Tủ rack là gì? Đơn vị U, chuẩn 19 inch và phân loại 6U–42U

Tủ rack là gì? Đó là loại tủ kim loại có khung lắp thiết bị rộng 19 inch (482,6 mm) theo chuẩn EIA-310, chia chiều cao theo đơn vị U (1U = 44,45 mm), dùng để lắp switch, ODF, patch panel, UPS và server của nhiều hãng vào cùng một khung. Điều cần nhớ khi đọc báo giá: số U chỉ cho biết chiều cao khung lắp thiết bị, còn độ sâu, tải trọng và kiểu tủ (treo tường, đứng sàn, ngoài trời) không nằm trong chuẩn 19 inch và khác nhau theo từng hãng. Bài này dành cho người đang xem catalogue và muốn hiểu “6U”, “12U”, “42U” nghĩa là gì trước khi chọn model. Nội dung đi từ định nghĩa, cách quy đổi U ra milimet, phân loại theo chiều cao và kiểu tủ, so sánh tủ kín với open frame, đến phụ kiện cần có.

Tủ rack là gì và dùng để làm gì?

Tủ rack (rack cabinet) là khung hoặc tủ kim loại có hai cặp thanh đứng bắt vít theo chuẩn 19 inch, cho phép lắp thiết bị mạng và server của nhiều hãng vào cùng một hệ khung. Kích thước được mô tả trong EIA-310 (bản D phát hành 1992; datasheet APC dẫn bản EIA-310E) và IEC 60297.

Một tủ rack lắp hoàn chỉnh làm ba việc:

• Cố định thiết bị theo một chuẩn chung: switch, patch panel, ODF và UPS dạng rack-mount đều thiết kế để bắt vừa khung 19 inch, miễn đúng số U công bố.
• Gom và quản lý dây: dây mạng, dây quang, dây nguồn đi theo thanh quản lý cáp, dễ dò sự cố và thay thế.
• Bảo vệ vật lý (với tủ kín có khóa): hạn chế bụi, va chạm và truy cập trái phép vào thiết bị.

Mỗi thiết bị rack-mount chiếm từ 1U trở lên, từ switch, patch panel, hộp ODF đến UPS và server, nên số U của tủ phải tính từ danh sách thiết bị thực tế chứ không chọn theo cảm tính.

Đơn vị U là gì, vì sao có tủ rack 6U, 12U, 42U?

1U (rack unit) bằng 1,75 inch, tức 44,45 mm theo EIA-310. Tủ 42U có khung lắp thiết bị cao 42 × 44,45 = 1.866,9 mm. Kích thước ngoài của tủ luôn lớn hơn vì còn tính nóc và chân đế: datasheet APC NetShelter SX AR3100 (42U) ghi chiều cao ngoài 1.991 mm.

Bảng quy đổi nhanh từ số U sang chiều cao khung lắp thiết bị (tính bằng số U × 44,45 mm):

Chiều ngang cũng được chuẩn hóa: 19 inch (482,6 mm) là bề rộng tính cả tai bắt vít, còn khoảng hở giữa hai thanh đứng để thiết bị đi qua là 17,75 inch (450,85 mm). Lỗ bắt vít lặp theo cụm ba lỗ cách nhau 12,7 – 15,875 – 15,875 mm, lặp lại mỗi 44,45 mm, nên một thiết bị 1U luôn trùng đúng một cụm lỗ. Mặt thiết bị 1U thực tế thấp hơn 1U lý thuyết khoảng 0,8 mm để không bị kẹt giữa hai thiết bị liền kề.

Vì mọi catalogue thiết bị mạng đều ghi số U, người mua có thể tính trước số thiết bị lắp vừa tủ mà không cần đo từng món. Cách tính chi tiết cho một phòng server nhỏ nằm trong bài cách chọn tủ rack cho phòng server nhỏ.

Phân loại tủ rack theo chiều cao 6U–42U dùng cho quy mô nào?

Tủ 6U–15U phù hợp điểm mạng nhỏ với ít thiết bị, 20U–27U dành cho phòng kỹ thuật vừa, 32U–42U dành cho phòng server hoặc trung tâm dữ liệu nhỏ. Đây là cách phân nhóm thực hành của TCNET để dễ chọn, không phải phân loại của chuẩn, vì EIA-310 chỉ quy định đơn vị U.

Các cỡ nhỏ 4U và 6U trong danh mục TCNET chủ yếu là tủ treo tường, ví dụ nhóm tủ mạng 6u. Ở đầu kia là các cỡ đứng sàn từ 20U trở lên dành cho phòng thiết bị lớn.

