رک چیست؟آشنایی با رک‌ها؛ نظم‌دهنده دنیای دیجیتال

در دنیای امروز که فناوری اطلاعات و ارتباطات نقش بی‌بدیلی در پیشبرد فعالیت‌های انسانی دارد، سامان‌دهی و سازماندهی تجهیزات شبکه‌ای به یک ضرورت بدل شده است. از شرکت‌های کوچک گرفته تا مراکز داده بزرگ، همه به دنبال راهکارهایی برای مدیریت بهینه سخت‌افزارهای خود هستند. یکی از این راهکارها استفاده از رک (Rack) است؛ سازه‌ای فلزی و استاندارد که نه تنها تجهیزات را در جای خود نگه می‌دارد، بلکه دسترسی آسان، تهویه مناسب و ایمنی بهتر را نیز فراهم می‌سازد.

در این مقاله به طور کامل و جامع با مفهوم رک، انواع آن، کاربردها، اجزا، استانداردها و برندهای تولیدکننده آشنا خواهیم شد. هدف از نگارش این متن، ارائه مرجعی دقیق برای متخصصان، دانشجویان، مدیران فناوری اطلاعات و علاقه‌مندان به حوزه تجهیزات شبکه است.

تعریف رک

رَک، چارچوبی فلزی (معمولاً از جنس آلومینیوم یا فولاد) است که برای نصب و نگهداری تجهیزات شبکه، مخابراتی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. رک‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که تجهیزات با اندازه استاندارد بتوانند به صورت طبقه‌بندی‌شده درون آن‌ها قرار بگیرند. در رک‌ها، تجهیزات در واحدهایی به نام یونیت (Unit یا U) دسته‌بندی می‌شوند و تجهیزات رک‌مونت باید مطابق با این استاندارد ساخته شوند.

تاریخچه رک‌ها

تاریخچه استفاده از رک‌ها به دهه ۱۹۲۰ میلادی بازمی‌گردد، زمانی که شرکت Bell System برای اولین بار استانداردهایی برای نصب تجهیزات مخابراتی توسعه داد. در آن زمان هدف از طراحی رک‌ها، بهینه‌سازی فضای اشغال‌شده توسط دستگاه‌ها و افزایش سرعت نگهداری و تعمیر آن‌ها بود.

در دهه ۱۹۶۰ میلادی با ظهور رایانه‌های اولیه و سپس توسعه تجهیزات شبکه، استاندارد 19 اینچی (هر اینچ معادل 2.52 سانتی متر است. ) به عنوان مرجع در صنعت شناخته شد. این استاندارد توسط EIA (Electronic Industries Alliance) منتشر شد و تا به امروز نیز پابرجاست. در طول دهه‌های گذشته، نیاز به تهویه بهتر، کابل‌کشی آسان‌تر، امنیت بیشتر و طراحی ماژولار باعث پیشرفت چشمگیر در طراحی رک‌ها شده است.

علت نیاز به وجود رک

ما به رَک (Rack) در زمینه تجهیزات فناوری اطلاعات (مانند شبکه، سرور، ذخیره‌سازی و …) نیاز داریم تا:

• مدیریت فیزیکی تجهیزات: رک فضایی استاندارد و منظم برای نصب تجهیزات فراهم می‌کند. بدون رک، دستگاه‌ها روی هم تلنبار می‌شوند و دسترسی به کابل‌ها و درگاه‌ها سخت خواهد بود.
• صرفه‌جویی در فضا :با استفاده از رک می‌توان تعداد زیادی تجهیزات را به صورت عمودی در یک فضای کوچک قرار داد. این موضوع به‌ویژه در دیتاسنترها و اتاق‌های سرور اهمیت زیادی دارد.
• بهبود تهویه و خنک‌سازی : رک‌ها برای تهویه و عبور جریان هوا طراحی شده‌اند، و معمولاً با فن و تهویه مناسب همراه هستند. این کار باعث جلوگیری از داغ شدن بیش از حد تجهیزات می‌شود.
• امنیت فیزیکی : بسیاری از رک‌ها دارای درب قفل‌دار هستند و دسترسی به تجهیزات را محدود می‌کنند. این موضوع امنیت فیزیکی داده‌ها و سخت‌افزارها را افزایش می‌دهد.
• مدیریت بهتر کابل‌ها : رک‌ها مسیرهای مشخصی برای عبور کابل‌ها دارند، که باعث کاهش آشفتگی و جلوگیری از آسیب دیدن کابل‌ها می‌شود.

