关于机架单元您需要了解的一切：从转换机架到了解尺寸
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在设计、布置或规划数据中心和服务器机房的 IT 架构时，了解机架单元 (RU) 至关重要。机架单元作为测量标准，可以实现服务器、机架和非标准 IT 外围设备的通用装配和高度优化。那么，机架单元究竟是什么？这些尺寸在实际中是如何应用和改变的？本文介绍了机架单元，指导读者如何调整机架大小和解释机架，以及如何确保高效放置设备。本指南旨在帮助每一位 IT 专家或那些只是有兴趣了解如何管理标准设备的人做出明智的决策。
什么是机架单元？
内容
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1
什么是机架单元？
1.1
了解机架单元的概念
1.2
机架单元在 IT 基础设施中如何发挥作用？
1.3
为什么标准机架尺寸是1U？
2
机架单元之间如何转换？
2.1
使用机架单位换算计算器
2.2
如何转换机架的顺序说明
2.3
从 1U 到 2U 及更高：单位之间的转换
3
您需要多少机架空间？
3.1
计算服务器和设备的机架空间
3.2
机架单元的最大尺寸是多少？
3.3
如何优化机架空间
4
1U 机架与更大单元相比如何？
4.1
1U、2U 和 3U 机架之间的差异
4.2
为什么要为您的服务器选择 4U 机架？
4.3
42U 在机架配置中的重要性
5
标准机架单元有哪些好处？
5.1
了解机架式服务器及其机架的优势
5.2
机架单元如何促进设备布置过程
5.3
为什么数据中心基础设施以机架作为计量单位？
6
常见问题
6.1
问：什么是机架单元（RU）以及如何使用它？
6.2
问：如何将机架单位转换为英寸或厘米？
6.3
问：为什么机架单元对于服务器机架组织很重要？
6.4
问：服务器机架按照什么增量进行分组？
6.5
问：设备可以比其标称的机架单元尺寸更小吗？
6.6
问：如何计算我的设备所需的机架单元总数？
6.7
问：机架单位计算器可用于什么？
6.8
问：我应该遵循哪些步骤来测量机架柜内的空间？
7
参考资料
了解机架单元的概念
机架单元或机架尺寸单元通常以“U”表示。这是用于指示服务器在为 19 英寸或 23 英寸服务器设备设置的机架内的垂直高度的升级标准。单个机架单元垂直高度为 1.75 英寸（44.45 毫米）。此测量值表明交换机、服务器和其他安装设备符合工业标准，从而能够在已设置的数据中心或设备配置内安装和有序排列。人们通常用 1U、2U 或 4U 等尺寸来指代设备，这表示它们的高度以及与机架外壳的兼容性。
机架单元在 IT 基础设施中如何发挥作用？
在数据中心或服务器机房中使用机架单位作为升级测量单位，有助于组织和存储 IT 设备。遵循机架单位标准允许将服务器和交换机堆叠在兼容的机箱中，节省物理空间，同时提供适当的气流进行冷却。可以轻松添加或更改设备，而不会造成重大中断。一致的尺寸还简化了验证不同制造商和系统设置的兼容性，有助于可靠、精简的基础设施管理。
为什么标准机架尺寸是1U？
单个机架或 1U 是 IT 边界内的组织测量单位，因为它便于与其他数据中心设备生产商轻松集成。 1U 服务器尤其是在紧凑性和功能性之间取得平衡，拥有对 CPU、内存、存储甚至冷却系统的广泛配置，而不会牺牲性能。**1U** 通过将不同功能的设备集成到 19 英寸机架中来标准化数据中心的物流框架，而这种机架在业内广泛分布。
据估计，全球有多达 80% 的服务器机架采用 1U 标准，凸显了该标准在不同制造品牌中占据主导地位。**U** 表示机架单位，尺寸为 1.75 英寸（44.45 毫米）。千分之一高度允许在服务器机柜之间进行相对设计和兼容性， 配电单元以及其他硬件组件，无论制造商是谁。使用 1U 作为机架标准继续主导着合理化规避，因为它可以减轻定制相关的间接成本。
此外，1U 标准的模块化程度更高，有助于更精细地配置资源，从而提高扩展能力。这种灵活性对于在密集数据中心环境中优化公司的空间和能源足迹尤为重要。1U 测量展示了实用设计、成本效益和国际标准化如何和谐地结合在一起，这在当代 IT 基础设施中至关重要。
