagem em rack, instrumento para montagem em rack, um sistema montado em rack, um chassi para montagem em rack, sub-rack, gabinete de rack, montável em rack ou, ocasionalmente, simplesmente prateleira.gabinete de gabinetesA altura dos módulos eletrônicos também é padronizada como múltiplos de 1,75 polegadas (44,45 mm) ou uma unidade de rack ou U (menos comumente RU).O gabinete de rack padrão da indústria tem 42U de altura.

Um gabinete de rack de altura total

O termorack de reléapareceu primeiro no mundo da telefonia.

Em 1911, o termo também era usado na sinalização ferroviária.Há poucas evidências de que as dimensões desses primeiros racks fossem padronizadas.

Racks para equipamentos telefônicos (1923)

Racks para equipamentos telefônicos (1923)

O formato de rack de 19 polegadas com unidades de rack de 1,75 polegadas (44,45 mm) foi estabelecido como padrão pela AT&T por volta de 1922, a fim de reduzir o espaço necessário para repetidores e equipamentos de terminação na central de uma companhia telefônica.Os primeiros repetidores de 1914 foram instalados de forma ad hoc em prateleiras, em caixas de madeira e armários.Assim que a produção em série começou, eles foram incorporados em racks personalizados, um por repetidor.Mas à luz do rápido crescimento da rede de portagens, o departamento de engenharia da AT&T empreendeu um redesenho sistemático, resultando numa família de painéis modulares montados em fábrica, todos "projetados para serem montados em suportes verticais espaçados 19¹⁄₂centímetros entre os centros.A altura dos diferentes painéis irá variar,... mas... em todos os casos será um múltiplo inteiro de 1+³⁄₄polegadas."gabinete

Em 1934, era um padrão estabelecido com furostaplicado para parafusos 12-24 com espaçamentos alternados de 1,25 polegadas (31,75 mm) e 0,5 polegadas (12,70 mm). O padrão EIA foi revisado novamente em 1992 para cumprir a lei pública 100-418 de 1988, estabelecendo o padrão U como 15,875 mm ( 0,625 pol.) + 15,875 mm (0,625 pol.) + 12,7 mm (0,500 pol.), fazendo com que cadavocê44,45 milímetros (1,75 pol.).

O formato do rack de 19 polegadas permaneceu constante, enquanto a tecnologia montada nele mudou consideravelmente e o conjunto de campos aos quais os racks são aplicados se expandiu bastante.O arranjo de rack padrão de 19 polegadas (482,6 mm) é amplamente utilizado em telecomunicações, computação, áudio, vídeo, entretenimento e outros setores, embora o padrão Western Electric de 23 polegadas, com furos nos centros de 1 polegada (25,4 mm), ainda é usado em instalações ILEC/CLEC legadas.

Racks de dezenove polegadas em formato de dois ou quatro postes acomodam a maioria dos equipamentos em data centers corporativos, instalações de ISP e salas de servidores corporativos projetadas profissionalmente, embora a computação em hiperescala normalmente use racks mais largos.Eles permitem configurações de hardware densas sem ocupar espaço excessivo ou exigir prateleiras.

Um osciloscópio de nível profissional Tektronix 7603 (década de 1970) para uso em laboratórios eletrônicos e científicos.Normalmente, para dispositivos montados em rack, a largura do painel frontal excede a largura do próprio dispositivo, o que fornece a zona de sobreposição (incluindo orifícios para parafusos) com os trilhos esquerdo e direito do rack.

Racks de dezenove polegadas também são frequentemente usados ​​para abrigar equipamentos profissionais de áudio e vídeo, incluindo amplificadores, unidades de efeitos, interfaces, amplificadores de fone de ouvido e até mesmo mixers de áudio de pequena escala.Um terceiro uso comum para equipamentos montados em rack é hardware industrial de energia, controle e automação.

Normalmente, um equipamento que está sendo instalado tem uma altura de painel frontal¹⁄₃₂polegada (0,031 pol; 0,79 mm) menos do que o número atribuído de Us.Portanto, um computador montado em rack 1U não tem 1,750 polegadas (44,5 mm) de altura, mas 1,719 polegadas (43,7 mm) de altura.Sené o número de unidades de rack, a fórmula ideal para a altura do painel éh= 1,75n− 0,031 para cálculo em polegadas, eh= 44,45n− 0,794 para cálculo em milímetros.Essa lacuna permite um pouco de espaço acima e abaixo de um equipamento instalado para que ele possa ser removido sem prender o equipamento adjacente.

