Un framework per gli involucri per rack per montaggio a parete nelle implementazioni di edge computing

La strategia dell'edge computing, che sposta l'elaborazione dei dati più vicino alla fonte, richiede l'implementazione di apparecchiature IT essenziali in ambienti non tradizionali. Questi luoghi, come ad esempio magazzini di esercizi commerciali, aule e stabilimenti di produzione, rappresentano una sfida primaria perché spesso non dispongono dello spazio a terra dedicato, della sicurezza fisica e delle condizioni di climatizzazione di un data center tradizionale.

A causa di queste limitazioni, i criteri delle specifiche standard sono insufficienti per gli esperti responsabili dell'implementazione fisica. L'obiettivo principale di questo articolo è fornire un framework tecnico per affrontare questa sfida. Descrive un framework di specifiche tecniche che privilegia la facilità di manutenzione, la sicurezza fisica e l'ingombro per queste aree piccole non controllate.

Le sfide principali negli ambienti di implementazione IT non tradizionali

Le implementazioni edge presentano tre tipi principali di problemi, diversi da quelli che si incontrano durante la costruzione dei data center.

1. Assenza di spazio a terra disponibile: il vincolo più immediato in questi ambienti è l'assenza di spazio a terra dedicato. Nella maggior parte dei casi, lo spazio verticale è l'unico disponibile. Pertanto le soluzioni per montaggio a parete rappresentano una alternativa interessante ai tradizionali rack a pavimento per lo stoccaggio delle apparecchiature.
2. Sicurezza fisica non controllata: un data center è una struttura sicura con accesso controllato. Viceversa le implementazioni edge sono spesso accessibili ai clienti, al personale generale e agli studenti, il che comporta dei rischi per la sicurezza. In un ambiente di questo tipo, un rack a telaio aperto può essere un problema, perché permette che gli switch di rete, i server e i gruppi di continuità (UPS) possano subire interruzioni accidentali, manomissioni intenzionali o furti.
3. Ambienti e accesso non controllati: le implementazioni edge non offrono accessibilità immediata per la manutenzione né un sistema di raffreddamento dedicato.
   • Climatizzazione: non ci sono sistemi di raffreddamento per queste implementazioni IT. Pertanto, la polvere, l'aria ambiente e le variazioni di temperatura possono avere un impatto sulle apparecchiature. L'involucro stesso deve essere in grado di gestire i carichi termici attraverso la ventilazione passiva.
   • Accesso: quando un rack è posizionato in questo modo, è possibile che oggetti non IT ostruiscano l'accesso per la manutenzione renderlo complicato. L'impossibilità per il tecnico di accedere al retro dell'apparecchiatura può comportare un allungamento dei tempi di assistenza, con conseguente aumento del costo totale di proprietà (TCO).

Gli involucri per montaggio a parete sono la soluzione

La soluzione suggerita è l'impiego degli armadi con serratura interamente chiusi piuttosto che delle staffe a telaio aperto. Una semplice staffa per il montaggio a parete può andare bene per un patch panel, ma non è in grado di risolvere i problemi principali delle implementazioni edge. Infatti non garantisce la sicurezza, né una gestione adeguata della ventilazione, e neanche un'organizzazione dei cavi professionale.

Viceversa un involucro per montaggio a parete costruito su misura funziona come un micro data center autonomo. Si tratta di un'unità in acciaio per impiego gravoso che, con un'unica soluzione, risolve tutte e tre le sfide:

• Le apparecchiature vengono spostate dal pavimento a una parete sicura.
• L'accesso non autorizzato è impedito da pannelli laterali e sportelli in acciaio dotati di serratura.
• Le apparecchiature sono protette da polvere e detriti, mentre la circolazione dell'aria è gestita tramite pannelli ventilati.

Di conseguenza, la scelta di un involucro di questo tipo è una decisione tecnica che deve andare oltre il semplice requisito in termini di altezza U del rack.

