De verschillende types serverkasten en serverruimtes

Bij de bouw of de verbouwing van een pand krijg je als architect of elektricien waarschijnlijk ook de opdracht om het lokale netwerk te voorzien. Maar wat is een 'serverlokaal' precies? En wat zijn de verschillende soorten racks wat voorzien kunnen worden om alle netwerkapparatuur in onder te brengen? Dat bespreken we in deze blogpost.

In vijf delen, speciaal voor architecten en elektriciens, gaan we dieper in op de materie van het fysieke datanetwerk.

In deel 1 bespreken we de verschillende types van bekabeling.
In deel 2 (dit deel) bekijken we de verschillende soorten netwerkkasten.
In deel 3 hebben we het over de stroomvoorziening.
In deel 4 bekijken we hoe we dit alles kunnen koelen.
In deel 5 sluiten we deze serie af met het afmonteren van een netwerkkabel.

Wat is een serverlokaal?

Een 'serverlokaal' is het lokaal waar alle netwerkkabels centraal samenkomen en waar alle centrale IT-apparatuur staat, zoals switchen, een firewall, servers, enzovoort. Men heet dit ook wel eens 'het netwerklokaal' of 'de serverruimte' of 'de server room' of 'de computerruimte' of onder IT'ers 'het serverkot'.

Het serverlokaal bevindt zich best ergens centraal in het gebouw. Omdat de netwerkbekabeling van alle werkplekken hier samen komt, is dat economisch het meest voordelig om geen ellenlange kabels te moeten trekken. En wanneer er achteraf kabels bijgetrokken moeten worden, dan hoeft men niet het volledige gebouw te doorkruisen.

Een serverlokaal vinden we in allerlei uitvoeringen. De opbouw is heel sterk afhankelijk van het soort bedrijf:

Werkt men veel "in de cloud" of heeft de firma nog veel eigen fysieke servers? Tegenwoordig zien we een grote verschuiving van lokale servers naar cloud-diensten. Maar toch is er vaak ook nog nood aan lokale servers voor bijvoorbeeld grote en snelle opslag.
Is er een groot "full rack" (straks meer hierover) nodig om veel servers in te huisvesten, of volstaat een klein rack?
Volstaat een rack, of zijn er meerdere racks nodig?
Zijn er slechts een 20-tal netwerkaansluitingen in heel het bedrijfspand, of loopt het aantal netwerkaansluitingen in de honderden?
Moet er rekening gehouden worden met een redundante stroomvoorziening? Moet de onderneming 24/7 online zijn, dan moet er een UPS voorzien worden.
Als er veel actieve apparatuur zoals servers gebruikt worden, dan moet er ook rekening gehouden worden met koeling via een airco installatie en een speciale blusinstallatie in geval van brand.

Een 'serverlokaal' kan dus gaan van een klein lokaaltje met een kleine serverkast in een opslagruimte of berging, tot een eigen lokaal met een batterij, airco en blusinstallatie en meerdere server racks.

Type netwerkkasten en patchkasten

Een 'netwerkkast' bestaat in verschillende uitvoeringen:

Een serverkast: een kast om servers in te plaatsen.
Een patchkast: een kast om be bekabeling wat van de werkplekken komt af te monteren en aan te sluiten op switchen.
Wandkast: dit zijn veelal 'patchkasten', maar met de mogelijkheid om op hoogte tegen een wand geschroefd te worden.
Relay rack: netwerk- of patchkasten zonder wanden, vloer en deksel.

De fysieke bouw van een 'serverkast' en van een 'patchkast' is vrijwel hetzelfde. Een 'serverkast' is meestal voorzien van een geperforeerde voordeur en een 'patchkast' van een glazen voordeur. Door een geperforeerde voordeur kunnen servers goed de koele lucht langs voren aantrekken - en langs achteren afvoeren.

Verschillende type netwerkkasten. (foto's van serverkast.com)

Serverkasten en patchkasten zijn altijd voorzien van frames om apparatuur van 19" breed te bevestigen. Het verschil in de soorten kasten zijn:

De hoogte van een rack

De hoogte van een netwerk- of een patchkast wordt uitgedrukt in U (Engelse benaming) of HE (Nederlandse benaming). Een U is 44,45mm. De verschillende types apparatuur wat in een rack geplaatst wordt, wordt ook in U uitgedrukt. Bijvoorbeeld 'een server van 2U' of 'een switch van 1U'.

Racks zijn beschikbaar in verschillende U's. Een rack van 42U kan 42 apparaten van 1U huisvesten en is dus 42U x 44,45mm = 187 cm hoog (exclusief poten en ruimte voor de vloer en het deksel). Racks komen meestal in standaard U's, zoals 6U, 9U, 12U, 18U, 22U, 27U, 32U, 37U, 42U en 47U.

