データセンターのラック規格

19インチラック
19インチマウントラックは、複数の機器モジュールを取り付けるための標準化されたケースもしくはエンクロージャーです。各モジュールには、幅19インチ(480 mm)のフロントパネルが装備され、両側にはエッジもしくは耳が備えらえているのでモジュールはネジでラックフレームに固定することができます。

概要と歴史
マウントラック取付用に設計された機器は、通常、ラックマウント、ラックマウントディバイス、ラックマウントシステム、ラックマウントシャーシ、サブラックとの互換性を持ちます。電子モジュールの高さも、1.75インチ(44.45 mm)の倍数や1台のラックユニットまたは「U」の単位として標準化されています。そして、大部分のラックは42U形式の規格を採用しています。つまり、42台の1Uディバイス、もしくは1U~3Uディバイスを組み合わせて搭載できます。 鉄道信号継電器の取付スタイルより、リレーラックと呼ばれることもありますが、19インチラックの場合はフォーマットは変わらず、搭載技術は全く別の分野に該当します。 19インチ(480 mm)の標準ラックの配置は、電気通信、コンピューター、オーディオ、エンターテインメント、その他の業界全体で広く使用されています。電気通信では1インチ(25 mm)の中心に穴があるWestern Electric23インチの標準が多く普及しています。 19インチマウントラックは基本的にコンピューターサーバー機器に使用されており、過度な床面積を占有したり、棚を必要することなく高密度のハードウェア構成を可能にします。 通常、設置されている機器のフロントパネルの高さは、米国規格の数よりも1/32インチ(.031インチ)低くなっています。したがって、1Uラックマウントコンピューターの高さは1.75インチ(44 mm)ではなく、1.719インチ(43.7 mm)となっています。 また、2Uは、3.5インチ(89 mm)ではなく3.469インチ(88.1 mm)になります。この間隔により、設置された機器の上下に少し余裕ができるため、隣接する機器に干渉することなく取り外すことができます。
Chassis-Plans-Rack
機器の取り付け
取り付け穴は特定ネジのタイプのねじ付きボルトで固定するタップ式は一部の政府および軍のアプリケーションで頻繁に使用されています。ただし、スレッドが損傷したり、ボルトの結合部分が破損することが多々発生し、取り付け穴が使用できなくなる可能性があるため、頻繁に交換する必要があるサーバーラックではほとんど採用されていません。現在ではタップ穴ラックの主な使用用途は電話やネットワークのケーブルパネルやリレーラックなど、頻繁に取り外す場面がないハードウェアで使用されるケースが多いと考えられます。 タップ穴ラックの改善は最初にクリアランスホールラックを起用。穴は十分な大きさがあるためボルトを拘束することなく、ケージナットを使用して所定の位置に固定されます。ケージナットは、開いた取り付け穴にクリップで留めるように設計されたばね鋼ケージで構成されており、その中には留置ナットがあるため、ナットが剥がれたり、ボルトが破損した場合でも、ナットを簡単に取り外して交換することができます。そして、クリアランスホールラックの採用により低価格で提供することができるようになりました。 また、ラック設計の次の進化は四角い穴の採用です。四角い穴はボルト不要。四角い穴のエッジに挿入して引っ掛けるだけ取り付けできます。また、四角穴ラック用に作られたケージナットを使用すると、引き続き丸穴またはタップ穴ラック用の古い機器にも使用できます。
318px-Server_rack_rail_dimensions.svg_

構造的サポート

ラックマウント可能な機器は、フロントパネルをラックにボルトで固定されます。しかし、その時のメリットの一つはすべての構造サポートが機器の一方の端に偏ってしまいます。そのため、より重い機器は、機器の後部にある2番目の取り付けストリップのペアを使用するように設計されています。フロントストリップと後部ストリップの間にはさまざまな間隔は31.5インチ(800 mm)が一般的であり、機器は多くの場合、さまざまなラックの奥行に適応するように設計されています。近日では 39.4インチ(1,000 mm)の奥行が一般的になってきています。奥行きが大きいほど、ケーブルを背面に配線するためのスペースが広がります。

取り付けストリップに必要な強度は、単に平らなストリップではなく、ラックの角の周りに配置されたより広い折り畳まれたストリップであることを意味します。ストリップは通常、約2 mmの厚さの鋼(公式標準では最小1.9 mmを推奨)もしくは厚いアルミニウムでできています。

特に2ポストラックは、地震帯のコードに沿って転倒しないように床もしくは隣接する建物構造に固定されることがよくあります。Telcordia Technologiesの一般要件文書GR-63-COREによると、地震の際、通信機器は、機器のフレームワーク、回路基板、およびコネクターは過度のストレスを与える可能性があると検証されています。地震耐久性についてはTelcordia GR-63-COREをご確認ください。