机架单元之间如何转换？
使用机架单位换算计算器
要使用机架单位转换计算器，只需输入要转换的机架单位 (U) 或英寸单位的测量值即可。计算器会自动将您的测量值转换为其他格式，同时保持精度，1 个机架单位 (1U) 的值相当于 1.75 英寸的高度。此外，请记住，所有值都需要正确输入才能获得最精确的结果。这些计算器使规划机架配置和优化可用空间变得更加容易。
如何转换机架的顺序说明
建立初步措施。 尝试确定主要测量单位是机架单位 (U) 还是英寸。例如：4U 或 7 英寸。
使用计算器插入测量值。 利用机架单位换算计算器。在机架单位或英寸的相应字段中输入您拥有的测量值。
开始实际的转换。 计算器将为您执行转换，无需任何额外步骤。请记住，1U 仍等于 1.75 英寸。
结果验证 验证方确保经过转换的尺寸没有错误。该值将进行后续检查，以确保配置和机架设置正确并符合所需的检查要求。
充分利用测量。 可以利用测量的差异来计算并确定使用预定义的配置可以放置机架内所有物品的位置。
从 1U 到 2U 及更高：单位之间的转换
鉴于行业标准 1U 等于 1.75 英寸，从机架单位 (U) 到英寸以及从英寸到机架单位的转换十分方便。因此，2U 设备的高度为 3.5 英寸，而 4U 设备的高度为 7 英寸。要计算任何机架单位的英寸高度，只需将单位数乘以 1.75。此标准有助于将设备集成到机架中，因为它可以提高所有安装设备的可靠性。这简化了规划、实施和整体设备配置。
您需要多少机架空间？
计算服务器和设备的机架空间
首先，确保确定所有设备的总高度（以机架单位 (U) 为单位），该单位用于测量特定服务器或设备。确保检查每个设备的规格，使用给定的机架找到其高度（以 U 为单位）。确保将所有这些值相加，并考虑尚未决定的通风或未来设备添加所需的任何空间。例如，如果您有一台 2U 的服务器和一台 1U 的交换机，则您的最低机架空间要求应为 3U。此外，请根据可用的机架高度检查您的计算，以确保兼容性。
机架单元的最大尺寸是多少？
它指的是使用机架单位 (U) 对设备进行测量。此测量在垂直方向上是标准化的，称为高度。设备的高度（以机架单位 (U) 为单位）是一种标准化测量，用于确定设备在服务器机架中将占用多少垂直空间。每个单元机架相当于 1.75 英寸 (44.45 毫米) 的垂直空间。标准服务器机架的垂直高度为 42U，相当于 73.5 英寸 (1867 毫米) 的垂直可用空间。对空间有更大要求的数据中心可以使用更大的机架，高度可达到 48U 或 84 英寸 (2133 毫米)，而其他较小空间的壁挂式机架只有 12U 到 22U。
在确定最大尺寸时，考虑电缆管理、气流间隙和未来增长等其他先决条件非常重要。例如，冷却系统建议在设备之间保留至少 1U 的空间，以容纳热量密集度高的高性能设备。此外，由于设备体积较大，高度超过 42U 的机架仅适用于地板加固且天花板高度较高的企业。遵循这些准则可提高实用性、确保结构完整性和设置中的兼容性。
如何优化机架空间
实施适当的电缆管理。 使用电缆托架、扎带和电缆整理器来减少机柜和机架的杂乱，从而实现更好的空气流通。
使用紧凑型服务器和配件.利用专为紧凑区域构建的网络设备和服务器，提高每个机架单元的产出。
使用可调节的搁架。 模块化货架确保充分利用垂直空间，同时可灵活存储不同尺寸的设备。
减少数量 通过整合虚拟化技术减少物理服务器的占用空间。通过虚拟化工作负载减少整体机架占用空间。
定期淘汰未使用或过时的 设备，因为这些设备会占用空间并保持高效的设置。定期检查设备。
1U 机架与更大单元相比如何？
1U、2U 和 3U 机架之间的差异
1U、2U 和 3U 机架系统之间的主要区别在于它们的尺寸和容量。“U”也称为机架单位，高度等于 1.75 英寸。
1U机架： 1U 设备总高度为 1.75 英寸，是空间有限的应用的理想紧凑型解决方案。它们通常用于网络设备、服务器和存储解决方案。
2U 机架： 2U 设备的高度为 3.5 英寸，提供的空间是 1U 机架的两倍。这种额外的容量允许更强大的硬件配置或增强的冷却选项，同时仍保持适中的占用空间。