De montage van een rack: losstaand of een wandkast

Grotere racks zoals racks van 32U of groter vereisen poten of (zeer stevige) wielen. Racks tot ongeveer 18U kunnen als 'wandkast' ook tegen een wand gemonteerd worden. Zo worden bijvoorbeeld vaak racks van 6U of 9U per verdieping gebruikt als een IDF-rack (straks meer hierover). Of in een hal waar alle netwerkbekabeling van alle toestellen van die hal in samenkomen en aangesloten worden op een switch en dat die switch vervolgens met slechts een kabel verbonden is met het grote rack in het serverlokaal. Zo moeten er geen tientallen netwerkkabels van de hal naar het serverlokaal getrokken worden.

In een wandkast kunnen meestal geen servers geplaatst worden vanwege de geringe diepte. Wandkasten bevatten meestal enkel patchpanelen voor de afmontage van de bekabeling, een switch en eventueel een UPS voor noodstroom.

De diepte van een rack

De diepte van een rack bepaalt wat voor type apparatuur het kan huisvesten. Een patchkast wat enkel dient om kabels in af te monteren en aan te sluiten op switchen heeft genoeg aan een kleine diepte omdat switchen kort zijn. Een 1U server is vaak veel langer en heeft dus een rack met een grote diepte nodig.

Racks komen meestal in een diepte van 45cm, 60cm, 80cm of 100cm.

De breedte van een rack

Hoewel alle apparatuur wat in een serverkast geplaatst wordt van het standaard 19" formaat is, speelt de breedte van een rack een belangrijke rol. Een rack is meestal 60cm of 80cm breed. Qua inhoud van apparatuur maakt dit geen verschil, maar een rack van 80cm breed maakt het veel gemakkelijker en aangenamer om in te werken omdat er aan de zijkanten meer handteer ruimte is en kabels gemakkelijker weggewerkt kunnen worden in verticale kabelgoten.

💡

In de handel zijn ook patchkasten van 10" verkrijgbaar. In tegenstelling tot zijn grote broer van 19", is dit type kast veel smaller. Hoewel dit handig kan zijn om te gebruiken op plaatsen waar slechts weinig ruimte is, raden we het gebruik van 10" kasten sterk af. Met als reden dat het grootste deel van de netwerkapparatuur voorzien is op kasten van 19" en je dus zeer beperkt wordt in de keuze van netwerkapparatuur wat in een kast van 10" past.

MDF en IDF

MDF staat voor Main Distribution Frame en IDF staat voor Intermediate Distribution Frame. Hoewel dit geen soorten racks zijn (want ieder type patchkast kan een IDF of een MDF zijn), wordt vaak de patchkast in het serverlokaal aangeduid als 'MDF' en bijvoorbeeld patchkasten van verdiepingen of van aanpalende gebouwen als 'IDF'.

Stel: je een kantoorgebouw van 5 verdiepingen voor waar het serverlokaal centraal op het gelijkvloers staat. Om een PC wat op de bovenste verdieping staat aan te sluiten moet dus een installatiekabel getrokken worden van die werkplek op de 5de verdieping tot in het serverlokaal. Als dat over tientallen werkplekken gaat, zijn dat vele kilometers kabel.

Voorstelling van een centrale serverruimte met een MDF en verschillende IDF's.

In dat geval wordt er gewerkt met IDF racks per verdieping. IDF racks zijn in dit geval kleine patchkasten (bijvoorbeeld in de vorm van een wandkast). De installatiekabels worden van de verschillende werkplekken naar deze patchkast gelegd. Vanuit deze patchkast vertrekken dan slechts een of twee kabels naar het serverlokaal. De patchkast in het serverlokaal doet dan dienst als MDF, waar alle kabels van alle IDF racks centraal samenkomen. Op deze manier kunnen ook meerdere gebouwen (waar een IDF staat) verbonden worden met het serverlokaal (waar de MDF staat).

In het eerste deel van deze reeks legden we uit dat een koperen netwerkkabel een maximale lengte van 90 meter heeft. Stel je bijvoorbeeld een kmo van 15 medewerkers voor met een aanpalende werkplaats. De centrale patchkast staat in het hoofdgebouw, maar de werkplaats staat 80 meter verder. Dan is het aangeraden om in de werkplaats een kleine IDF te plaatsen, zodat er vanaf de centrale patchkast in het hoofdgebouw slechts een netwerkkabel getrokken moet worden en dat de maximale lengte van 90 meter nooit overschreden zal worden. Tussen MDF's en IDF's kan ook glasvezelkabel gebruikt worden in plaats van koperkabel om zo hogere snelheden en langere afstanden te kunnen waarborgen.

Voorstelling van een MDF en meerdere IDF's.