Un framework di specifiche in 3 punti per la selezione degli involucri

Il successo dell'implementazione dipende dalla corretta definizione delle specifiche. Per evitare di commettere i comuni e costosi errori di approvvigionamento, è necessario rispondere alle seguenti tre domande:

1. Profondità: qual è la profondità massima del componente più profondo (es. un server o un UPS) che deve essere installato?
2. Sicurezza e accesso: quali sono i requisiti di controllo degli accessi e a chi deve essere impedito l'accesso? In che modo i tecnici effettueranno la manutenzione dell'apparecchiatura dopo l'installazione?
3. Dimensionamento e carico: qual è lo spazio U totale richiesto, compreso lo spazio per l'eventuale espansione? E qual è il peso totale di tutti i componenti?

Punto di specifica 1: analisi della profondità dei componenti

Un errore che viene comunemente commesso in fase di approvvigionamento è quello di non verificare la profondità del componente rispetto alle specifiche interne dell'involucro. Questo errore potrebbe bloccare un'installazione se un componente si dimostra troppo profondo per l'armadio scelto. In primo luogo, è necessario misurare il componente con la profondità maggiore e scegliere un involucro adatto a contenerlo.

Gli involucri per montaggio a parete sono solitamente raggruppati per profondità.

• Profondità tipo switch (bassa profondità): sono involucri compatti, in genere profondi 41,9 cm, progettati per apparecchiature poco profonde, come patch panel e switch di rete standard. Per una semplice caduta di rete, un rack poco profondo come il modello SmartRack SRW6U di Eaton Tripp Lite, mostrato nella Figura 1, è una scelta adeguata.

Figura 1: Schema esploso di SmartRack SRW6U, un armadio rappresentativo della profondità tipo switch (bassa profondità). (Immagine per gentile concessione di Eaton)

• Profondità tipo UPS (profondità media): la profondità di questo gruppo di apparecchiature va da 52 a 62,2 cm, pertanto risulta pratico per molti usi differenti. Questo spazio supplementare è necessario per inserire la maggior parte dei sistemi UPS per montaggio su rack e gli switch Power over Ethernet più grandi, che spesso sono più profondi. Anche se l'altezza U è la stessa, questa differenza è comunque significativa. Ad esempio, la Figura 2 mostra SmartRack SRW18US con una profondità di 52 cm per le installazioni ad alta densità di switch, mentre SmartRack SRW18USDP si estende fino a 62,2 cm per mettere a disposizione lo spazio extra richiesto dai sistemi UPS.

Figura 2: Componenti e caratteristiche principali dell'involucro per montaggio a parete SmartRack SRW18US. (Immagine per gentile concessione di Eaton)

• Profondità tipo server (alta profondità): sebbene molte implementazioni edge non richiedano server, per quelle che li richiedono è disponibile questa classe di involucri. Se un'implementazione richiede un server 1U, è necessario un involucro con "profondità tipo server". SmartRack SRW12US33G (Figura 3), ad esempio, offre una profondità massima del dispositivo di 82,5 cm, pertanto è una delle poche soluzioni per montaggio a parete in grado di accogliere server 1U.

Figura 3: Schema esploso che illustra i componenti dell'involucro per montaggio a parete SmartRack SRW12US33G. (Immagine per gentile concessione di Eaton)

Punto di specifica 2: analisi della sicurezza, della visibilità e dell'accessibilità per la manutenzione

Una volta verificata la profondità, la considerazione successiva riguarda la protezione e la manutenzione dell'apparecchiatura.

1. Sicurezza fisica e conformità: nelle aree pubbliche, l'involucro rappresenta la principale misura di sicurezza fisica. Tutti gli involucri di Eaton Tripp Lite trattati in questo articolo sono realizzati in acciaio per impiego gravoso e sono dotati di sportelli e pannelli laterali con serratura. Nell'ambito degli standard di conformità quali il PCI DSS (Payment Card Industry Data Security Standard), questa rappresenta una caratteristica importante per la protezione delle apparecchiature e dei supporti fisici.
2. Visibilità ed estetica: uno sportello in acciaio pieno garantisce la sicurezza, ma impedisce l'ispezione visiva. A questo scopo, i modelli contrassegnati dalla lettera "G", come SmartRack SRW12USG, sono dotati di una finestra frontale in acrilico trasparente infrangibile. La Figura 4 mostra il modello con la finestra in acrilico nella parte frontale. Questa caratteristica consente il monitoraggio immediato pur mantenendo l'inaccessibilità e può contribuire a ridurre il rumore udibile della ventola. Inoltre, l'estetica è un requisito importante in ambienti quali cliniche e uffici moderni. In questo caso, sono disponibili modelli, come SmartRack SRW6UW riportato nella Figura 5, con una finitura a polvere bianca adatta all'ambiente circostante.