Montagem de equipamentos

Originalmente, os furos de montagem eram roscados com uma rosca específica.Quando os trilhos do rack são muito finos para serem rosqueados, porcas de rebite ou outros inserções podem ser usadas, e quando a classe específica de equipamento a ser montado é conhecida antecipadamente, alguns dos furos podem ser omitidos dos trilhos de montagem.

Furos de montagem roscados em racks onde o equipamento é trocado com frequência são problemáticos porque as roscas podem ser danificadas ou os parafusos de montagem podem quebrar;ambos os problemas tornam o orifício de montagem inutilizável.Fazer um grande número de furos que talvez nunca sejam usados ​​é caro;no entanto, racks com furos roscados ainda estão em uso, geralmente para hardware que raramente muda.Os exemplos incluem centrais telefônicas, painéis de cabeamento de rede, estúdios de transmissão e algumas aplicações governamentais e militares.

O rack com furo roscado foi substituído pela primeira vez pelo furo com folga (furo redondo, furos redondos sem rosca e racks Versa Rail. Os furos são grandes o suficiente para permitir que um parafuso seja inserido livremente sem emperrar, e os parafusos são fixados no lugar usando gaiola No caso de uma porca ser arrancada ou um parafuso quebrar, a porca pode ser facilmente removida e substituída por uma nova. A produção de racks com furos livres é mais barata.

A próxima inovação em design de rack foi o rack de furo quadrado.Os racks com furos quadrados permitem a montagem sem parafusos, de modo que o equipamento de montagem em rack só precisa ser inserido e enganchado

a borda do buraco quadrado.A instalação e remoção de ferragens em um rack com furo quadrado é muito fácil e sem parafusos, onde o peso do equipamento e pequenos clipes de retenção são tudo o que é necessário

para manter o equipamento no lugar.Equipamentos mais antigos destinados a racks com furo redondo ou roscado ainda podem ser usados, com o uso de porcas gaiola feitas para racks com furo quadrado.

Uma seção típica de trilho de rack de servidor de 19 polegadas (482,6 mm), dimensões indicadas em polegadas dos EUA

Apoio estrutural

O equipamento montável em rack é tradicionalmente montado aparafusando ou prendendo seu painel frontal ao rack.Na indústria de TI, é comum que equipamentos de rede/comunicação tenham múltiplas posições de montagem, incluindo montagem em mesa e parede, portanto, equipamentos montáveis ​​em rack geralmente apresentam suportes em L que devem ser aparafusados ​​ou aparafusados ​​ao equipamento antes da montagem em um Rack de 19 polegadas.Com a prevalência de racks de 23 polegadas na indústria de Telecomunicações, a mesma prática também é comum, mas com equipamentos com suportes de 19 e 23 polegadas disponíveis, permitindo sua montagem em racks existentes.

Um ponto fraco estrutural importante do suporte montado na frente é a tensão de flexão colocada nos suportes de montagem do equipamento e no próprio rack.Como resultado, os racks de 4 postes tornaram-se comuns, apresentando um par espelhado de postes de montagem traseiros.Como o espaçamento entre os postes de montagem frontal e traseiro pode diferir entre os fornecedores de rack e/ou a configuração do rack (alguns racks podem incorporar trilhos dianteiros e traseiros que podem ser movidos para frente e para trás, por exemplo, racks da linha SX da APC), é comum que equipamentos que possuem suportes de montagem de 4 postes tenham um suporte traseiro ajustável.

Servidores e equipamentos profundos são frequentemente montados por meio de trilhos aparafusados ​​nos postes dianteiros e traseiros (como acima, é comum que esses trilhos tenham profundidade ajustável), permitindo que o equipamento seja apoiado em quatro postes, ao mesmo tempo que permite para ser facilmente instalado e removido.

