
19インチラックは、複数の電子機器モジュールを搭載するための標準化されたフレームまたは筐体です。各モジュールのフロントパネルの幅は19インチ(482.6 mm)です。19インチの寸法には、機器の両側から突出するエッジまたは耳部分も含まれます。これにより、モジュールをネジまたはボルトでラックフレームに固定できます。一般的な用途としては、コンピュータサーバー、通信機器およびネットワークハードウェア、オーディオビジュアル制作機器、プロ用オーディオ機器、科学機器などがあります。
ラックに設置するように設計された機器は、通常、ラックマウント、ラックマウント機器、ラックマウントシステム、ラックマウントシャーシ、サブラック、ラックキャビネット、ラックマウント可能、または単にシェルフと呼ばれることもあります。電子モジュールの高さも、1.75インチ(44.45 mm)の倍数、または1ラックユニット(U、RU)(あまり一般的ではありません)として標準化されています。業界標準のラックキャビネットの高さは42Uです[1] 。ただし、多くのデータセンターでは、これよりも高いラックが使用されています[2] 。
リレーラックという用語は、電話の世界で初めて登場しました。[3]
1911年までに、この用語は鉄道信号にも使用されるようになりました。[4]これらの初期のラックの寸法が標準化されたという証拠はほとんどありません。

19インチラックフォーマット(ラックユニット1.75インチ(44.45mm))は、1922年頃、電話会社の電話局における中継器および終端装置の設置スペースを削減するためにAT&Tによって標準として確立されました。1914年製の初期の中継器は、棚、木箱、キャビネットなどにアドホックに設置されていました。量産が開始されると、中継器1台につき1台のカスタムメイドラックに組み込まれました。しかし、市外局番網の急速な成長を受けて、AT&Tのエンジニアリング部門は体系的な再設計を行い、その結果、工場で組み立てられるモジュール式パネルファミリーが誕生しました。これらのパネルはすべて、「中心間隔が19 1/2インチの垂直支持部に取り付けられるように設計」されています。パネルの高さはパネルごとに異なりますが、いずれの場合も1の倍数となります。+3⁄4インチ。 [ 5 ]
1934年までに、 12~24本のネジ用のタップ穴が1.25インチ(31.75 mm)と0.5インチ(12.70 mm)の間隔で交互に設けられた規格が確立されました。[6] EIA規格は、 1988年の公法100-418に準拠するために1992年に再度改訂され、標準Uは15.875 mm(0.625インチ)+ 15.875 mm(0.625インチ)+ 12.7 mm(0.500インチ)に設定され、各Uは44.45ミリメートル(1.75インチ)になりました。 [7]
19インチラックのフォーマットは、搭載される技術が大きく変化し、ラックの適用分野も大幅に拡大する一方で、一貫して変化していません。19インチ(482.6 mm)標準ラック配置は、通信、コンピューティング、オーディオ、ビデオ、エンターテインメントなどの業界で広く使用されています。ただし、 1インチ(25.4 mm)間隔のラック穴を備えたウェスタン・エレクトリック社の 23インチ標準は、旧来のILEC / CLEC施設で依然として使用されています。
2ポストまたは4ポスト形式の19インチラックは、エンタープライズデータセンター、ISP施設、専門的に設計された企業のサーバールームのほとんどの機器を収容しますが、ハイパースケールコンピューティングでは通常、より幅の広いラックが使用されます。[8] [9]これにより、過度の床面積を占有したり棚を必要とせずに、高密度のハードウェア構成が可能になります。

19インチラックは、アンプ、エフェクトユニット、インターフェース、ヘッドフォンアンプ、さらには小型オーディオミキサーなど、プロ仕様のオーディオ・ビデオ機器の収納にもよく使用されます。ラックマウント型機器の3つ目の一般的な用途は、産業用電源、制御、およびオートメーションハードウェアです。
通常、設置される機器のフロントパネルの高さは、割り当てられたU数より1 ⁄ 32インチ(0.031インチ、0.79 mm)低くなります。したがって、1Uラックマウントコンピュータの高さは1.750インチ(44.5 mm)ではなく、1.719インチ(43.7 mm)になります。nをラックユニット数とすると、パネルの高さの理想的な計算式は、インチ単位で計算する場合はh = 1.75 n − 0.031 、ミリメートル単位で計算する場合はh = 44.45 n − 0.794です。この隙間により、設置された機器の上下に若干の余裕が生まれ、隣接する機器に干渉することなく機器を取り外すことができます。


