رک شبکه و کاربرد آن در دیتاسنتر

در این مقاله، به بررسی برخی اطلاعات پایه در مورد رک شبکه می‌پردازیم و خواهیم دید رک شبکه چیست و چرا به آن نیاز داریم؟ همچنین با دو نوع rack شبکه، یعنی دیواری و ایستاده آشنا خواهیم شد، و به صورت خلاصه با تجهیزات جانبی مختلفی که ممکن است برای استفاده در این رک‌ها استفاده ‌شود، آشنا می‌شویم.

رک شبکه چیست؟

یک شبکه محلی (LAN) از تجهیزات متعدد شبکه مانند انواع سوئیچ‌های شبکه، روترها، تجهیزات UTM، سرورها، پچ پنل‌ها، کابل‌ها، مودم‌ها و غیره تشکیل شده است. این تجهیزات عموماً در داخل رک شبکه که یک محفظه بسته یا باز برای محافظت از آنها است، نگهداری می‌شوند. اندازه ای که تجهیزات سخت افزاری شبکه اشغال می‌کنند از استانداردهای خاص صنعتی پیروی می‌کنند تا بتوان آنها را در رک‌های شبکه که آنها نیز پیرو همین استانداردها هستند، قرار داد. ابعاد معمول برای عرض یک rack شبکه (و تجهیزات آن) ۱۹ اینچ است و بیشتر رک‌ها برای جای دادن تجهیزات متناسب با این فضا ساخته شده‌اند. همچنین تجهیزات شبکه دارای ارتفاع ثابتی هستند، که واحد آن بر حسب Rack unit است.

بنابراین اگر ابعاد مجموعه ای از تجهیزات شبکه به صورت ۲U تعبیه شده باشد، ارتفاع آن (تقریباً) ۳.۴ اینچ است. بنابراین اگر اندازه‌های تمام تجهیزات شبکه که باید در یک رک قرار گیرند را بر حسب RU داشته باشیم، می‌توان به‌راحتی ارتفاع مورد نیاز را بر حسب RU محاسبه کرد که برابر است با مجموع ارتفاعات تمام تجهیزات به صورت جداگانه. البته به طور کلی کمی بیشتر از این عدد محاسبه شده را باید در نظر گرفت تا فضای مورد نیاز برای جای دادن تجهیزات شبکه به طور آزاد در رک و همچنین فضای احتمالی در صورت افزایش تجهیزات در آینده نیز لحاظ شده باشد.

چرا به رک شبکه نیاز است؟

rack‌های شبکه بخش مهمی از اجزای سیستم کابل کشی ساختار یافته هستند. رک‌های شبکه برای نگهداری منظم، موثر و ایمن کلیه تجهیزات شبکه مورد نیاز هستند. در صورت عدم استفاده از رک شبکه/پچ پنل، کابل کشی‌ها بسیار بهم ریخته خواهد بود.

رک‌های شبکه می‌توانند میزان قابل توجهی از اجزاء و تجهیزات را در فضای نسبتاً کمی در خود جای دهند، که این امر به شما امکان می‌دهد از فضای موجود به شکل بسیار کارآمدتری استفاده کنید. rack‌های شبکه برای ایمنی فیزیکی تمام تجهیزات نگهداری شده در آن نیز ضروری هستند، زیرا احتمالاً بیشتر آنها باید قفل شده و دسترسی پرسنل غیر مجاز به آنها ممنوع باشد.

علاوه بر این، برای حفظ سلامت تجهیزات شبکه نیز به رک‌های شبکه نیاز است. به‌عنوان مثال هنگامی که کابل‌ها از مسیرهای هدایتی درست و قابل مدیریت در رک‌ها، با دقت بالا و تمیز عبور داده شوند، احتمال از دست رفتن داده‌ها به دلیل خم شدن بیش از حد کابل‌ها نیز کمتر خواهد بود. همچنین وجود فن‌های خنک کننده در رک‌ها نیز به خنک کردن بیشتر تجهیزات داخل آنها و جلوگیری از آسیب‌های ناشی از گرم شدن بیش از حد کمک می‌کند.