Tủ rack treo tường, đứng sàn và ngoài trời khác nhau ở đâu ngoài kích thước?

Ngoài số U, ba kiểu tủ khác nhau ở tải trọng, độ sâu lắp được và môi trường đặt. Tủ treo tường nhẹ, tải thấp, dùng trong nhà; tủ đứng sàn chịu tải cao và mở rộng dễ; tủ ngoài trời có vỏ kín để chịu thời tiết nhưng cần tính thêm thoát nhiệt.

Datasheet của một hãng cho thấy chênh lệch rõ. Tủ treo tường APC NetShelter 6U (AR106SH4) và 12U (AR112SH6) cùng ghi tải tĩnh 200 lb, tức 90,7 kg; độ sâu lắp thiết bị của bản 6U là 72,9 – 328,9 mm và bản 12U là 72,9 – 528,3 mm. Tủ đứng sàn APC NetShelter SX 42U (AR3100) ghi tải tĩnh 1.701 kg, tải động 1.020,6 kg, độ sâu lắp thiết bị 190,5 – 914,9 mm và trọng lượng tủ không 125,09 kg.

• Tủ treo tường (thường 6U–15U): gọn, không chiếm diện tích sàn, phù hợp vài thiết bị cố định; dư địa mở rộng thấp và bị giới hạn bởi tường lắp.
• Tủ đứng sàn (thường 12U trở lên): chịu tải tốt hơn, có bánh xe ở nhiều model để di chuyển lúc lắp đặt rồi cố định bằng chân đế, phù hợp phòng kỹ thuật có kế hoạch tăng thiết bị; cỡ cao nhất trong danh mục là 42U, xem nhóm tủ rack 42u với các độ sâu D600 đến D1100.
• Tủ ngoài trời: danh mục TCNET có các model 4U, 6U, 9U, 12U dạng ngoài trời; môi trường đặt quyết định lựa chọn này chứ không phải số U.

So sánh hai nhóm chỉ bằng đơn giá trên mỗi U dễ gây hiểu lầm, vì tủ lớn còn bao gồm khung chịu lực, độ sâu lớn hơn và cửa, vách kèm theo.

Tủ rack kín hay open frame nên chọn loại nào?

Open frame (khung hở, không vách) hợp phòng kỹ thuật đã kiểm soát ra vào; tủ rack kín (có cửa, vách, khóa) hợp khu vực chung hoặc nơi cần bảo vệ vật lý cho thiết bị. Hai loại khác nhau chủ yếu ở thông gió, bảo vệ và chi phí.

• Open frame: khí lưu thông tự nhiên, thao tác lắp và bảo trì thuận tiện, thường có giá thấp hơn tủ kín cùng số U; không chắn bụi, va chạm hay truy cập trái phép.
• Tủ kín: có cửa trước và sau (kính hoặc lưới thép) và khóa; APC AR3100 là ví dụ với cửa và vách cùng khóa chung chìa. Không gian kín giữ nhiệt nhiều hơn, nên cần cửa lưới thoáng hoặc quạt làm mát khi đặt thiết bị chạy liên tục.

Với phòng server có kiểm soát ra vào chặt, open frame tiết kiệm chi phí và dễ bảo trì. Với văn phòng không có phòng kỹ thuật riêng, tủ kín có khóa gần như là lựa chọn bắt buộc.

Tủ rack 19 inch có phải chuẩn duy nhất không?

19 inch là chuẩn phổ biến nhất trong mạng doanh nghiệp, nhưng không phải duy nhất. Một số tủ phối quang dành cho nhà mạng cho phép đổi khung gắn sang chuẩn ETSI, như datasheet tủ ODF treo tường FDF-WM-01 của hãng Samm Teknoloji ghi “mounting profiles to 19” or ETSI width”.

Với thiết bị của TCNET, hộp ODF khay cố định, khay trượt (khác nhau ra sao xem bài ODF khay trượt và khay cố định), patch panel, switch và UPS rack-mount đều theo khung 19 inch, nên chọn tủ 19 inch là mặc định an toàn. Thiết bị ETSI hoặc khung rộng hơn chỉ gặp ở một số tủ viễn thông chuyên biệt và cần được ghi rõ trong datasheet.

Phụ kiện đi kèm tủ rack gồm những gì?

Một tủ rack hoàn chỉnh cần thêm phụ kiện để vận hành ổn định: ổ điện hoặc PDU cấp nguồn, thanh quản lý cáp, nắp che các vị trí U trống, khay đỡ, ray trượt, quạt làm mát và chân đế hoặc bánh xe. Thiếu phụ kiện nào cũng làm tủ khó bảo trì hơn.

