19-Zoll-Rack

A19-Zoll-Rackist ein standardisierter Rahmen oder ein standardisiertes Gehäuse zur Montage mehrerer elektronischer Gerätemodule.Jedes Modul verfügt über eine Frontplatte mit einer Breite von 19 Zoll (482,6 mm).Das 19-Zoll-Maß umfasst die Kanten bzwOhrendie an jeder Seite des Geräts hervorstehen und es ermöglichen, das Modul mit Schrauben oder Bolzen am Rackrahmen zu befestigen.Zu den üblichen Verwendungszwecken gehören:Computerserver,TelekommunikationAusrüstung undNetzwerk-Hardware,audiovisuellProduktionsausrüstung, Musikproduktionsausrüstung undWissenschaftliche Ausrüstung.

Mehrere 19-Zoll-Racks in einer professionellen Audioanwendung

Überblick und Geschichte

Geräte, die für die Unterbringung in einem Rack konzipiert sind, werden typischerweise wie folgt beschrieben:RRack-Montagegerät, Rack-Montagegerät, Rack-Montagesystem, Rack-Chassis, Subrack, Rack-Schrank, Rack-Montagegerät oder gelegentlich einfach nur Regal.Gehäuse-SchrankDie Höhe der elektronischen Module ist ebenfalls als Vielfaches von 1,75 Zoll (44,45 mm) oder einer Höheneinheit oder HE (seltener RU) standardisiert.Der Rackschrank nach Industriestandard ist 42 HE hoch.

Ein Rackschrank voller Höhe

Der BegriffRelaisgestellerschien zuerst in der Welt der Telefonie.

Ab 1911 wurde der Begriff auch in der Eisenbahnsignaltechnik verwendet.Es gibt kaum Hinweise darauf, dass die Abmessungen dieser frühen Regale standardisiert waren.

Telefonanlagenständer (1923)

Telefonanlagenständer (1923)

Das 19-Zoll-Rackformat mit Rackeinheiten von 1,75 Zoll (44,45 mm) wurde um 1922 von AT&T als Standard eingeführt, um den Platzbedarf für Repeater- und Abschlussgeräte in der Zentrale einer Telefongesellschaft zu reduzieren.Die ersten Repetiergeräte aus dem Jahr 1914 wurden ad hoc auf Regalen, in Holzkisten und Schränken installiert.Nach Beginn der Serienproduktion wurden sie in maßgeschneiderte Racks eingebaut, eines pro Repeater.Angesichts des schnellen Wachstums des Mautnetzes nahm die technische Abteilung von AT&T jedoch eine systematische Neugestaltung vor, die zu einer Familie modularer, werkseitig zusammengebauter Paneele führte, die alle „für die Montage auf vertikalen Stützen im Abstand von 19“ konzipiert sind¹⁄₂Zoll zwischen den Mittelpunkten.Die Höhe der verschiedenen Panels variiert, ... aber ... in allen Fällen muss sie ein ganzzahliges Vielfaches von 1+ sein³⁄₄Zoll.“Kabinett

Bis 1934 war es ein etablierter Standard mit LöchernTAngewendet für 12–24 Schrauben mit abwechselnden Abständen von 1,25 Zoll (31,75 mm) und 0,5 Zoll (12,70 mm). Der EIA-Standard wurde 1992 erneut überarbeitet, um dem öffentlichen Gesetz 100-418 von 1988 zu entsprechen, wobei der Standard U auf 15,875 mm festgelegt wurde ( 0,625 Zoll) + 15,875 mm (0,625 Zoll) + 12,7 mm (0,500 Zoll), also jeweilsU44,45 Millimeter (1,75 Zoll).

Das 19-Zoll-Rack-Format ist gleich geblieben, während sich die darin verbaute Technologie erheblich verändert hat und sich die Einsatzmöglichkeiten der Racks stark erweitert haben.Die 19-Zoll-Standard-Rack-Anordnung (482,6 mm) wird häufig in der Telekommunikations-, Computer-, Audio-, Video-, Unterhaltungs- und anderen Industriezweigen verwendet, während der 23-Zoll-Standard von Western Electric mit Löchern in 1-Zoll-Mitten (25,4 mm) weit verbreitet ist. wird immer noch in älteren ILEC/CLEC-Einrichtungen verwendet.