Embora não exista um padrão para a profundidade do equipamento, nem especifique a largura externa e a profundidade do próprio gabinete do rack (incorporando a estrutura, portas e painéis que contêm os trilhos de montagem), há uma tendência de que os racks de 4 postes tenham 600 mm (23,62 pol.) ou 800 mm (31,50 pol.) de largura e

para que tenham 600 mm (23,62 pol.), 800 mm (31,50 pol.) ou 1.010 mm (39,76 pol.) de profundidade.É claro que isso varia de acordo com o fabricante, o design do rack e sua finalidade, mas através de fatores restritivos comuns (como dimensões de piso elevado), essas dimensões tornaram-se bastante comuns.O

largura e profundidade extras permitem que o cabeamento seja roteado com facilidade (também ajudando a manter o raio de curvatura mínimo para cabos de fibra e cobre) e que equipamentos mais profundos sejam utilizados.Uma característica comum em racks de TI são as posições de montagem parazero-Uacessórios, comopunidades de distribuição de energia (PDUs) e gerenciadores de cabos e dutos verticais, que utilizam o espaço entre os trilhos traseiros e a lateral do gabinete do rack.

A resistência exigida dos postes de montagem significa que eles invariavelmente não são apenas tiras planas, mas na verdade uma tira dobrada mais larga disposta ao redor do canto do rack.Os postes geralmente são feitos de aço com cerca de 2 mm de espessura (a norma oficial recomenda no mínimo 1,9 mm) ou de alumínio um pouco mais grosso.

Os racks, especialmente os racks de dois postes, geralmente são fixados ao chão ou à estrutura do edifício adjacente para não cair.Isto geralmente é exigido pelos códigos de construção locais em zonas sísmicas.De acordo com o documento de Requisitos Genéricos da Telcordia Technologies GR-63-CORE, durante um terremoto, o equipamento de telecomunicações está sujeito a movimentos que podem sobrecarregar a estrutura do equipamento, placas de circuito e conectores.A quantidade de movimento e a tensão resultante dependem das características estruturais do edifício e da estrutura na qual o equipamento está contido e da gravidade do terremoto.Racks sísmicos classificados de acordo com GR-63,Requisitos NEBS: Proteção Física,estão disponíveis, com a Zona 4 representando o ambiente mais exigente.GR-3108,Requisitos genéricos para equipamentos de rede na planta externa (OSP),especifica a abertura utilizável de racks de 19 polegadas compatíveis com sísmica.

Uma seção típica de trilho de rack de servidor de 19 polegadas (482,6 mm), dimensões indicadas em mm (exato)

Montagem de computador

Exemplo de rack de computador de 19 polegadas com servidores

Os servidores de computador projetados para montagem em rack podem incluir vários recursos extras para facilitar o uso do servidor no rack:

• Os trilhos deslizantes podem travar em diversas posições estendidas para evitar que o equipamento se mova quando estendido para fora do rack para manutenção.
• O próprio servidor pode ter pinos de travamento nas laterais que simplesmente caem nas ranhuras do conjunto de trilho estendido, de maneira semelhante a uma gaveta removível de cozinha.Isso permite uma instalação e remoção muito fácil do servidor, pois não há necessidade de mantê-lo no ar enquanto alguém prende cada trilho nas laterais do servidor com parafusos.
• Alguns fabricantes de hardware para montagem em rack incluem uma bandeja de cabos dobrável atrás do servidor, de modo que os cabos sejam mantidos em um canal dobrado limpo e organizado quando dentro do rack, mas possam se desdobrar em uma longa tira quando puxados para fora do rack, permitindo para que o servidor continue conectado e operando normalmente mesmo quando estiver totalmente estendido e suspenso no ar em frente ao rack.Este equipamento simplifica assim a manutenção, mas ao custo de restringir o fluxo de ar.
• Servidores otimizados para rack podem duplicar luzes indicadoras na parte frontal e traseira do rack para ajudar a identificar uma máquina que precisa de atenção ou fornecer informações separadasidentificarIndicadores LED em ambos os lados do servidor (que podem ser ativados no software ou pressionando um botão associado).Como algumas configurações permitem mais de cinquenta servidores 1U em um único rack, isso fornece um método simples para determinar exatamente qual máquina está apresentando problemas na parte traseira do rack.
• Uma alça pode ser fornecida na parte traseira dos trilhos do servidor para ajudar a puxar ou empurrar o servidor sem precisar puxar os cabos.

