談起機(jī)柜，它可能只是數(shù)據(jù)中心一個(gè)并不起眼的設(shè)備，也很少受到關(guān)注。但是數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、存儲(chǔ)、交換和安全等設(shè)備都需要放置在機(jī)柜中，通過(guò)機(jī)柜為之提供電、冷卻等基礎(chǔ)服務(wù)；實(shí)際上，它是數(shù)據(jù)機(jī)房的重要組成部分。

關(guān)于機(jī)柜，不同的設(shè)備對(duì)機(jī)柜的規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)、供電能力和電氣兼容性都有著很?chē)?yán)格的要求，這個(gè)看似不起眼的機(jī)柜，在數(shù)據(jù)中心供電、通風(fēng)和布局等設(shè)計(jì)時(shí)，都需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格設(shè)計(jì)來(lái)完成數(shù)據(jù)中心建設(shè)和業(yè)務(wù)規(guī)劃。

業(yè)界機(jī)柜寬*深*高尺寸標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，寬度不滿(mǎn)足可能導(dǎo)致設(shè)備裝不進(jìn)去，深度不滿(mǎn)足可能設(shè)備尾部會(huì)突出在機(jī)柜外面，高度不夠?qū)е略O(shè)備安裝空間不夠。每一款設(shè)備都對(duì)機(jī)柜有嚴(yán)格要求，例如，我們經(jīng)?？吹竭@樣的物理參數(shù)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(jī)柜電源輸入功率不能少于柜內(nèi)的各設(shè)備的總功耗，否則對(duì)客戶(hù)的供電系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生諸如跳閘等風(fēng)險(xiǎn)，因此要評(píng)估功耗是否滿(mǎn)足。

在具體實(shí)施時(shí)，還要考慮機(jī)柜承重能力，特別是機(jī)房地板的承重能力，因?yàn)檎癖容^重，避免對(duì)客戶(hù)機(jī)房帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)，要評(píng)估機(jī)柜和地板的承重能力。

在機(jī)柜新增了設(shè)備后，機(jī)房?jī)?nèi)通風(fēng)散熱發(fā)生改變，要對(duì)散熱能力此進(jìn)行評(píng)估，避免因?yàn)榄h(huán)境溫度過(guò)高導(dǎo)致器件失效。

機(jī)柜相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

機(jī)柜在設(shè)計(jì)時(shí)，都需要遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，目前最流行的機(jī)柜規(guī)范為IEC(InternationalElectrotechnicalCommission)60297-1、60297-1標(biāo)準(zhǔn)、EIA-310-D(19英寸機(jī)柜標(biāo)準(zhǔn))等等，外觀規(guī)范GB/T4054-1983觀等級(jí)級(jí)要求，以及CISPR22(2003)、CISPR24(1998-09+A1:2001A2:2003)、IEC61000-4-2-X系列電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)等等。其中IEC60297-1機(jī)柜標(biāo)準(zhǔn)是業(yè)界最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)，EIA-310-D標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。

在數(shù)據(jù)中心最常用的的機(jī)柜，一般采用19英寸機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸的要求（IEC60297-2規(guī)范），采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于擴(kuò)容和維護(hù)；機(jī)柜的外表面、機(jī)架部分多見(jiàn)為灰色。

關(guān)于機(jī)柜容量空間計(jì)算，一般采用U來(lái)計(jì)量，1U=1.75inch，約為44.45mm，U是IEC60297標(biāo)準(zhǔn)中定義的高度單位；空機(jī)柜重量指機(jī)柜帶前門(mén)和后門(mén)的重量。

機(jī)柜結(jié)構(gòu)和部件組成

不同標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜在結(jié)構(gòu)和部件組成上稍有差異，但一般情況，常見(jiàn)的機(jī)柜包括前門(mén)、機(jī)架和后門(mén)組成。有些專(zhuān)用的機(jī)柜還會(huì)包含PDU、電源、散熱系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等。

機(jī)柜的工作環(huán)境

主要涉及機(jī)柜工作的環(huán)境溫度及工作環(huán)境相對(duì)濕度。為保證設(shè)備始終具備良好的工作狀態(tài)，在機(jī)房?jī)?nèi)需維持一定的溫度、濕度。

機(jī)房的溫濕度是指在地面上1.5m和設(shè)備前方0.4m處測(cè)量的數(shù)值；短期工作條件是指連續(xù)不超過(guò)48小時(shí)和每年累計(jì)不超過(guò)15天。

機(jī)柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

主要包括機(jī)柜材質(zhì)、布線方式、ESD插孔、機(jī)柜散熱、機(jī)柜防護(hù)、安裝場(chǎng)景和機(jī)柜并柜。

機(jī)柜材質(zhì)由一般采用高強(qiáng)度A級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素冷軋鋼板和鍍鋅板，內(nèi)部材料也有一定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范需要遵循，如防火性能符合UL(UnderwriterLaboratories)標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足RoHS(RestrictionoftheuseofcertainHazardousSubstances)要求，內(nèi)部材料防火性能符合UL（UnderwriterLaboratories）標(biāo)準(zhǔn)。

機(jī)柜頂部和底部都留有過(guò)線孔，支持頂部出線和底部出線兩種走線方式。

機(jī)柜在進(jìn)行安裝操作時(shí)，需要配戴防靜電手腕，防靜電手腕的接口一端要插在機(jī)柜中部的ESD插孔中。

在進(jìn)行安裝、維護(hù)操作時(shí)，需要配戴防靜電手腕，防靜電手腕的接口一端要插在機(jī)柜的ESD插孔中。機(jī)柜前、后門(mén)和底板上開(kāi)有高密的通風(fēng)孔，支持前進(jìn)風(fēng)、后出風(fēng)、地板下進(jìn)風(fēng)、上出風(fēng)的通風(fēng)方式，使機(jī)柜具備良好的散熱性能。