元々、取り付け穴は特定のネジ山でタップ加工されていました。ラックレールが細すぎてタップ加工できない場合は、リベットナットなどのネジ山付きインサートを使用できます。また、取り付ける機器のクラスが事前にわかっている場合は、取り付けレールから一部の穴を省略することもできます。[10]
機器が頻繁に交換されるラックでは、ネジ山の損傷や取り付けネジの破損といった問題が起こりやすく、取り付け穴が使用できなくなる可能性があります。これらの問題により、取り付け穴が使用できなくなります。使用されない可能性のある多数の穴にタップを立てるのはコストがかかります。それでも、タップ穴ラックは今でも使用されており、一般的に交換頻度の低いハードウェアに使用されています。例としては、電話交換機、ネットワーク配線パネル、放送スタジオ、一部の政府機関や軍事施設などが挙げられます。
タップ穴ラックは、まずクリアランスホールラック(丸穴、丸ねじなし穴[11] 、およびバーサレール[12])に置き換えられました。これらの穴はボルトが引っかかることなく自由に挿入できる大きさで、ボルトはケージナットで固定されます。ナットが潰れたりボルトが破損したりした場合でも、ナットは簡単に取り外して新しいものに交換できます。クリアランスホールラックの製造コストは低くなります。
ラック設計における次のイノベーションは、角穴ラックです。角穴ラックはボルトレスマウントが可能で、ラックマウント機器は角穴の縁に差し込み、フックで固定するだけで済みます。角穴ラックへのハードウェアの取り付けと取り外しは非常に簡単で、ボルトも不要です。機器を固定するために必要なのは、機器の重量と小さな固定クリップだけです。丸穴ラックやタップ穴ラック用の旧型機器も、角穴ラック用のケージナットを使用すれば引き続き使用できます。
ラックマウント型機器は、従来、前面パネルをラックにボルトまたはクリップで固定して取り付けられていました。IT業界では、ネットワーク/通信機器は卓上や壁掛けなど、複数の取り付け位置が一般的です。そのため、ラックマウント型機器にはL字型ブラケットが付属していることが多く、19インチラックに取り付ける前に、機器にネジ止めまたはボルトで固定する必要があります。通信業界では23インチラックが普及しているため、同様の方法が一般的ですが、機器には19インチと23インチのブラケットが用意されており、既存のラックに取り付けることができます。
フロントマウント式ラックの主な構造上の弱点は、機器のマウントブラケットとラック自体にかかる曲げ応力です。そのため、左右対称のリアマウントポストを備えた4ポストラックが一般的になっています。フロントポストとリアポストの間隔はラックベンダーやラックの構成によって異なる場合があるため(APC SXシリーズラックのように、前後に移動可能なフロントレールとリアレールを備えたラックもあります)、4ポストマウントブラケットを備えた機器には、調整可能なリアブラケットが付属しているのが一般的です。
サーバーや奥行きの深い機器は、多くの場合、前面と背面の支柱にボルトで固定されたレールを使用して取り付けられます (上記のように、このようなレールは奥行きを調整できるのが一般的です)。これにより、機器を 4 つの支柱で支えながら、簡単に取り付けたり取り外したりできるようになります。
機器の奥行きの標準はなく、ラックエンクロージャ自体の外側の幅と奥行き(取り付けレールがある構造、ドア、パネルを含む)も指定されていませんが、4ポストラックの幅は600 mm(23.62インチ)または800 mm(31.50インチ)、奥行きは600 mm(23.62インチ)、800 mm(31.50インチ)、または1,010 mm(39.76インチ)になる傾向があります。これはもちろん、メーカー、ラックの設計とその目的によって異なりますが、共通の制約要因(上げ床タイルの寸法など)により、これらの寸法はかなり一般的になっています。幅と奥行きが広いため、ケーブル配線が容易になり(光ファイバーケーブルと銅線ケーブルの最小曲げ半径を維持するのにも役立ちます)、より奥行きの深い機器を使用できるようになります。 IT ラックの一般的な特徴は、ラック エンクロージャの背面レールと側面の間のスペースを利用する、 電力配分ユニット(PDU) や垂直ケーブル マネージャ、ダクトなどのゼロ Uアクセサリの取り付け位置です。
取り付けポストに求められる強度のため、ポストは単なる平らな帯ではなく、ラックの角に沿って折り曲げられた幅広の帯状になります。ポストは通常、厚さ約2mm(公式規格では最低1.9mmが推奨)の鋼鉄製、またはそれより少し厚いアルミニウム製です。