انواع رک

رک ها بسته به نوع آن به دو دسته اصلی تقسیم بندی می شود:

• رک Indoor
• رک outdoor

رک Indoor

رَک Indoor قفسه‌ای فلزی برای نصب، نظم‌دهی و محافظت از تجهیزات شبکه، سرور یا مخابراتی در محیط‌های داخلی (مثل اتاق سرور یا دفاتر) است. این رک‌ها معمولاً دارای درب شیشه‌ای، سیستم تهویه و امکان مدیریت کابل هستند.

ویژگی های رک Indoor

• درب شیشه‌ای یا فلزی (معمولاً با قفل) برای دسترسی آسان و ایمن.
• سیستم تهویه: دارای فن برای خنک‌سازی تجهیزات داخل رک.
• مدیریت کابل: سینی‌ها و ورودی‌های مخصوص برای عبور و نظم‌دهی کابل‌ها.
• قابلیت نصب تجهیزات رک‌مونت (سوئیچ، سرور، پچ‌پنل و…) در سایزهای استاندارد 19 اینچ.
• قابلیت نصب بر دیوار یا ایستاده بودن (Wall-mount یا Standing).
• چرخ و پایه قابل تنظیم برای مدل‌های ایستاده جهت جابجایی راحت‌تر.

رک Outdoor

رک Outdoor، قفسه‌ای مقاوم و ضدآب است که برای نصب تجهیزات شبکه و الکترونیکی در فضای باز طراحی شده است. این رک‌ها قابلیت حفاظت از تجهیزات در برابر شرایط جوی مانند باران، گرد و غبار و تغییرات دما را دارند

ویژگی‌های رک Outdoor

• جنس مقاوم: بدنه فلزی با پوشش ضدزنگ (مانند رنگ الکترواستاتیک یا گالوانیزه).
• ضدآب و ضدگرد و غبار: با استانداردهایی مثل IP55 یا بالاتر.
• سیستم تهویه: فن، فیلتر هوا و گاهی کولر یا هیتر برای تنظیم دما.
• قفل امنیتی: برای محافظت فیزیکی در برابر دسترسی غیرمجاز.
• سقف شیب‌دار یا طراحی خاص: برای جلوگیری از جمع شدن آب باران.

مدل های رک

رک های outdoor و رک های indoor به دو صورت دیواری و ایستاده وجود دارد که هر کدام بسته به نیاز استفاده میشوند.

رک ایستاده (Free-Standing Rack)

رک‌های ایستاده در اندازه‌های مختلفی از 16U (یونیت) به بالا عرضه می‌شوند و معمولاً در مراکز داده، اتاق سرور و شبکه‌های متوسط تا بزرگ استفاده می‌شوند. این رک‌ها:

• دارای چرخ برای جابه‌جایی آسان هستند.
• قابلیت نصب درب شیشه‌ای یا فلزی دارند.
• از چندین طرف (پشت و طرفین) قابل دسترسی هستند.
• ظرفیت تهویه بالایی دارند.

رک دیواری (Wall Mount Rack)

رک دیواری برای شبکه‌های کوچک، دوربین‌های مداربسته، دفاتر یا مکان‌هایی با فضای محدود به کار می‌رود. این رک‌ها:

• معمولاً بین3U تا (یونیت)16U هستند.
• روی دیوار نصب می‌شوند.
• ظرفیت بار محدودی دارند.

رک شبکه (Network Rack)

این رک‌ها برای نصب تجهیزات شبکه مانند سوئیچ، پچ پنل و روتر طراحی شده‌اند و معمولاً عمق کمتری نسبت به رک‌های سرور دارند.

رک سرور (Server Rack)

رک‌هایی با عمق بیشتر و تهویه بهتر که مخصوص سرورها و تجهیزات با توان گرمایی بالا هستند. این رک‌ها ممکن است به سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته نیز مجهز شوند.