機(jī)柜在防護(hù)方面，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了電磁兼容性問(wèn)題，使機(jī)柜具有良好的電磁屏蔽性能。機(jī)柜底板上的通風(fēng)孔內(nèi)襯防塵網(wǎng)，使機(jī)柜具備良好的防塵性能；設(shè)計(jì)時(shí)也考慮了機(jī)柜各部件的良好接地，接地電阻不大于0.1歐姆。

機(jī)柜支持肩并肩并柜，頂部使用并柜連接板連接，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)柜安全固定，同時(shí)也可以有效利用機(jī)柜間的空間，這對(duì)租用機(jī)房的客戶(hù)來(lái)說(shuō)，還可以有效節(jié)省空間租用費(fèi)用。

在有些定制化或高端機(jī)柜中，一般還配置機(jī)柜管理板RMC(RackManagementController)，可以直接管理電源模塊和風(fēng)扇等模塊和小系統(tǒng)。

電源模塊一般分為AC/DC（兼容DC/DC），為機(jī)柜內(nèi)的直流設(shè)備提供電源，電源模塊支持熱插拔與冗余備份。通過(guò)RMC管理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的管理，包括電源狀態(tài)的監(jiān)控和功率封頂。

PDU(PowerDistributionUnit)配電單元分為直流PDU、三相交流PDU和單相交流PDU，為機(jī)柜內(nèi)的電源模塊、交換機(jī)等設(shè)備提供配電；下面是單向PDU示意圖。

PDU是配套機(jī)柜使用，也是機(jī)柜必配件之一，也需要考慮滿(mǎn)足CE，ROHS等認(rèn)證要求，以及考慮是否滿(mǎn)足輸入端子類(lèi)型IEC309，輸出連接IEC320C13,IEC320C19的要求。

大多數(shù)廠商機(jī)柜配備的PDU外購(gòu)自APC，PDU插頭L15-30P的包含不同種類(lèi)，每個(gè)國(guó)家也有匹配自己國(guó)家規(guī)范要求，常見(jiàn)的插頭模式有L15-50、L15-30P和L21-30P等等。

根據(jù)機(jī)柜應(yīng)用不同，機(jī)柜的規(guī)格和功能區(qū)也有所不同，下面通過(guò)天蝎機(jī)柜進(jìn)行說(shuō)明。

天蝎整機(jī)柜服務(wù)器解決方案，采用模塊化設(shè)計(jì)方案，分為機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)、供電、服務(wù)器節(jié)點(diǎn)、集中散熱、集中管理共六大部分組成。

天蝎2.0機(jī)柜分2種規(guī)格，2100mm高度和2300mm高度。其主要差別在于2100mm高度的可用空間為42U，2300mm高度的可用空間為46U。

水平功能分區(qū)

機(jī)柜內(nèi)水平功能空間可以分為前部、中部、后部三部分，具體功能描述如下:

前部空間：含理線及立柱空間，占150mm

中部空間：節(jié)點(diǎn)托盤(pán)的空間，占850mm

后部空間：含靜壓腔和風(fēng)扇窗空間，占200mm

垂直功能分區(qū)

機(jī)柜垂直方向分為下、中、上三個(gè)區(qū)間，即NodeZone1、PowerZone、NodeZone2三個(gè)區(qū)間。

NodeZone1可用于部署服務(wù)器節(jié)點(diǎn)和交換機(jī)，要求交換機(jī)可以部署在任意U位置；

NodeZone2可用于部署服務(wù)器節(jié)點(diǎn)和交換機(jī)，要求交換機(jī)可以部署在任意U位置；

PowerZone用于部署PSU和RMC。RMC(機(jī)柜管理單元)在機(jī)柜內(nèi)和PowerShelf共享空間，位于PowerShelf內(nèi)部。

承重設(shè)計(jì)

2100mm機(jī)柜滿(mǎn)配情況下，重量最高可達(dá)到1200Kg，要求機(jī)柜立柱支撐強(qiáng)度≥1200Kg；

2300mm機(jī)柜滿(mǎn)配情況下，重量最高可達(dá)到1500Kg，要求機(jī)柜立柱支撐強(qiáng)度≥1500Kg；

并柜設(shè)計(jì)

相鄰機(jī)柜有可能采用以下3種方式并柜：前面立柱、后面立柱、機(jī)柜頂部。

前面立柱

2100mm高度機(jī)柜在機(jī)柜立柱距地面600mm、1500mm高度位置，且在距機(jī)柜側(cè)邊15mm處，單邊立柱各有2個(gè)M8粗牙螺紋孔，供機(jī)柜并柜。

2300mm高度機(jī)柜在立柱距地面600mm、1500mm、2000mm高度位置，且在距機(jī)柜側(cè)邊15mm處，單邊立柱各有3個(gè)M8粗牙螺紋孔，供機(jī)柜并柜；

后面立柱:后立柱并柜孔位與前立柱一致；

頂部:要求預(yù)留4個(gè)并柜M8粗牙螺孔。

RMC架構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)柜管理單元(RMC)放置在電源框中，固定在電源框的前視圖左側(cè)，相關(guān)尺寸需要參考下圖所示方式進(jìn)行電源模組的匹配設(shè)計(jì)。

此外，機(jī)柜還涉及接地方式、布線、電源、電源框(PowerShelf，也稱(chēng)為電源模組)、PDU供電、風(fēng)扇和機(jī)柜背板機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面。