ラック、特に2ポストラックは、転倒しないように床または隣接する建物の構造に固定されることがよくあります。これは通常、地震地域では地域の建築基準法で義務付けられています。Telcordia Technologiesの一般要件文書GR-63-COREによると、地震発生時、通信機器は機器のフレーム、回路基板、コネクタに過度の応力がかかる動きにさらされます。動きの量と結果として生じる応力は、機器が格納されている建物とフレームの構造特性、および地震の規模によって異なります。GR-63、NEBS要件:物理的保護に従って評価された耐震ラックが利用可能であり、[13]ゾーン4は最も要求の厳しい環境を表しています。[14] [15]
GR-3108「屋外設備におけるネットワーク機器の一般要件 (OSP)」では、耐震準拠の 19 インチ ラックの使用可能な開口部を規定しています。
重量のある機器や、頻繁に保守点検を行う機器で、四隅からの同時着脱が困難な場合は、ラックに直接取り付けるのではなく、レール(またはスライド)を介して取り付けることが多い。一対のレールをラックに直接取り付け、機器はレールに沿ってラック内にスライドし、ラックに挿入される。挿入後、機器はラックにボルトで固定されることもある。レールは、機器をラックからスライドさせた状態でも、機器を完全に支えることができる。これは、機器をラックに戻す際に、検査やメンテナンスを行う際に便利である。[16]一部のラックスライドには、ラックから完全に引き出した状態でラックマウント機器の上部または下部に簡単にアクセスできる傾斜機構が備わっているものもある。[17]
コンピュータや、ディスク アレイ、ルータなどの他のデータ処理装置用のスライドまたはレールは、装置の厚さ (ラックの側面から装置までの寸法) やレールへの取り付け方法が標準化されていないため、多くの場合、装置の製造元から直接購入する必要があります。
レール キットには、ケーブル管理アーム (CMA) が含まれている場合があります。CMA は、サーバーに接続されたケーブルを折り畳み、サーバーをスライドさせて引き出すときにケーブルが外れることなくきれいに展開できるようにします。

ラックマウント用に設計されたコンピュータ サーバーには、ラック内でサーバーを使いやすくするためのさまざまな追加機能が搭載されています。
1つのラックに多数のコンピュータが接続されている場合、各コンピュータに個別のキーボード、マウス、モニターを用意するのは現実的ではありません。代わりに、KVMスイッチまたはLOMソフトウェアを使用して、1つのキーボード、ビデオ、マウスのセットを複数の異なるコンピュータで共有します。
取り付け穴の配置は上下対称であるため、ラックマウント型機器を上下逆さまに取り付けることが可能です。ただし、すべての機器がこの取り付け方法に適しているわけではありません。例えば、ほとんどの光ディスクプレーヤーは、駆動モーター機構がディスクを掴まない ため、上下逆さまに取り付けると動作しません。
標準的な19インチサーバーラックキャビネットは、通常、高さ42u、幅600ミリメートル(24インチ)、奥行き36インチ(914.40ミリメートル)です。[18]これは、974リットル、または1立方メートル弱の容積です。最新のサーバーラックキャビネットには調整可能な取り付けレールが付属しており、ユーザーは必要に応じてレールを短い奥行きに設置できます。防音サーバーラック、空調付きサーバーラック、NEMA定格、耐震定格、オープンフレーム、ナロー、さらには小規模アプリケーション向けのミニチュア19インチラックなど、さまざまな特殊なサーバーラックがあります。キャビネットのサイズは通常、ほとんどのデータセンターで使用されている標準的な24インチ幅(610ミリメートル)のフロアタイルの幅と同じかそれ以下です。
ルータやスイッチなどの通信機器を搭載したラックは、側面の多数のケーブルを収容するために余分な幅が設けられることがよくあります。
4ポストラックは、機器を前面と背面から支えるためのマウントレールを備えています。これらのラックは、側面や扉のない開放型の場合もあれば、前面扉、背面扉、側面パネル、天板で囲まれた構造の場合もあります。[19]ほとんどのデータセンターでは4ポストラックが使用されています。
2ポストラックは2本の垂直支柱を備えています。これらの支柱は通常、厚手の金属または押し出し加工されたアルミニウムでできています。上部のバーと幅広の脚で支柱を連結することで、ラックを床や屋根にしっかりと固定し、耐震性を確保します。機器は、前面パネルへの負荷を最小限に抑えるため、重心近くに設置することも、機器の前面パネルの穴を利用して設置することもできます。[20]リレーラックという名称は、電話リレーや交換機を収容していた初期の2ポストラックに由来しています。2ポストラックは、主に通信設備に使用されます。