تفاوت رک سرور با رک شبکه

رک سرور معمولاً عمق بیشتری دارد (حدود 1000 میلی‌متر یا بیشتر) تا بتواند سرورها و تجهیزات پردازشی سنگین‌تر را در خود جای دهد، در حالی که رک شبکه عمق کمتری (۶۰۰ تا ۸۰۰ میلی‌متر) دارد . به دلیل تولید گرمای بیشتر سرورها، رک سرور نیاز به تهویه و خنک‌سازی قوی‌تری دارد اما رک شبکه معمولاً گرمای کمتری تولید می‌کند و به تهویه کمتری نیاز دارد. همچنین، تجهیزات نصب شده در رک سرور شامل سرورها، UPS و سیستم‌های ذخیره‌سازی است، در حالی که رک شبکه برای نگهداری سوئیچ‌ها، روترها، پچ پنل‌ها و فایروال‌ها طراحی شده است. وزن تجهیزات رک سرور بیشتر است و رک باید مقاوم‌تر باشد، در حالی که تجهیزات شبکه سبک‌تر است. همچنین، سرورها معمولاً نیاز به دسترسی و تهویه از جلو و پشت رک دارند، در حالی که در رک شبکه بیشتر دسترسی از جلو کافی است.

اجزای اصلی رک

رک‌ها با وجود ظاهر ساده‌شان از اجزای متعددی تشکیل شده‌اند که هر کدام نقش مهمی در عملکرد، تهویه، ایمنی و سهولت استفاده ایفا می‌کنند. مهم‌ترین اجزای رک عبارتند از:

• فریم اصلی: چارچوب فلزی رک که پایه تجهیزات است.
• ریل‌ها (Rails): برای نصب تجهیزات رک‌مونت استفاده می‌شوند.
• درب جلو و عقب: از جنس شیشه سکوریت، فلزی یا سوراخ‌دار برای تهویه.
• پنل های جانبی: برای محافظت و زیبایی ظاهری.
• فن خنک‌کننده: جهت تهویه هوای گرم تولیدشده توسط تجهیزات.
• چرخ رک ( در رک های استاده) : جهت جابه جایی آسان تر رک ایستاده.

راهنمای خرید رک (Rack)

هر رک دارای یک سری مشخصات است که برای خرید مطمئن با توجه به نیازتان باید به آن توجه کنید. مشخصات شامل جنس بدنه، ابعاد و عمق، تعداد یونیت، نوع نصب می باشد.

جنس بدنه

جنس بدنه رک ها معمولا از ورق های گالوانیزه ساخته می شوند که قطر ورق بسته به برند و شرکت سازنده متفاوت است که بالاتر بودن این قطر، رک را در برابر ضربه و فشار ناشی از وزن مقاوم تر می کند . ضخامت استاندارد ورق رک از 1 میلی متر است. برخی از برندهای بی کیفیت از ورق رک با ضخامت کم تر از 1 میلی متر استفاده میکنند که باعث بی کیفیت بودن محصول نهایی می شود. معمولا شرکت های سازنده میزان مقاومت رک ها را در برابر ضربه با استاندارد IK نشان می دهند. در کنار IK اعدادی مثل 00، 01، 02 و…09 و 10 قرار می گیرد که حداکثر این عدد 10 است. برای مثال اگر یک جسم 5 کیلوگرمی با میزان انرژی 20 ژول به سطح یک رک با استاندارد IK10 برخورد کند، بدنه رک می تواند در برابر این مقدار ضربه مقاومت کافی را از خود نشان دهد که این مسئله خود بیانگر جنس بسیار خوب ورق گالوانیزه و قطر بالای آن است. استفاده از ورق با کیفیت با قطر مناسب سبب بالا رفتن میزان تحمل وزن بیشتر توسط رک ها می شود. بعضی از رک ها دارای حفاظت در مقابل رطوبت و آب می باشد که بسته کارخانه های سازنده IP55 نشانه ضد آب بودن رک در مقابل آب می باشند.

ابعاد رک

عرض استاندارد رک‌ها معمولاً از 60 تا 100 سانتی متر است.

ارتفاع رک‌ها بر اساس واحد “یونیت” (Unit یا U) اندازه‌گیری می‌شود. هر 1U برابر است با 1.75 اینچ (حدود 4.45 سانتی‌متر). رک‌ها در ارتفاع‌های مختلفی تولید می‌شوند:

• رک‌های دیواری: 3U تا 16U
• رک‌های ایستاده: 16U تا 54U

عمق رک‌ها بستگی به نوع تجهیزات و فضای مورد نیاز برای کابل‌کشی و تهویه دارد. عمق رک معمولاً با واحد میلی‌متر یا سانتی متر بیان می‌شود. رایج‌ترین عمق‌ها:

• 450 میلی متر(45 سانتی متر)
• 600 میلی‌متر (60 سانتی‌متر): مناسب برای پچ‌پنل‌ها و سوئیچ‌های کوچک.
• 800 میلی‌متر
• 1000 میلی‌متر
• 1200 میلی‌متر: مناسب برای سرورها و تجهیزات با عمق زیاد مانند UPS رک‌مونت.