19-Zoll-Racks in Zwei- oder Vier-Säulen-Form nehmen die meisten Geräte in Unternehmensrechenzentren, ISP-Einrichtungen und professionell gestalteten Unternehmensserverräumen auf, obwohl Hyperscale-Computing normalerweise breitere Racks verwendet.Sie ermöglichen dichte Hardware-Konfigurationen, ohne übermäßig viel Bodenfläche zu beanspruchen oder Regale zu benötigen.

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

19-Zoll-Racks werden häufig auch zur Unterbringung professioneller Audio- und Videogeräte verwendet, darunter Verstärker, Effektgeräte, Schnittstellen, Kopfhörerverstärker und sogar kleine Audiomischer.Eine dritte häufige Verwendung für Rack-Geräte ist industrielle Stromversorgungs-, Steuerungs- und Automatisierungshardware.

Typischerweise hat ein zu installierendes Gerät eine Frontplattenhöhe¹⁄₃₂Zoll (0,031 Zoll; 0,79 mm) weniger als die zugewiesene Anzahl von Us.Somit ist ein 1U-Rackmount-Computer nicht 1,750 Zoll (44,5 mm) hoch, sondern 1,719 Zoll (43,7 mm).WennNist die Anzahl der Rackeinheiten, die ideale Formel für die Panelhöhe lautetH= 1,75N− 0,031 für die Berechnung in Zoll undH= 44,45N− 0,794 für die Berechnung in Millimetern.Durch diese Lücke bleibt oberhalb und unterhalb eines installierten Geräts etwas Platz, sodass es entfernt werden kann, ohne dass es an angrenzenden Geräten klemmt.

Gerätemontage

Ursprünglich wurden die Befestigungslöcher mit einem speziellen Schraubgewinde versehen.Wenn die Rackschienen zu dünn zum Gewindeschneiden sind, Nietmuttern oder andere Gewinde einnieten Es können Einsätze verwendet werden, und wenn die bestimmte Klasse der zu montierenden Geräte im Voraus bekannt ist, können einige Löcher in den Montageschienen weggelassen werden.

Befestigungslöcher mit Gewinde in Racks, in denen die Ausrüstung häufig gewechselt wird, sind problematisch, da die Gewinde beschädigt werden können oder die Befestigungsschrauben abbrechen können;Beide Probleme machen das Montageloch unbrauchbar.Das Bohren einer großen Anzahl von Löchern, die möglicherweise nie genutzt werden, ist teuer;Dennoch werden Racks mit Gewindelöchern immer noch verwendet, im Allgemeinen für Hardware, die sich selten ändert.Beispiele hierfür sind Telefonzentralen, Netzwerkverkabelungstafeln, Rundfunkstudios und einige staatliche und militärische Anwendungen.

Das Gewindeloch-Rack wurde zuerst durch Durchgangsloch-Racks (Rundloch, runde Löcher ohne Gewinde und Versa-Rail-Racks) ersetzt. Die Löcher sind groß genug, um ein ungehindertes Durchstecken einer Schraube ohne Klemmen zu ermöglichen, und die Schrauben werden mithilfe eines Käfigs an Ort und Stelle befestigt Sollte eine Mutter abgerissen sein oder eine Schraube brechen, kann die Mutter leicht entfernt und durch eine neue ersetzt werden. Die Herstellung von Zahnstangen mit Durchgangsloch ist kostengünstiger.

Die nächste Innovation im Rack-Design war das Rack mit quadratischen Löchern.Racks mit quadratischen Löchern ermöglichen eine schraubenlose Montage, sodass die Rackmontageausrüstung nur durchgesteckt und eingehakt werden muss

die Lippe des quadratischen Lochs.Der Ein- und Ausbau von Hardware in einem Rack mit quadratischen Löchern ist sehr einfach und erfolgt ohne Schrauben, wobei lediglich das Gewicht der Ausrüstung und kleine Halteklammern erforderlich sind

um die Ausrüstung an Ort und Stelle zu halten.Ältere Geräte, die für Racks mit runden Löchern oder Gewindelöchern vorgesehen sind, können weiterhin verwendet werden, indem Käfigmuttern für Racks mit quadratischen Löchern verwendet werden.