Quando há um grande número de computadores em um único rack, é impraticável que cada um tenha seu próprio teclado, mouse e monitor separados.Em vez disso, um switch KVM ou software LOM é usado para compartilhar um único conjunto de teclado/vídeo/mouse entre muitos computadores diferentes.

Como o arranjo dos furos de montagem é verticalmente simétrico, é possível montar equipamentos montáveis ​​em rack de cabeça para baixo.Porém, nem todos os equipamentos são adequados para este tipo de montagem.Por exemplo, a maioria dos reprodutores de disco óptico não funciona de cabeça para baixo porque o mecanismo do motor de acionamento não segura o disco.

Tipos de rack

Os racks de servidor de 19 polegadas podem variar em qualidade.Um gabinete de rack de servidor padrão de 19 polegadas tem normalmente 42u de altura, 600 milímetros (24 pol.) de largura e 36 polegadas (914,40 mm) de profundidade.Os gabinetes de rack de servidor mais recentes vêm com trilhos de montagem ajustáveis, permitindo ao usuário colocar os trilhos em uma profundidade menor, se necessário.Há uma infinidade de racks de servidores especializados, incluindo racks de servidores à prova de som, racks de servidores com ar condicionado, racks com classificação NEMA, classificação sísmica, estrutura aberta, estreitos e até mesmo racks em miniatura de 19 polegadas para aplicações menores.Os gabinetes geralmente são dimensionados para não serem mais largos do que os pisos padrão de 24 polegadas (610 mm) de largura usados ​​na maioria dos data centers.

Racks que transportam equipamentos de telecomunicações, como roteadores e switches, geralmente têm largura extra para acomodar os diversos cabos nas laterais.

Racks de gabinete de quatro colunas

Racks de quatro postespermitem a montagem de trilhos para apoiar o equipamento na parte frontal e traseira.Esses racks podem ser abertos na construção, sem laterais ou portas, ou podem ser fechados por portas frontais e/ou traseiras, painéis laterais e partes superiores. A maioria dos data centers usa racks de quatro postes.

Rack de relé de dois postesé

Racks de dois postesforneça dois postes verticais.Esses postes são normalmente de metal pesado ou alumínio extrudado.Uma barra superior e um pé largo conectam os postes e permitem que o rack seja fixado com segurança ao chão e/ou telhado para segurança sísmica.O equipamento pode ser montado próximo ao seu centro de gravidade (para minimizar a carga no painel frontal) ou através dos orifícios do painel frontal do equipamento.ORacks de relésO nome vem dos primeiros racks de dois postes que abrigavam relés telefônicos e equipamentos de comutação.Racks de dois postes são usados ​​com mais frequência para instalações de telecomunicações.

Racks para malas de estrada ATA

Amplificadores de potência de áudio montados em rack de um sistema de reforço de som.

Cada um dos racks possui rolos grandes e resistentes, uma configuração típica para concertos ao ar livre e similares, aqui no festival de música Quadfest.

Equipamentos de 19 polegadas que precisam ser movidos frequentemente ou protegidos de tratamentos severos podem ser alojados em umcaso de estradaaprovado pela Air Transport Association of America (ATA), às vezes também chamada demala de voo.As caixas rodoviárias normalmente têm laterais de compensado laminadas com cloreto de polivinila (PVC), bordas de alumínio extrudado, cantos de aço, alças e travas.As malas maiores normalmente possuem rodas para facilitar o transporte.Os racks para malas rodoviárias vêm em diferentes alturas com base no padrão 1U e em diferentes profundidades.Gabinetes não isolados simplesmente montam postes de montagem de 19 polegadas dentro do gabinete.Para proteger o equipamento contra choques e vibrações, use um gabinete interno e um externo.Esses casos podem ser isolados por espessas camadas de espuma ou podem usar montagem antichoque com mola.Músicos em turnê, produções teatrais e companhias de som e luz usam racks para malas de viagem.

Racks para caixas de plástico reforçado com fibra de vidro

Em 1965, um case de montagem em rack de plástico reforçado com fibra durável de 19 polegadas foi patenteado pela ECS Composites e tornou-se amplamente utilizado em aplicações militares e comerciais para implantação e operação eletrônica.Os gabinetes de montagem em rack também são construídos em compósito termoestampado, fibra de carbono e Kevlar da DuPont para uso militar e comercial.

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