レール(スライド)
ほとんどの場合はマウントラックに直接取り付けるのではなく、レールもしくはスライドレールを使用して取り付けます。一対のレールをラックに直接取り付け、ディバイスはラックからスライドさせて引き出すことができます。もしディバイスを取り外すことが不要な場合はボルトで固定することもできます。レールを取り付けることでメンテナンスをする際に大活躍します。
コンピューター、ディスクアレイやルーターなどのデータ処理機器のスライドもしくは取り付けレールは、機器の厚さ(ラックの側面から機器までの測定値)が標準化されていないので、機器のメーカーに直接お問合せください。
Chassis-Plans-3U

コンピューターの取り付け
ラックマウント用に設計されたコンピューターサーバーには、サーバーをラックで簡単に使用できるようにするためのいくつかの機能を兼ねそろえています。
スライドレールは、さまざまな延長位置でロックすることでラックから引き出したとき、機器が移動するのを防ぐことができます。
サーバー本体の側面には、取り外し可能な引き出しのような延長レールアセンブリのスロットに落ちるロックピンが取り付けされている場合があります。これにより、各レールをサーバーの側面にネジで固定している間はサーバーを空中に保持する必要がないため、サーバーの取り付けと取り外しが非常に簡単になります。
ラックマウントハードウェアの一部のメーカーは、サーバーの後部に折りたたみ式ケーブルトレイを備えているため、ケーブルはラック内では折り畳まれたチャネルに保持されますが、引き出した際はケーブルは完全に伸びきり空中にぶら下がっている状態です。勿論、ラグインされて正常に動作し続けていますが、空気の流れを制限するという犠牲を伴います。
ラックに最適化されたサーバーは、ラックの前面と後部にインジケーターライトを備えることで危険性の高い機械を識別したり、サーバーの両側に個別の「識別」LEDを取り付けることができます。(ソフトウェアでオンにするか、関連するボタンを押すことでオンにできます)。 時には1台のマウントラックに50台を超える1Uサーバーを組み込みます。ラックの背面に識別LEDが装備されていると問題の発生しているサーバーを正確に特定することができます。
サーバーレールの後部にハンドルを設置して、ケーブルを引っ張らずにサーバーを引っ張ったり押したりできるようにすることができます。

Full_Rack

1台のマウントラックに多数のコンピューターがある場合、各コンピューターにキーボード、マウス、およびモニターを用意することは非現実的です。その代わりに、KVMスイッチまたはLOMソフトウェアを使用して、1台のキーボード/ビデオ/マウスセットを複数の異なるコンピューター間でシェアできます。
取付穴の配置が上下対称になっているため、ラックマウント可能な機器を逆さまに取り付けることができます。ただし、逆さま取り付けに適していない機器もあります。例えば大部分の光ディスクプレーヤーは逆さまでは動作しません。

4ポストおよび2ポストラック

マウントラックには、4本または2本の垂直レールがあります。 4ポストラックはスライドを取り付けて前後の機器をサポートできます。これらのラックは、オープンタイプもあれば(従来のオープンスタイルの2ポストラックと同様)、ドア、サイドパネル、または上部全て囲まれているものもあります。2ポストラックは2本の垂直レールを提供します。機器は、フロントパネルの穴を介して、または重心の近くに取り付けて、フロントパネルへの負荷を最小限に抑えることができます。 2ポストラックは電気通信設備に最もよく使用されます。

仕様
ラックに取り付けられた機器を備えたラック幅のスライド式キーボードとモニター
19インチ(480 mm)ラックの正式な標準については下記をご確認ください。
Electronic Industries Alliance EIA-310-D、キャビネット、ラック、パネル、および関連機器、1992年9月付け。(最新の標準は現在REV E 1996)
2005年12月14日付けの、キャビネット、パネル、ラック、およびサブラックの消費者向け電子機器協会CEA-310-Eの設計要件
国際電気標準会議フランス語版と英語版で利用可能な複数のドキュメント。
IEC 60297電子機器の機械的構造– 482,6 mm(19インチ)シリーズの機械的構造の寸法IEC 60297-1 IEC60297-3-100に置き換え
IEC 60297-2 IEC60297-3-100に置き換え
IEC 60297-3-100パート3-100:フロントパネル、サブラック、シャーシ、ラック、およびキャビネットの基本寸法
IEC 60297-3-101パート3-101:サブラックおよび関連するプラグインユニット
IEC 60297-3-102パート3-102:インジェクター/エクストラクターハンドル
IEC 60297-3-102パート3-103:キーイングおよび位置合わせピン
IEC 60297-3-104パート3-104:サブラックおよびプラグインユニットのコネクター依存インターフェース寸法
IEC 60297-3-105パート3-105:1Uシャーシの寸法と設計の側面
IEC 60297-4 IEC60297-3-102に置き換え
IEC 60297-5複数のドキュメント、-100、101、102、…107、IEC60297-3-101に置き換え
DeutschesInstitutfürNormungDIN41494–ドイツ語の複数のドキュメントですが、一部のドキュメントは英語で利用可能
DIN41494電子機器の機器慣行。 482,6 mm(19インチ)シリーズの機械的構造DIN41494-7キャビネットおよびラックスイートの寸法。
DIN41494-8フロントパネルのコンポーネント。取付条件、寸法
DIN IEC 60297-3-100(上記のIECセクションを参照)
Chassis-Plans-Rack-Detail