3U机架：3U 设备高度为 5.25 英寸。这为组件提供了更大的空间。这些机架通常用于需要扩展硬件或大量冷却机制的高性能系统。
在选择这些系统时，需要考虑处理能力、冷却和物理空间要求等因素。较小的单元（如 1U）是最大化密度的理想选择，而较大的单元（如 3U）则适用于强大的硬件集成。
为什么要为您的服务器选择 4U 机架？
如果您的服务器需要高级硬件配置和高效的冷却系统，那么 4U 机架是最佳选择。它高 7 英寸，可容纳更大级别的处理器、存储阵列和冷却机制。额外的空间使访问和维护更加容易，从而减少停机时间。随着物理空间的增加，4U 机架可以支持高性能服务器或应用程序，这些服务器或应用程序通常需要可扩展性、可靠性和增强的热控制。它通常在容量和效率之间取得平衡。因此，许多服务器环境都可以利用这种灵活性。
42U 在机架配置中的重要性
几乎每个服务器机房和数据中心都配备 42U 机架，因为它在容量、可扩展性和空间方面易于使用。它有 42 个机架单元 (U) 的垂直空间，这意味着它可以容纳大量服务器、网络设备、其他组件以及来自许多不同企业的部件。这种高度可以有序、方便地容纳大量设备，这对于设备的气流、维护和维修至关重要。其标准化尺寸确保与大多数企业服务器和 IT 硬件兼容，从而提高基础设施设计的灵活性。
标准机架单元有哪些好处？
了解机架式服务器及其机架的优势
机架式服务器可直接安装到服务器机架中，为 IT 工作场所或数据中心提供有序紧凑的解决方案。这些服务器的一个优点是节省空间，因为它们使用密集的硬件配置垂直堆叠在机架内。它们还提供了更好的可扩展性，使组织能够插入或移除机架，而无需进行重大重新配置。此外，机架式服务器支持最佳的气流和冷却系统，确保可靠的性能和较低的过热风险。它们的设计确保与大多数机架兼容，从而简化了安装和维护基础设施的过程。
机架单元如何促进设备布置过程
为了帮助管理基础设施，机架单元 (U) 是用于划分机架服务器中安装设备的测量单位。一个机架单元 (1U) 的高度等于 1.75 英寸，这种一致的尺寸可以实现数据中心内 IT 硬件的准确和详细布置。通过使用统一的测量，机架单元允许紧凑地安装和整齐地排列多个服务器、交换机、存储系统和其他设备。
这种安排减少了硬件占用的实际空间，同时允许简单的维护。 现代数据中心 正在采用高密度机架，有时每个机架使用 42U 或更多，采用这种设计来增加存储空间。此外，机架单元的使用简化了库存系统，因为可以轻松识别空间并将其留出用于新设备和装置。改进的电缆管理是另一个重要的好处，因为标准测量单元的机架具有电缆捆绑和布线，可实现更好的气流并减少与断开连接问题相关的停机时间。机架单元的系统排列有助于通过高度实现高效的 IT 运营，从而轻松访问服务器机架。
为什么数据中心基础设施以机架作为计量单位？
机架单元对于数据中心的正常运转至关重要，因为它们有助于系统地分类和存储设备。组织在最大限度地减少空间使用、安装设备和最大限度地利用资源方面起着至关重要的作用。机架单元通过改善气流、电缆布置和整体系统可靠性来提高数据中心的运营效率。此外，正是这些组件有助于无故障维护和扩展，因为 IT 人员需要轻松升级基础设施而不会干扰系统性能。
常见问题
问：什么是机架单元（RU）以及如何使用它？
答：机架单位 (RU)，也称为“U”，是用于机架服务器和安装在机架柜中的其他硬件的测量单位。一个机架单位等于 1.75 英寸（44.45 毫米）高。设备尺寸通常以机架单位的倍数来描述，因为这使用户能够确定不同组件需要多少机架空间。
问：如何将机架单位转换为英寸或厘米？
答：将机架单位转换为英寸时，RU 数需要乘以 1.75。例如，4U 等于 4 x 1.75 = 7 英寸。如果转换为厘米，答案应乘以 2.54。否则，可以使用机架单位标准化器或机架单位计算器进行这些转换。
问：为什么机架单元对于服务器机架组织很重要？
答：机架单元有助于在服务器机架中布置机架服务器和其他硬件组件。它们提供统一的测量标准，以解决一个关键问题：将来自不同供应商的设备集成到一个机架中。标准化有助于高效组织空间、规划机架布局以及估算机架柜的垂直尺寸要求。
问：服务器机架按照什么增量进行分组？