Ein typischer Abschnitt einer 19-Zoll-Server-Rack-Schiene (482,6 mm), die Abmessungen sind in US-Zoll angegeben

Strukturelle Unterstützung

Rackmontierbare Geräte werden üblicherweise durch Anschrauben oder Anklemmen ihrer Frontplatte am Rack montiert.In der IT-Branche ist es für Netzwerk-/Kommunikationsgeräte üblich, mehrere Montagepositionen zu haben, einschließlich Tisch- und Wandmontage. Deshalb verfügen Rack-montierbare Geräte häufig über L-Halterungen, die vor der Montage in einem Gerät an das Gerät geschraubt oder geschraubt werden müssen 19-Zoll-Rack.Mit der Verbreitung von 23-Zoll-Racks in der Telekommunikationsbranche ist die gleiche Praxis auch üblich, allerdings stehen für die Geräte 19-Zoll- und 23-Zoll-Halterungen zur Verfügung, sodass sie in vorhandenen Racks montiert werden können.

Eine wesentliche strukturelle Schwäche der vorn montierten Halterung ist die Biegebelastung, die auf die Montagehalterungen des Geräts und das Rack selbst ausgeübt wird.Infolgedessen sind 4-Pfosten-Racks üblich geworden, die über ein gespiegeltes Paar hinterer Montagepfosten verfügen.Da der Abstand zwischen den vorderen und hinteren Montagepfosten je nach Rack-Anbieter und/oder der Konfiguration des Racks unterschiedlich sein kann (einige Racks verfügen möglicherweise über vordere und hintere Schienen, die nach vorne und hinten bewegt werden können, z. B. Racks der SX-Reihe von APC), ist dies der Fall Bei Geräten mit 4-Pfosten-Montagehalterungen ist es üblich, über eine verstellbare hintere Halterung zu verfügen.

Server und tiefe Geräte werden häufig mithilfe von Schienen montiert, die an den vorderen und hinteren Pfosten angeschraubt werden (wie oben ist es üblich, dass solche Schienen eine einstellbare Tiefe haben), sodass die Geräte von vier Pfosten getragen werden können Es lässt sich leicht installieren und entfernen.

Obwohl es keinen Standard für die Tiefe der Ausrüstung gibt und auch nicht die äußere Breite und Tiefe des Rackgehäuses selbst (einschließlich der Struktur, der Türen und der Platten, die die Montageschienen enthalten) spezifiziert, besteht bei Racks mit 4 Pfosten die Tendenz, 600 zu betragen mm (23,62 Zoll) oder 800 mm (31,50 Zoll) breit und

sie müssen 600 mm (23,62 Zoll), 800 mm (31,50 Zoll) oder 1.010 mm (39,76 Zoll) tief sein.Dies variiert natürlich je nach Hersteller, Design des Racks und seinem Zweck, aber aufgrund allgemeiner einschränkender Faktoren (z. B. Abmessungen von Doppelbodenfliesen) sind diese Abmessungen mittlerweile recht üblich.Der

Durch die zusätzliche Breite und Tiefe können Kabel problemlos verlegt werden (wobei auch der minimale Biegeradius für Glasfaser- und Kupferkabel eingehalten wird) und tiefere Geräte verwendet werden.Ein gemeinsames Merkmal in IT-Racks sind die Montagepositionen fürNull-UZubehör, wie zPStromverteilereinheiten (PDUs) sowie vertikale Kabelmanager und -kanäle, die den Raum zwischen den hinteren Schienen und der Seite des Rackgehäuses nutzen.

Die erforderliche Festigkeit der Montagepfosten bedeutet, dass es sich immer nicht nur um flache Streifen handelt, sondern tatsächlich um breitere gefaltete Streifen, die um die Ecke des Racks herum angeordnet sind.Die Pfosten bestehen normalerweise aus Stahl mit einer Dicke von etwa 2 mm (die offizielle Norm empfiehlt mindestens 1,9 mm) oder aus etwas dickerem Aluminium.