تعداد یونیت

همانطور که بالاتر اشاره شد واحد اندازه گیری ارتفاع رک ها یونیت است که هر یونیت معادل 4/445 میلی متر یا سه سوراخ آداپتور است. ارتفاع قطعات معمولی مثل پچ پنل، پاور ماژول و … که درون رک نصب می شوند بر اساس یونیت است به همین دلیل فضای یک رک را بر اساس تعداد یونیت ها می سنجند که نشان می دهد یک رک قابلیت نصب چه تعداد تجهیزات بر اساس یونیت را دارد به همین خاطر هنگام خرید فروشنده اولین سوالی که از شما خواهد پرسید تعداد یونیت های رک مورد نیاز است.

استانداردهای رک

برای استفاده بهینه از رک، استانداردهای فنی متعددی تدوین شده‌اند که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• استاندارد 19 اینچ: این استاندارد که توسط EIA و IEC تعریف شده، پهنای جلویی رک را برابر با 19 اینچ (معادل حدود 48.26 سانتی‌متر) تعیین می‌کند. (منظور فاصله ی دو ستون داخلی رک است.) اکثر تجهیزات شبکه و سرور مطابق با این استاندارد طراحی می‌شوند.
• استاندارد IP: برای رک‌هایی که در محیط‌های صنعتی یا بیرونی نصب می‌شوند، درجه حفاظت IP اهمیت دارد (مثلاً IP55 برای محافظت در برابر گردوغبار و آب).

تهویه و خنک‌سازی در رک

تجهیزات الکترونیکی حرارت زیادی تولید می‌کنند. در نتیجه، سیستم‌های تهویه در رک‌ها نقش حیاتی دارند. روش‌های خنک‌سازی شامل:

• فن‌های سقفی یا جانبی
• خنک‌سازی به کمک جریان هوای سرد از کف اتاق سرور
• خنک سازی با سیستم سرمایشی سقفی

در طراحی سیستم تهویه، معیارهایی مانند ظرفیت حرارتی تجهیزات، چیدمان رک‌ها، و جریان هوای اتاق در نظر گرفته می‌شود.

نکات ایمنی و نگهداری

برای افزایش طول عمر تجهیزات و جلوگیری از حوادث، رعایت نکات ایمنی در استفاده از رک الزامی است:

• توزیع یکنواخت وزن تجهیزات در رک
• استفاده از سیستم ارتینگ مناسب
• محافظت در برابر نفوذ آب یا گردوغبار
• قفل‌گذاری روی درب‌ها برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز
• بازرسی دوره‌ای فن‌ها و PDU
• استفاده از تجهیزات ضد حریق در اتاق رک

سوییچ 48 پورت سیسکو C9200L-48T-4X-A سفارش تلفنی

برندهای مطرح تولیدکننده رک

در بازار جهانی و همچنین ایران، برندهای معتبر بسیاری در زمینه تولید رک فعالیت می‌کنند. برخی از برندهای معروف عبارتند از:

• Schneider Electric (APC): برند فرانسوی با محصولات حرفه‌ای رک و PDU
• Rittal: یکی از پیشتازان آلمانی در زمینه رک صنعتی و IT
• HP و Dell: برای مراکز داده بزرگ
• HPI: برند ایرانی با تنوع بالا
• Legrand: برند فرانسوی با رک‌های باکیفیت
• تیام
• آرچر
• پایا سیستم

انتخاب برند مناسب باید بر اساس نوع تجهیزات، بودجه و محیط کاری انجام شود.

جمع‌بندی

رَک به عنوان یک زیرساخت حیاتی در شبکه‌ها و مراکز داده شناخته می‌شود. با کمک رک می‌توان تجهیزات متنوعی از جمله سرورها، سوئیچ‌ها، روترها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی را به شکل منظم و امن نصب کرد. رعایت استانداردهای جهانی، تهویه مناسب، انتخاب برند معتبر و نگهداری صحیح می‌تواند عمر مفید تجهیزات را افزایش داده و عملکرد شبکه را بهینه کند.