Figura 4: SmartRack SRW12USG, con la finestra frontale in acrilico per l'ispezione visiva. (Immagine per gentile concessione di Eaton)

Figura 5: SmartRack SRW6UW, che mostra l'opzione con finitura bianca per installazioni con requisiti estetici (Immagine per gentile concessione di Eaton)

3. Accessibilità per la manutenzione e TCO: uno dei principali fattori che incidono sul TCO è la facilità di manutenzione. Un involucro statico con pannello posteriore fisso, come SmartRack SRW12U, è inizialmente più economico da acquistare, ma può essere difficile da manutenere perché i tecnici spesso devono rimuovere le apparecchiature dal rack. Con un piccolo sovrapprezzo, gli armadi con pannello posteriore incernierato come i modelli SmartRack SRW12US e SRW18USDP (Figura 6) rappresentano una scelta migliore. Con questi modelli, l'intero corpo dell'armadio può essere allontanato dalla parete, facilitando l'accesso ai pannelli posteriori e ai cavi. Questa capacità può ridurre in modo significativo i tempi di manutenzione.

Figura 6: SmartRack SRW18USDP, un involucro con pannello posteriore incernierato, consente di ridurre i tempi di manutenzione e il TCO. (Immagine per gentile concessione di Eaton)

Punto di specifica 3: calcolo dell'altezza U, del peso e della capacità di carico

Infine, dopo aver verificato i requisiti di profondità e accesso, è necessario calcolare le dimensioni e il carico totali.

1. Altezza U: per "U" si intende un'unità di spazio verticale standard pari a 1,75 pollici, ovvero 44,45 mm. È necessario calcolare l'altezza U totale di tutte le apparecchiature attuali. È consigliabile aggiungere il 25-50% di spazio U ai fini di un'eventuale espansione futura, nonché per migliorare la circolazione dell'aria tra i componenti. Per contenere 5U di apparecchiature, un rack da 6U (es. SRW6U) offre uno spazio di espansione minimo, mentre un rack da 12U (es. SRW12USG) offre ampio spazio.
2. Peso e capacità di carico: la parete deve essere in grado di sostenere in modo sicuro il peso dell'involucro e di tutte le apparecchiature installate al suo interno.
   • Capacità dell'involucro: è necessario verificare la capacità di carico nominale del rack. Il modello SRW6U ha una portata di 90,6 kg, mentre il modello più grande SRW18USDP ha una portata di 113,3 kg.
   • Integrità della parete: questa capacità dipende dalla qualità della costruzione della parete. Per il posizionamento su montante standard, tutti gli involucri sono dotati di fori di montaggio distanti 40,6 cm l'uno dall'altro. Per garantire la sicurezza dell'involucro, è necessario fissarlo ai montanti dell'edificio o a un'adeguata struttura in cemento.

Conclusione

Non è necessario sacrificare la sicurezza, l'affidabilità o la facilità di manutenzione quando si sposta l'infrastruttura IT in implementazioni edge. L'utilizzo di un metodo per la definizione delle specifiche oggettivo e incentrato sulla struttura di destinazione consente di evitare gli errori di implementazione più comuni.

Per risolvere il problema, è necessario il ricorso a involucri per il montaggio a parete costruiti su misura. Le organizzazioni possono implementare con fiducia e sicurezza l'infrastruttura IT in qualsiasi luogo seguendo un framework in tre punti: innanzitutto, verificare la profondità dei dispositivi; quindi, valutare le caratteristiche di sicurezza e di accesso; infine, controllare l'altezza U e la capacità di carico. Questi passaggi possono trasformare uno spazio insolito in un micro data center sicuro e utilizzabile.