Trong bối cảnh thiết kế trung tâm dữ liệu, việc bố trí và sắp xếp các thiết bị máy chủ được thực hiện chủ yếu thông qua các cấu trúc chuyên dụng như tủ rack và tủ cabin. Để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống cũng như đáp ứng yêu cầu về an toàn và khả năng mở rộng, các thuật ngữ này cần được hiểu rõ và áp dụng một cách chính xác.
Xem thêm:
Khoảng Cách Tối Thiểu Giữa Cáp Điện Và Cáp Viễn Thông
Tại Sao Cáp Quang Và Cáp Đồng Phải Tách Biệt? Sự Thật Bạn Biết Chưa!
Đầu tiên, đơn vị Rack Unit (viết tắt là 1U hoặc 1RU) được hiểu là đơn vị chiều cao tiêu chuẩn của một giá đỡ trong tủ rack, tương đương với 1.75 inch (khoảng 44,45 mm) theo quy chuẩn quốc tế. Hiện tượng sử dụng đơn vị này xuất phát từ nhu cầu chuẩn hóa không gian lắp đặt các thiết bị, giúp tối ưu hóa việc bố trí và tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo trì, nâng cấp cũng như quản lý hệ thống.
Khi nói về 1U, ý nghĩa của nó nằm ở chỗ mỗi đơn vị này không chỉ đại diện cho một khoảng cách vật lý mà còn là một chỉ số về mật độ thiết bị; một tủ rack có thể chứa từ 42 đến 45 RU (Rack Units) tùy thuộc vào các yêu cầu thiết kế cụ thể và sự bố trí bên trong của tủ, như đã nêu trong các phần hướng dẫn về giá đỡ và tủ thiết bị của TIA 942.
Tiếp theo, khái niệm tủ rack được định nghĩa là một cấu trúc chứa đựng các giá đỡ (rack) dùng để gắn các thiết bị máy chủ, hệ thống lưu trữ, bộ chuyển mạch và các thành phần khác của trung tâm dữ liệu. Sử dụng tủ rack giúp tối ưu hóa không gian sàn, bảo đảm luồng không khí mát lưu thông hiệu quả và hỗ trợ hệ thống làm mát – điều này rất quan trọng đối với việc duy trì nhiệt độ và độ ẩm ổn định trong phòng máy tính.
Tủ rack thường được thiết kế theo các tiêu chuẩn kỹ thuật nhằm đảm bảo an toàn điện, an toàn cháy nổ và khả năng chịu tải trọng theo các yêu cầu cụ thể của trung tâm dữ liệu. Ví dụ, tủ rack cần có chiều sâu và chiều rộng phù hợp để chứa thiết bị dự kiến, đồng thời phải được trang bị các thanh ray điều chỉnh có thể cung cấp ít nhất 42 đơn vị giá đỡ (U hoặc RU) nhằm đảm bảo việc định vị và lắp đặt thiết bị chính xác, giúp duy trì hiệu quả làm mát và an toàn hệ thống DC.
Khái niệm tủ cabin, mặc dù thường được sử dụng thay thế cho tủ rack trong một số trường hợp, có ý nghĩa chuyên sâu hơn về khả năng bảo vệ và cách ly các thiết bị bên trong khỏi các tác động môi trường bên ngoài.
Tủ cabin không chỉ có chức năng chứa đựng thiết bị mà còn phải đảm bảo yếu tố bảo vệ, bao gồm khả năng chống cháy, chống bụi và cách điện tốt, nhằm đảm bảo an toàn cho dữ liệu và thiết bị trong trường hợp có sự cố. Các tủ cabin thường được thiết kế với các cấu trúc kín, có hệ thống thông gió riêng biệt và các giải pháp kiểm soát nhiệt độ, đảm bảo rằng nhiệt độ bên trong tủ luôn được duy trì ở mức tối ưu.
Điều này đặc biệt quan trọng trong môi trường trung tâm dữ liệu, nơi mà việc kiểm soát nhiệt độ có thể ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và hiệu suất của các thiết bị. Tiêu chuẩn TIA 942 cũng nhấn mạnh việc bố trí các tủ và giá đỡ theo mô hình “nóng – lạnh”, giúp tối ưu hóa luồng không khí và đảm bảo hệ thống làm mát hoạt động hiệu quả trong phòng máy tính.
Thiết kế trung tâm dữ liệu và những điều lưu ý
Trong quá trình giải thích các khái niệm trên, cần lưu ý rằng cách tiếp cận lý thuyết và thực tiễn phải đi kèm với việc định nghĩa cụ thể về các thông số kỹ thuật. Ví dụ, công thức tính chiều cao tủ rack dựa trên số lượng RU có thể được xác định như sau: nếu một tủ có tổng chiều cao H (mm) và được chia thành N đơn vị Rack Unit, thì mỗi đơn vị 1U có thể tính theo công thức H/N.
Tuy nhiên, theo các tiêu chuẩn quốc tế, 1U thường được chuẩn hóa là 44,45 mm (1.75 inch). Công thức này mặc dù đơn giản nhưng lại là cơ sở để đảm bảo tính đồng nhất trong việc thiết kế không gian lắp đặt, từ đó giúp các kỹ sư tư vấn thiết kế trung tâm dữ liệu dễ dàng dự đoán và bố trí các thiết bị sao cho hợp lý và tiết kiệm không gian DC.
Một khía cạnh quan trọng khác cần được giải thích là sự khác biệt giữa tủ rack và tủ cabin trong bối cảnh ứng dụng. Tủ rack thường được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu có mật độ thiết bị cao, nơi mà việc tiếp cận và bảo trì nhanh chóng là yếu tố sống còn. Tủ rack với thiết kế mở hoặc bán mở cho phép kỹ thuật viên dễ dàng thao tác lắp đặt, thay thế hoặc bảo trì thiết bị.
Trong khi đó, tủ cabin được ưa chuộng trong những môi trường đòi hỏi mức độ bảo vệ cao hơn, ví dụ như trong các phòng chứa dữ liệu quan trọng hay nơi yêu cầu bảo mật nghiêm ngặt. Thiết kế tủ cabin thường có lớp vỏ chắc chắn, các hệ thống khóa an toàn và khả năng cách ly tốt hơn so với tủ rack truyền thống.
Hơn nữa, trong thiết kế trung tâm dữ liệu hiện đại, việc lựa chọn giữa tủ rack và tủ cabin còn phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án. Nếu yêu cầu chủ yếu là tối ưu hóa không gian và đảm bảo khả năng tiếp cận dễ dàng cho bảo trì, tủ rack với kích thước tiêu chuẩn (đơn vị 1U) là lựa chọn phù hợp.
Ngược lại, nếu ưu tiên yếu tố an toàn, bảo vệ thiết bị khỏi tác động môi trường, và giảm thiểu rủi ro về an ninh, thì tủ cabin với các tính năng bảo vệ bổ sung sẽ là sự lựa chọn tối ưu. Phân tích này dựa trên các thông số kỹ thuật như tải trọng sàn, hiệu suất làm mát và yêu cầu về hệ thống điện.