انواع رک شبکه

رک شبکه انواع مختلفی دارد که هر کدام از آنها دارای یک سری ویژگی‌ها و مزیت‌هایی هستند که در ادامه به هر یک از آن‌ها خواهیم پرداخت:

رک شبکه دیواری

رک‌های شبکه از نوع دیواری برای نگهداری تجهیزاتedge به صورت بخش‌های جداگانه و با تجهیزات کم شبکه، مناسب هستند.
اندازه‌های معمول برای این نوع رک‌ها عبارتند از ۶U، ۹U، ۱۲U و ۱۵
پنل جلو در حالت کلی دارای یک درب شیشه‌ ای سخت برای مشاهده تجهیزات داخل آن است و همچنین به یک قفلبرای اطمینان از امنیت فیزیکی نیز مجهز است.

دو نوع رک دیواری متداول وجود دارد: رک‌های یک بخشی Single Section Racks، که تنها دارای یک درب شیشه ای در جلو هستند و می‌توان آن را به طور کامل باز کرد، به همراه قسمت‌های ورودی/خروجی یا entry/exit کابل مستقر در سوراخ‌های بالا و پایین قفسه‌ها. همچنین رک‌های دو بخشی Double Section Racks که آنها نیز مانند رک‌های یک بخشی هستند، با این تفاوت که دارای یک ورودی اضافی در پشت رک هستند (در واقع، پنل پشتی به دیوار ثابت می‌شود و کل رک به یک طرف پنل پشتی محکم و ثابت شده است. در این حالت می‌توان برای مشاهده قسمت پشتی رک آن را رو به جلو و عقب چرخاند).

rack‌های شبکه عموماً بابدنه فولادی(یا گاهاً با محفظه‌های آلومینیومی) رنگ شده با رنگ‌های پودری، ساخته می‌شوند.
رک‌های شبکه به طور کلی دارای تهویهدر قسمت بالا و پایین و همچنین طرفین از طریق دریچه‌ها و سوراخ‌ها هستند.
آنها همچنین حاوی برخی تجهیزات جانبی نیز هستند که در بخش آخر این مقاله به آنها می‌پردازیم.

رک شبکه ایستاده

رک‌های ایستاده برای قرار دادن تجهیزات شبکه و همچنین سرور ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. اینها عموماً در دیتاسنترها و مکان‌های مجهز به تعداد بالای تجهیزات استفاده می‌شوند.
بیشتر موارد و نکاتی که در رک‌های دیواری قابل اجرا هستند، در رک‌های ایستاده نیز قابل استفاده هستند، با این تفاوت که این رک‌ها از نظر ابعادی بزرگ‌تر هستند و به صورت ایستاده بر روی زمین قرار داده می‌شوند (بعضی از آنها حتی ممکن است برای سهولت بیشتر در حرکت و انتقال مجهز به چرخ نیز باشند).
اندازه‌های رایج این رک‌ها عبارتند از: ۲۴U، ۳۰U، ۳۶U، ۴۲U و ۴۵U.

قسمت جلویی رک ایستاده عموماً دارای درب‌های شیشه ای سخت مجهز به قفل است. حتی ممکن است بعضی از آنها درب عقب نیز داشته باشند.
رک‌های ایستاده علاوه بر مکانیزم‌های مدیریت کابل، دارای کانال‌های ویژه برای کابل کشی برق، کابل‌های شبکه و غیره نیز هستند که امکان هدایت منظم کابل‌ها در انتهای پشتی و در امتداد ارتفاع رک‌ها را فراهم می‌کند.

این رک‌ها می‌توانند تجهیزات بیشتری را در خود جای دهند و قادرند فشار باری در حدود ۴۵۰ تا ۵۰۰ کیلوگرم را تحمل کنند.
رک‌های ایستاده اصطلاحاً در شرایط CKD ارائه می‌شوند که در آن اجزای جداگانه به سایت منتقل می‌شوند و قفسه‌ها نیز در سایت مونتاژ می‌شوند، یا اینکه در کارخانه مونتاژ شده و به طور یکجا به دیتاسنتر مورد نظر حمل می‌شوند.