答：机架的分区通常以三组为一组，每组用一条线分隔。这种安排使找到可用空间和正确设置更加容易。在安装组件时，对齐非常重要，因此您必须从组的底部开始，以正确对齐孔。
问：设备可以比其标称的机架单元尺寸更小吗？
答：当然，机器可以小于其规定的机架单元尺寸。规定的尺寸被视为任何给定机器的绝对极限。例如，1U 设备的高度可以略低于 1.75 英寸，以便进行一些安装和空气流通。即使它站立，仍会占用相当于机架中 1U 的空间。
问：如何计算我的设备所需的机架单元总数？
答：通过将所有机架的单元需求相加来计算机架单元的总数。不要忘记，机架服务器和所有其他类型的设备都是以机架单元的倍数给出的。例如，两台 2U 服务器需要 4U，一个 3U 存储柜需要 3U，一个 1U 交换机需要一个机架单元。因此，我需要 8U 的机架空间。（2U + 2U + 3U + 1U = 8U）
问：机架单位计算器可用于什么？
答：机架单位计算器可以计算机架单位相对于其他测量单位（例如英寸和厘米）的数量。此外，它还可以帮助您估算服务器机架中设备的总高度、硬件所需的机架空间量以及机架布局规划。这在处理具有不同 RU 规格的多个设备时特别有用。
问：我应该遵循哪些步骤来测量机架柜内的空间？
答：每个机架柜都有垂直容量，称为“机架单元”，可以通过计算柜子侧面的孔或“耳朵”的数量来近似计算。每组三个孔作为机架空间的指示器。机架单元测量的另一种方法是计算机架底部和顶部孔之间的可用距离；只需以英寸为单位测量此距离，然后将结果除以 1.75 即可得出总可用机架单元。需要注意的是，一些辅助项目，如 配电单元和管理 电缆可能会占用一些空间。
参考资料
1. 创新的服务器机架设计，底部设有冷却装置
作者： 高天一、E. Kumar、M. Sahini、Charles Ingalz、A. Heydari、Wendy Lu、孙晓刚
发布日期： 2016 年 5 月 1 日
日报： 电子系统中热和热机械现象的跨学会会议
概要： 本文介绍了一种不同的服务器机架设计，该设计在机架底部集成了一个冷却装置，这给服务器冷却带来了新的挑战。新设计采用液体冷却系统，以提高数据中心的能源效率和可靠性。
主要发现： 该分析重点关注指定机架配置的热可行性，并展示与传统空气冷却系统相比它如何改善冷却并降低能源使用。
2. 高密度封装ICT机架沸腾传热冷却装置
作者： T. Fujimoto、F. Takeda、Y. Kondo、Tatsuo Fujii、Takeshi Kato
发布日期： 2021 年 2 月 23 日
日报： 电子系统中热和热机械现象的跨学会会议
概要： 本研究考察了专为高密度 ICT 机架设计的基于沸腾传热的冷却装置。本研究评估了潜水式低剖面热虹吸器的冷却效率。
主要发现： 结果表明，所提出的冷却装置可以管理 CPU 的热量传递，从而提高高密度服务器环境中的冷却效率。
3. 适用于单元式仓库的双向流动货架自动化存储和检索系统
作者： 陈竹熹、李小平、J. Gupta
发布日期： 2015 年 7 月 18 日
日报： 国际生产研究杂志
概要： 本文介绍了一种用于仓库自动存储和检索的双向流动货架系统。由于存储和检索活动可以同时进行，因此这极大地提高了运营效率。
主要发现： 该文件描述了双向流动货架系统的行程时间模型，并展示了其在吞吐量和运营效率方面如何优于传统系统。
4. IT 服务器机柜中机架式冷却装置的性能
作者： 安德烈斯·毛里西奥·尼韦斯·查孔，FB 奥利维拉，DS 多明格斯
发布日期： 2023 年 7 月 14 日
日报： 缺陷与扩散论坛
概要： 本研究分析了 IT 服务器机柜中可安装的冷却设备的性能。性能分析主要围绕设备的热控制能力。
主要发现： 结果表明，冷却装置极大地优化了服务器机架内的温度管理，从而提高了 IT 设备的可靠性和使用寿命。
5. 适用于重型机床的低成本齿轮齿条组件
作者： 金林龙
发布日期： 2009 年（不是最近 5 年内但相关）
概要： 本文概述了一种适用于大型机床的新型齿轮齿条装置，特别强调经济性和高效性。
主要发现： 正如上述设计所提出的，由于结构简单而有效，与各种工业应用相关的重型机械现在可以提高性能和可靠性。
6. 19英寸机架
7. 机架单元
发布视图： 2,250