• Ổ điện/PDU: cấp điện tập trung cho thiết bị trong tủ; nhóm phụ kiện của TCNET có ổ điện lắp rack 19 inch.
• Thanh quản lý cáp: giữ dây mạng và dây điện gọn gàng, như thanh quản lý cáp 1U (cable management).
• Nắp che (blanking panel): bịt các U trống để khí nóng ở mặt sau không quay lại mặt trước thiết bị; tài liệu Schneider Electric WP 44 về nắp che luồng khí bàn đúng vấn đề này. TCNET có nắp che 1U, 2U, 3U.
• Khay cố định, khay trượt, ray: đỡ thiết bị nặng như UPS hoặc server.
• Quạt và chân đế/bánh xe: quạt cần cho tủ kín đặt thiết bị chạy liên tục; bánh xe giúp di chuyển lúc lắp rồi cố định bằng chân đế.

Toàn bộ nhóm này nằm trong danh mục phụ kiện tủ mạng. Nên lập danh sách phụ kiện cùng lúc với danh sách thiết bị, thay vì mua tủ trước rồi mới tính phụ kiện.

Khi chọn tủ rack cần đọc những thông số nào trong catalogue?

Năm thông số quyết định tủ có dùng được hay không: số U, độ sâu thân tủ và độ sâu lắp được, tải tĩnh và tải động, kiểu tủ (treo tường, đứng sàn, ngoài trời; kín hay hở) và chuẩn khung 19 inch. Hai thông số sau số U là chỗ người mua hay bỏ qua.

• Văn phòng nhỏ, dưới 20 điểm mạng: tủ nhóm 6U–15U là vùng cần xem; ưu tiên treo tường nếu không có phòng kỹ thuật riêng. Cách đi dây cáp đồng và cáp quang trong văn phòng nằm trong bài lắp đặt cáp mạng và cáp quang văn phòng.
• Tòa nhà, nhà xưởng nhiều tầng mạng: nhóm 20U–27U đứng sàn ở phòng kỹ thuật trung tâm, kết hợp tủ nhỏ treo tường ở các tầng.
• Phòng server, phòng kỹ thuật trung tâm: nhóm 32U–42U; cần đọc kỹ tải trọng, độ sâu và thông gió, những điểm được phân tích riêng trong bài chọn tủ rack cho phòng server nhỏ.

Khi phân vân giữa hai cỡ liền kề, hãy so chênh lệch giá với chi phí thay tủ, tháo lắp lại toàn bộ thiết bị và đi lại dây nếu hệ thống mở rộng. Nhóm tủ rack chung của TCNET bắt đầu từ trang tủ rack với nhiều cỡ U để lọc.

Câu hỏi thường gặp

1U bằng bao nhiêu cm?

1U bằng 44,45 mm, tức khoảng 4,445 cm, theo EIA-310. Con số này giống nhau cho mọi tủ rack 19 inch, bất kể hãng sản xuất.

Tủ rack 19 inch có phải loại duy nhất trên thị trường?

Không. 19 inch là chuẩn phổ biến nhất trong mạng doanh nghiệp, nhưng một số tủ viễn thông có tùy chọn khung ETSI. Mặc định cho switch, ODF, patch panel và UPS rack-mount vẫn là 19 inch.

Tủ rack open frame có cần cửa khóa không?

Không bắt buộc nếu đặt trong phòng kỹ thuật đã kiểm soát ra vào. Nếu đặt ở khu vực chung hoặc không kiểm soát được người qua lại, nên chọn tủ kín có khóa.

Nên mua tủ rack dư kích thước hay vừa đủ?

Nên dư một cỡ nếu hệ thống còn mở rộng trong 3–5 năm tới, ví dụ đang dùng khoảng 10U thì xem nhóm tủ rack 15u thay vì 12U, vì chi phí thay tủ gồm cả công tháo lắp lại thiết bị thường lớn hơn phần chênh lệch giữa hai cỡ liền kề. Với điểm mạng cố định, ít thay đổi, mua vừa đủ cộng một ít dự phòng là hợp lý.

Tủ rack có bắt buộc cùng hãng với thiết bị bên trong không?

Không. Tủ và thiết bị cùng theo khung 19 inch nên lắp lẫn hãng được, miễn đúng số U, đủ tải trọng và đủ độ sâu lắp được.

Cần tư vấn chọn tủ rack theo danh sách thiết bị thực tế? Liên hệ TCNET qua hotline 028.6285.0999 hoặc email duan@mangthanhcong.vn để được khảo sát và báo giá.