Racks, insbesondere Racks mit zwei Pfosten, werden häufig am Boden oder an der angrenzenden Gebäudestruktur befestigt, damit sie nicht umfallen.Dies wird in der Regel durch örtliche Bauvorschriften in Erdbebengebieten vorgeschrieben.Gemäß dem Dokument GR-63-CORE zu allgemeinen Anforderungen von Telcordia Technologies sind Telekommunikationsgeräte während eines Erdbebens Bewegungen ausgesetzt, die den Geräterahmen, die Leiterplatten und die Anschlüsse überbeanspruchen können.Das Ausmaß der Bewegung und die daraus resultierende Spannung hängen von den strukturellen Eigenschaften des Gebäudes und der Struktur, in der die Ausrüstung untergebracht ist, sowie von der Schwere des Erdbebens ab.Erdbebenregale, bewertet nach GR-63,NEBS-Anforderungen: Physischer Schutz,sind verfügbar, wobei Zone 4 die anspruchsvollste Umgebung darstellt.GR-3108,Allgemeine Anforderungen an Netzwerkausrüstung im Außenwerk (OSP),Gibt die nutzbare Öffnung erdbebensicherer 19-Zoll-Racks an.

Ein typischer Abschnitt einer 19-Zoll-Server-Rackschiene (482,6 mm), Maße in mm (genau) angegeben.

Computermontage

Beispiel eines 19-Zoll-Computerracks mit Servern

Computerserver, die für den Rack-Einbau konzipiert sind, können über eine Reihe zusätzlicher Funktionen verfügen, um die Verwendung des Servers im Rack zu vereinfachen:

• Die Gleitschienen können in verschiedenen ausgezogenen Positionen arretiert werden, um zu verhindern, dass sich die Ausrüstung bewegt, wenn sie zu Wartungszwecken aus dem Rack herausgezogen wird.
• Der Server selbst verfügt möglicherweise an den Seiten über Verriegelungsstifte, die einfach in die Schlitze der verlängerten Schienenbaugruppe einrasten, ähnlich wie bei einer herausnehmbaren Küchenschublade.Dies ermöglicht eine sehr einfache Installation und Demontage des Servers, da der Server nicht in der Luft gehalten werden muss, während jemand die einzelnen Schienen mit Schrauben an den Seiten des Servers befestigt.
• Einige Hersteller von Rack-Montage-Hardware verfügen über eine klappbare Kabelrinne hinter dem Server, so dass die Kabel im Inneren des Racks in einem sauberen, gefalteten Kanal gehalten werden, sich aber beim Herausziehen aus dem Rack zu einem langen Streifen entfalten können Der Server bleibt angeschlossen und funktioniert normal, selbst wenn er vollständig ausgefahren ist und in der Luft vor dem Rack hängt.Dieses Gerät vereinfacht somit die Wartung, allerdings auf Kosten einer Einschränkung des Luftstroms.
• Bei für Racks optimierten Servern sind an der Vorder- und Rückseite des Racks möglicherweise doppelte Anzeigeleuchten vorhanden, um zu erkennen, ob ein Gerät Aufmerksamkeit erfordert, oder um separate Geräte bereitzustellenidentifizierenLED-Anzeigen auf beiden Seiten des Servers (die in der Software oder durch Drücken einer zugehörigen Taste eingeschaltet werden können).Da einige Konfigurationen mehr als fünfzig 1U-Server in einem einzigen Rack zulassen, bietet dies eine einfache Methode, um genau zu bestimmen, bei welcher Maschine an der Rückseite des Racks ein Problem auftritt.
• An der Rückseite der Serverschienen kann ein Griff angebracht sein, um das Ziehen oder Schieben des Servers zu erleichtern, ohne an den Kabeln ziehen zu müssen.

Wenn sich in einem einzigen Rack eine große Anzahl von Computern befindet, ist es unpraktisch, dass jeder über eine eigene separate Tastatur, Maus und einen eigenen Monitor verfügt.Stattdessen wird ein KVM-Switch oder eine LOM-Software verwendet, um ein einzelnes Tastatur-/Video-/Mausset für viele verschiedene Computer gemeinsam zu nutzen.

Da die Anordnung der Montagelöcher vertikal symmetrisch ist, ist es möglich, Rack-montierbare Geräte verkehrt herum zu montieren.Allerdings sind nicht alle Geräte für diese Montageart geeignet.Beispielsweise funktionieren die meisten Player für optische Discs nicht auf dem Kopf, da der Antriebsmotormechanismus die Disc nicht greift.