ラックの取り付け固定具は、垂直に立っている2つの平行な金属ストリップ(別名ポストまたはパネルマウント)で構成されています。支柱の幅はそれぞれ0.625インチ(15.875 mm)で、17.75インチ(451 mm)間隔で区切られているため、ラック全体の幅は19インチ(483 mm)になります。支柱には一定の間隔で穴があり、両方の支柱が一致しているため、各穴は18.3インチ(465 mm)の中心間距離の水平ペアの一部です。
支柱の穴は、0.5インチ(12.7 mm)、0.625インチ(15.9 mm)、0.625インチ(15.9 mm)の間隔で、3つの繰り返しセットで垂直に配置されます。したがって、穴のパターンは1.75インチ(44.45 mm)ごとになります。

ラックユニット(U)

ラックマウントは高さ1.75インチ(44.45 mm)に分割され、その中に垂直対称パターンの3つの完全な穴のペアがあり、穴の中心は0.25インチ(6.4 mm)、0.875インチ(22.2 mm)、および1.5インチ (38.1 mm)です。この区分は、一般に「ユニット」を表す「U」と呼ばれ、ラック内の高さはこのユニットによって測定されます。ラックマウント可能な機器は通常、整数のUを占めるように設計されています。たとえば、ストレージアレイの高さは4Uで、ラックマウント可能なコンピューターの高さはほとんどの場合2Uまたは1Uです。時折、1.5UサーバーなどのUデバイスが表示されることがありますがあまり一般的ではありません。

関連規格

EIA-310標準

EIA(Electronic Industries Association)は、リビジョンEIA-310-Dのデータセンター機器ラックの現在の標準に関する技術標準文書を提供しています。本文書はEIA文書ではなく、EIA-310およびその他の情報源の集合体です。

概要

EIA-310は、「標準ラック」と呼ばれています。本仕様は、ラックユニット(RUまたは単にU)、垂直方向の穴の間隔、水平方向の穴の間隔、ラックの開口部、フロントパネルの幅など、19インチラックと通称される機能を標準化しています。また、各寸法の公差も設定されています。

垂直穴間隔
垂直方向の穴の間隔は、1.75インチの穴の繰り返しパターンとして定義されます。穴の間隔は1/2 “– 5/8” – 5/8 “で交互になり繰り返されます。 「U」スペースの開始と停止は1/2インチ間隔の穴の中央になります。右図を参照してください。
square_hole_round_hole_specs1
水平方向の間隔
EIA-310に準拠して穴の垂直列の水平方向の間隔は18 5/16インチ(18.312インチまたは465.1 mm)で指定されています。一部のラックではこの寸法が適切に維持されていないため、機器の設置時に多くの問題が発生します。メーカーは寸法のバリエーションを可能にするために、穴の代わりに機器取り付けスロットを提供しています。
center_to_center_specs
ラック開口部
ラックの開口部は、最小17.72インチ(450mm)として指定されています。 2ポストラックまたはリレーラックの場合、ねじ穴のその他のラックと同様に、通常のラックよりも開口部は大きくなる傾向があり、四角いネジ穴が備えられたラックの開口部は非常に小さい傾向があります。
inside_dimension_specs
フロントパネルの幅
実際に19インチラックの唯一の寸法はディバイスのフロントパネルの幅によります。
mounting_flange_dimensions

ラック測定

実際には19インチラックでの測定値は19インチに相当しいません。19インチという用語は、ラックに取り付けられているボックスのフロントパネルの幅を意味しています(下の画像を参照)。ラックサイズを識別するには、穴と穴の間隔を測定し、以下の表と比較してください。

ラックの穴スペース
19″ ラック = 18-5/16″ (18.312″) (465.1 mm)
23″ ラック = 22-5/16″ (22.312″) (566.7 mm)
24″ ラック = 23-5/16″ (23.312″) (592.1 mm)
rack_unit_diagram

ラックユニット「U」または「RU」

標準19インチラックの穴の間隔は、3つの穴のグループに分けられています。この3穴グループは、ラックユニット(RU)として定義されるか、もしくは単に「U」と呼ばれることもあります。 1Uは、1.75インチ(44.45 mm)の垂直スペースを占めます。ラックマウント機器のメーカーは、サーバーラック内でディバイスが組み込まれるラックユニットの数に基づいて製品ラインを決定しています。3穴グループの間隔は、中央の穴から中央の穴まで測定されます。しかし、不均一な穴の間隔は、レールを取り付ける際に注意を払う必要があります。最も一般的によくある問題は、レール取り付けのフックまたは穴がサーバーラックの穴とマッチしていないことです。これにより、レール取り付け穴とラックの穴にズレが生じる場合があります。
サーバーラックにレールキットを取り付ける際は予めご確認いただくことをお薦めします。