Hiểu tổng quan về các thành phần của tủ chứa thiết bị công nghệ thông tin (CNTT) 19” trong các trung tâm dữ liệu (TTDL) cũng như các đặc điểm của thiết bị, người dùng sẽ có được sự lựa chọn phù hợp và hiệu quả nhất cho TTDL của mình.
Đối với TTDL, độ sẵn sàng và khả năng bảo mật của các ứng dụng là yêu cầu bắt buộc hàng đầu mà các nhà quản lý và vận hành trung tâm dữ liệu đưa ra bên cạnh các nhu cầu về mật độ cao và giảm chi phí điện năng. Tuy nhiên, trong các buổi hội thảo và thảo luận trong ngành về TTDL thường nói rất nhiều về các giải pháp quản lý hạ tầng DCIM, nhưng lại ít đề cập đến một yếu tố rất quan trọng trong tất cả các cơ sở hạ tầng CNTT, đó là tủ chứa thiết bị CNTT 19”. Mặc dù chúng đóng vai trò chính trong việc bảo vệ các thiết bị xử lý dữ liệu quan trọng và nhạy cảm trong trung tâm dữ liệu.
Tủ chứa thiết bị CNTT 19 in không đơn thuần chỉ là những tấm kim loại được hàn ghép với những thanh thép, mà còn liên quan đến các thành phần và tiêu chuẩn khác. Bài viết này sẽ đề cập đến một số thành phần đóng vai trò quan trọng trong quá trình lựa chọn tủ chứa thiết bị CNTT cho các trung tâm dữ liệu.
KÍCH THƯỚC 19 IN THEO TIÊU CHUẨN
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều giải pháp tủ chứa máy chủ và thiết bị mạng khác nhau, nhưng chỉ tủ có kích thước chuẩn 19 in là phổ biến nhất. Đây cũng là tiêu chuẩn quan trọng đối với các thiết bị và các ứng dụng cơ sở hạ tầng CNTT trong TTDL. Tiêu chuẩn EIA-310 là tiêu chuẩn quy định các thông số kỹ thuật chung dành cho tủ rack như đơn vị tính U hoặc RU, khoảng cách giữa các lỗ theo chiều dọc và ngang, độ rộng để lắp thiết bị đảm bảo thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau có thể tương thích và hoán đổi thay thế lẫn nhau. Tủ rack thường có kích thước lắp đặt 19” (482,6 mm) theo chiều rộng và đơn vị U rack theo chiều cao với 1U = 1,75” (44,45 mm). Ngoài ra, trong tiêu chuẩn này còn quy định về dung sai cho từng thành phần cụ thể.
THIẾT KẾ CỦA TỦ CHỨA THIẾT BỊ CNTT
Một tủ chứa thiết bị CNTT 19” thường được cấu tạo từ bộ khung 19” và các thành phần kèm theo. Bộ khung là thành phần chính của tủ, được làm từ thép tấm hoặc nhôm định hình. Cấu trúc này không chỉ làm cho tủ dễ dàng hơn trong việc lắp đặt các bộ phận khác nhau, mà còn linh động hơn khi cần kết nối nhiều tủ với nhau. Điều quan trọng là phải biết rõ các tủ rack đã được thiết kế, cấu tạo và sản xuất như thế nào để xác định chúng có đáp ứng được nhu cầu của các ứng dụng hay không.
Màu sơn
Các đặc trưng của tủ có thể thấy được qua cái nhìn đầu tiên, có vai trò rất đáng kể ảnh hưởng đến việc lựa chọn tủ. Ví dụ điển hình như màu sắc là một yếu tố đơn giản nhất chứng minh cho điều này. Trong thực tế, tủ chứa thiết bị CNTT thường có màu đen hoặc xám trắng, nhưng xu hướng thay đổi màu sắc hệ thống tủ trong TTDL từ đen sang xám trắng hoặc thậm chí trắng có thể tạo ra khác biệt rất lớn về lượng ánh sáng trong phòng và tổng chi phí chiếu sáng. Khi đó, các nhà quản trị TTDL sẽ tiết kiệm được chi phí chiếu sáng. Tuy nhiên, vấn đề phát sinh là môi trường TTDL có thể sẽ trở nên quá sáng, đôi khi gây khó khăn cho công việc của các kỹ sư khi thao tác với thiết bị.
Nối/tiếp đất
Nối đất kém không chỉ góp phần làm gia tăng thời gian dừng hoạt động không cần thiết của thiết bị mà còn gây nguy hiểm và làm tăng nguy cơ hỏng thiết bị. Khi không có hệ thống nối đất hiệu quả, chúng ta dễ bị điện giật, gây lỗi thiết bị, các vấn đề về méo dạng sóng hài, hệ số công suất và một loạt các tình huống gián đoạn tiềm ẩn. Tuy nhiên, hệ thống nối đất hiệu quả không chỉ dành cho mục đích an toàn, mà còn nâng cao độ tin cậy của thiết bị và giảm thiểu nguy cơ hư hại do sét đánh hoặc dòng sự cố. Do đó, tủ chứa thiết bị CNTT cần phải có các vị trí và thành phần tiếp đất phù hợp theo tiêu chuẩn.