Rack-Typen

19-Zoll-Serverschränke können in der Qualität variieren.Ein standardmäßiger 19-Zoll-Server-Rack-Schrank ist normalerweise 42 HE hoch, 600 Millimeter (24 Zoll) breit und 36 Zoll (914,40 mm) tief.Neuere Server-Rack-Schränke sind mit verstellbaren Montageschienen ausgestattet, sodass der Benutzer die Schienen bei Bedarf in einer kürzeren Tiefe platzieren kann.Es gibt eine Vielzahl spezieller Server-Racks, darunter schalldichte Server-Racks, klimatisierte Server-Racks, NEMA-zertifizierte, erdbebensichere, Open-Frame-Racks, schmale und sogar Miniatur-19-Zoll-Racks für kleinere Anwendungen.Schränke sind im Allgemeinen so dimensioniert, dass sie nicht breiter sind als die standardmäßigen Bodenfliesen mit einer Breite von 24 Zoll (610 mm), die in den meisten Rechenzentren verwendet werden.

Racks mit Telekommunikationsgeräten wie Routern und Switches sind oft extra breit, um die vielen Kabel an den Seiten unterzubringen.

Schrankregale mit vier Pfosten

Vierpfostenregaleermöglichen Montageschienen zur Abstützung der Geräte an der Vorder- und Rückseite.Diese Racks können eine offene Konstruktion ohne Seiten oder Türen haben oder durch vordere und/oder hintere Türen, Seitenwände und Oberseiten umschlossen sein. In den meisten Rechenzentren werden Racks mit vier Pfosten verwendet.

Zweipfosten-RelaisgestellS

Zwei-Pfosten-RacksStellen Sie zwei vertikale Pfosten bereit.Diese Pfosten bestehen typischerweise aus schwerem Metall oder extrudiertem Aluminium.Eine obere Stange und ein breiter Fuß verbinden die Pfosten und ermöglichen eine sichere Befestigung des Racks am Boden und/oder Dach für Erdbebensicherheit.Das Gerät kann entweder in der Nähe seines Schwerpunkts (um die Belastung der Frontplatte zu minimieren) oder über die Löcher in der Frontplatte des Geräts montiert werden.DerRelaisgestelleDer Name geht auf frühe Zwei-Pfosten-Racks zurück, in denen Telefonrelais- und Vermittlungsgeräte untergebracht waren.Zwei-Säulen-Racks werden am häufigsten für Telekommunikationsinstallationen verwendet.

ATA Road-Case-Racks

Rackmontierte Audio-Leistungsverstärker eines Beschallungssystems.

Die Racks verfügen jeweils über große Schwerlastrollen, ein typischer Aufbau für Open-Air-Konzerte und Ähnliches, hier beim Quadfest-Musikfestival.

19-Zoll-Geräte, die häufig bewegt oder vor rauer Behandlung geschützt werden müssen, können in einem untergebracht werdenStraßenfallgenehmigt von der Air Transport Association of America (ATA), manchmal auch als a bezeichnetFlightcase.Road-Cases haben typischerweise mit Polyvinylchlorid (PVC) laminierte Sperrholzseiten, extrudierte Aluminiumkanten, Stahlecken, Griffe und Riegel.Größere Koffer verfügen in der Regel über Rollen für den einfachen Transport.Road-Case-Racks gibt es basierend auf dem 1U-Standard in unterschiedlichen Höhen und unterschiedlichen Tiefen.Bei nicht isolierten Gehäusen werden einfach 19-Zoll-Montagepfosten im Inneren des Gehäuses montiert.Um die Ausrüstung vor Stößen und Vibrationen zu schützen, verwenden Straßengepäckträger einen Innen- und einen Außenkoffer.Diese Gehäuse können durch dicke Schaumstoffschichten isoliert sein oder eine federbelastete Stoßdämpferbefestigung verwenden.Tourneemusiker, Theaterproduktionen sowie Ton- und Lichtfirmen nutzen Roadcase-Racks.

Koffergestelle aus glasfaserverstärktem Kunststoff

Im Jahr 1965 wurde von ECS Composites ein robustes 19-Zoll-Rackmount-Gehäuse aus faserverstärktem Kunststoff patentiert, das in militärischen und kommerziellen Anwendungen für den elektronischen Einsatz und Betrieb weit verbreitet war.Rackmount-Koffer bestehen ebenfalls aus thermogestanztem Verbundwerkstoff, Kohlefaser und DuPonts Kevlar für militärische und kommerzielle Zwecke.

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