تجهیزات rack شبکه

Unit های قرارگیری فن: این بخش‌ها عموماً در سقف یا در صفحات کناری تعبیه و نصب می‌شوند. هر unit به طور کلی از ۲، ۴ یا ۶ فن برای خنک سازی تجهیزات داخل رک‌ها تشکیل شده است. برخی از تامین کنندگان همچنین از سینی‌هایی دارای محفظه فن استفاده می‌کنند که می‌توان آنها را همراه با سایر تجهیزات در مکان‌های خاص در رک نصب کرد.
جعبه توزیع برق AC: رک‌های شبکه عموماً ازتجهیزاتی تشکیل شده اند که به جریان برق متناوب نیاز دارند. تامین جریان برق هر یک از این تجهیزات از طریق تامین کنندگان خارجی، معمولاً جلوه ای ناخوشایند خواهد داشت. بنابراین یک جعبه توزیع AC در داخل رک قرار داده می‌شود تا برق مورد نیاز تجهیزات داخلی توسط این جعبه‌ها و با استفاده از یک یا دو خط از خارج تامین شود. جعبه توزیع AC به طور کلی از ۵ تا ۱۵ سوکت (۵A / 15A) تشکیل شده است.
مدیریت کابل‌ها:مدیریت و هدایت کابل‌ها عمدتاً به کمک یک مجرای باز (با محافظ‌های فلزی) برای عبور چندین کابل از قسمت افقی رک صورت می‌گیرد. این امر باعث می‌شود که آرایش کابل مرتب بوده و همچنین از خم شدن بیش از حد و غیر ضروری کابل‌ها نیز جلوگیری شود.
قفسه‌های ثابت/کشویی: همه تجهیزاتی که باید در یک رک نگهداری شوند قابل نصب و اتصال بر روی رک نیستند. برخی از آنها دارای اشکال و اندازه‌های مختلف هستند. بنابراین یک صفحه ثابت به داخل قفسه وارد می‌شود و این تجهیزات بر روی آن نگهداری می‌شوند. به عنوان مثال می‌توان سرورهای ایستاده از نوع دسکتاپ را بر روی این صفحه‌ها قرار داد. قفسه‌های خاصی نیز برای تحمل وزن تجهیزات سنگین‌تر وجود دارد. برخی از قفسه‌ها نیز به حالت کشویی هستند که می‌توان از آنها برای قرار دادن و کنترل تجهیزاتی استفاده کرد که نیاز به سرویس دهی و بررسی مکرر دارند.
کانال‌های اضافی برای کابل: این کانال‌هاهدایت راحت‌تر و منظم‌تر کابل‌ها را امکان پذیر می‌کنند.
محافظ مودم: برخی از تامین کنندگان قفسه‌هایی با شاسی مخصوص ارائه می‌کنند تا بتوان تعداد بیشتری مودم را به صورت عمودی در کنار یکدیگر قرار داد. در غیر این صورت باید آنها را به صورت افقی قرار داد که در این حالت نیز هر قفسه گنجایش تعداد محدودی مودم را دارد و منجر به استفاده نامناسب از فضا می‌شود.

در کل rack شبکه یکی از اعضای بسیار مهم و تاثیرگذار در انواع شبکه از نوع خانگی گرفته تا شبکه‌های حرفه ای است. همچنین در سیستم‌های کابل کشی سازمان یافته نیز از آن استفاده فراوان می‌گردد در صورتی که از یک rack شبکه استفاده شود، تجهیزات شبکه با ایمنی و نظم بهتری قرار گرفته و در برابر انواع مختلفی از عوامل فیزیکی و یا انسانی محافظت می‌شوند. همچنین باعث می‌شود تا طول عمر تجهیزات شبکه افزایش پیدا کرده و در برابر رطوبت و فشار ضربه و دما محافظت شوند.