Bảo vệ truy cập
An ninh cũng là một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu trong TTDL. An ninh không chỉ là an toàn thông tin trong hệ thống mạng, mà còn là việc bảo vệ thiết bị khỏi các rủi ro và hư hỏng về mặt vật lý. Chính vì thế hệ thống khóa bảo vệ của tủ rack đã trở thành một trong những tiêu chuẩn không thể thiếu khi lựa chọn tủ chứa thiết bị CNTT trong TTDL. Nếu các ứng dụng và thiết bị yêu cầu bảo mật cao nên chọn loại khóa ít phổ biến, trong trường hợp đòi hỏi khả năng bảo mật nghiêm ngặt hơn nên sử dụng các hệ thống khóa điện tử.
Kích thước
Tủ rack 42U, có chiều cao 2000 mm, là tủ được sử dụng phổ biến nhất trong các trung tâm dữ liệu. Tủ rack 47U (2200 mm) trở lên đang trở thành lựa chọn ngày càng nhiều do hiệu quả về không gian sử dụng, tuy nhiên việc lắp đặt máy chủ trong các tủ này đòi hỏi những công cụ đặc biệt.
Chiều rộng của tủ chứa thiết bị CNTT có kích thước 600 mm được sử dụng phổ biến cho các nhu cầu chỉ đòi hỏi ít về không gian chứa cáp, và kích thước 800 mm dành cho các yêu cầu cần nhiều không gian kết nối cáp hơn. Tuy nhiên, vẫn có các kích thước khác tùy thuộc vào các nhà sản xuất.
Các thiết bị CNTT cũng được sản xuất với chiều sâu ngày càng tăng. Nếu trước đây, các loại máy chủ sẽ dễ dàng lắp đặt được vào các tủ rack sâu 1000 mm thì cho đến hiện tại, việc lắp đặt một số loại máy chủ dạng phiến đòi hỏi chiều sâu của tủ phải là 1200 mm. Do đó, tủ phải có khả năng điều chỉnh độ sâu của các thanh treo thiết bị để đáp ứng được đa dạng các thiết bị và ứng dụng trong trung tâm dữ liệu.
Tải trọng
Tải trọng là yếu tố cần được quan tâm đầu tiên khi lựa chọn tủ rack. Dựa vào số lượng máy chủ, thiết bị, hệ thống cáp mạng và cáp nguồn sử dụng bên trong mỗi tủ rack, các nhà quản lý nên cân nhắc lựa chọn tủ có tải trọng phù hợp. Các tủ chứa thiết bị CNTT đang có trên thị trường, tải trọng của tủ có thể đạt đến 1350 kg, thông tin này sẽ dễ dàng thấy được trong các tài liệu kỹ thuật của các nhà sản xuất. Nếu tủ có tải trọng quá thấp sẽ không đáp ứng được yêu cầu mật độ thiết bị ngày càng cao, không hiệu quả trong việc tận dụng không gian sàn của các TTDL hiện nay.
Khả năng quản lý cáp
Một hệ thống quản lý cáp có cấu trúc là yêu cầu thiết yếu cho bất kỳ tủ rack nào trong TTDL, vì việc thiếu tổ chức đường đi cáp có thể gây gián đoạn hệ thống và việc kiểm soát cáp trở nên khó khăn hơn. Sử dụng các phụ kiện quản lý cáp phù hợp, nhà quản lý có thể định tuyến gọn gàng và giảm áp lực không cần thiết trên sợi cáp, đảm bảo bán kính uốn cong của các kết nối cáp, không cản trở hướng di chuyển của luồng khí, giúp tăng hiệu suất và đảm bảo thiết bị được làm mát đầy đủ trong quá trình hoạt động. Trong TTDL triển khai rất nhiều tủ rack nên việc quản lý cáp càng quan trọng hơn nhằm đảm bảo nhu cầu hoạt động liên tục và hiệu quả kinh doanh.
Khả năng quản lý luồng khí
Tủ rack ngoài việc phải đáp ứng các yêu cầu về cơ học như độ ổn định, khả năng bảo vệ, kết cấu chịu lực, kiểu dáng và các tiêu chuẩn ngành, còn phải đảm bảo độ hiệu quả làm mát của thiết bị. Một thiết kế lý tưởng là để luồng khí mát được đưa vào mặt trước tủ rack cung cấp trọn vẹn đến thiết bị, hạn chế sức cản không khí ở mức tối thiểu, mọi nhiệt lượng sinh ra đều được tập trung lại rồi thải ra khỏi tủ rack thông qua hệ thống ống dẫn khí nóng đi ra ngoài. Khi khí nóng thải ra không được cô lập và thải đi, luồng khí nóng di chuyển xung quanh thiết bị hoặc xung quanh tủ có thể tạo nên sự tuần hoàn khí nóng khép kín rất nguy hiểm. Do đó, thiết kế và độ thông thoáng của tủ rack cũng đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trì hiệu quả hoạt động của TTDL.
KẾT LUẬN
Khi công nghệ ngày càng phát triển, mật độ thiết bị ngày càng cao, nhu cầu nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và mức độ sẵn sàng của hệ thống càng tăng, đòi hỏi các tủ chứa thiết bị CNTT trong TTDL cũng phải cải tiến liên tục để hoàn thiện và đáp ứng được các yêu cầu này. Tất cả thành phần đều ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu năng hoạt động, hiệu suất và chi phí vận hành của TTDL. Hiểu và có cái nhìn tổng quan về tủ rack, cũng như các vấn đề liên quan sẽ giúp nhà quản lý dễ dàng khi lập kế hoạch và thiết kế cho những dự án của mình, đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng mong muốn, giúp kiểm soát toàn diện hơn về hạ tầng vật lý TTDL, tăng hiệu quả hoạt động, tiết kiệm thời gian và chi phí.
Nguyễn Hữu Trọng Chấn Theo Pentair