頻繁に移動したり、厳しい取り扱いから保護する必要がある19インチの機器は、米国航空運送協会(ATA)が承認したロードケース(フライトケースとも呼ばれる)に収納できます。ロードケースは通常、ポリ塩化ビニル(PVC)でラミネートされた合板の側面、押し出し加工されたアルミニウムの縁、スチール製の角、ハンドル、ラッチを備えています。大型のケースには通常、移動を容易にするための車輪が付いています。ロードケースのラックは、1U規格に基づいてさまざまな高さとさまざまな奥行きのものがあります。非絶縁ケースは、ケース内に19インチの取り付けポストを取り付けるだけです。機器を衝撃や振動から保護するため、ロードラックケースは内側と外側のケースを使用します。これらのケースは、厚いフォーム層で絶縁することも、スプリング式のショックマウントを使用することもできます。ツアーミュージシャン、演劇、音響・照明会社では、ロードケースラックを使用しています。[21]
ロードケースに使用されるラックストリップには、シングルアングルとダブルアングルの2種類があります。ダブルアングルラックストリップは構造強度が高く、ケーブル管理や重量機器の追加の支持のための取り付け面が追加されます。[22]
1965年、耐久性のある繊維強化プラスチック製の19インチラックマウントケースがECS Composites社によって特許を取得し、電子機器の展開と運用のための軍事および商業用途で広く使用されるようになりました。[引用が必要]ラックマウントケースは、軍事および商業用途向けに熱スタンプ複合材、カーボンファイバー、およびデュポンのケブラーで作られています。[引用が必要]
回転成形ポリエチレン製の外殻を使用したポータブルラックケースは、より耐久性の高いATA認定ケースの低コストな代替品です。これらのケースは、ミュージシャンやエンターテイナー向けに、頻繁な輸送や乱暴な取り扱いにさらされない機材を収納するために販売されています。ポリエチレン製の外殻はグラスファイバーで強化されておらず、剛性もありません。小型ケースの形状は、ラックレールとカバーシールの押し出し成形のみで維持されます。大型ケースは、合板や金属板でさらに補強されます。外殻には、積み重ねたケースがわずかに変形して傾斜が生じ、上部のケースが滑り落ちるのを防ぐため、自己嵌合パターンがエンボス加工されていることがよくあります。ケース本体の両端には、カバーのバンドと溝で嵌合する押し出し成形アルミバンドが一般的に使用されています。エンドカバーは通常、シンプルなドローラッチ、またはツイストハンドルの形状にちなんで名付けられた ロータリーカムバタフライラッチで固定されます。
ラックマウント機器のエアフローと冷却に関する標準規格はありません。前面吸気・背面排気、側面吸気・排気など、様々なエアフローパターンが存在します。低消費電力デバイスでは、能動的な冷却は採用されておらず、受動的な熱放射と対流のみで放熱が行われる場合があります。
ラックマウント型コンピュータサーバーの場合、一般的には前面から吸気し、背面から排気します。これにより、隣接するデバイスで排気された熱気が再循環し、過熱を引き起こす循環気流の発生を防ぎます。
オープンフレームラックは最も安価ですが、空冷式の機器を埃、糸くず、その他の環境汚染物質にさらすことになります。強制空冷ファンを備えた密閉型キャビネットは、空気ろ過によって機器を埃から保護します。
大規模なサーバールームでは、ラックキャビネットをまとめて配置することが多く、通路の両側にあるラックは前面または背面に面しています。これにより、ラック前面に冷気を供給し、ラック背面から熱気を集めることで冷却が簡素化されます。これらの通路自体が冷気封じ込めトンネルで囲まれることもあり、冷気が建物内の不要な場所に流れ込んだり、熱気と混ざって効率が低下したりすることを防ぎます。サーバールームの上げ下げ床や偽床冷却も同様の目的を果たします。これらの床は、床下空間を通ってラックキャビネットの底面まで冷気を機器に送り込みます。[23]
ラック機器における強制空冷ファンの難しさは、経年劣化や埃などによりファンが故障する可能性があることです。ファン自体の交換も困難です。ネットワーク機器の場合、ファンを交換するには、機器から50本以上のケーブルを抜き、ラックから機器を取り外し、さらに筐体を分解する必要がある場合もあります。
ただし、一部のラック機器は、ケーブルやデバイスをラックから取り外すことなくアクセスできるクイックチェンジ ファン トレイを使用してファンの交換を容易にするように設計されています。また、交換中に動作が中断されないように、デバイスの電源をオフにする必要もない場合があります。

19 インチ (482.6 mm) ラックの正式な規格は、以下から入手できます。
ラックの取り付け器具は、垂直に立てられた2本の平行な金属片(ポストまたはパネルマウントとも呼ばれる)で構成されています。ポストの幅はそれぞれ0.625インチ(15.88 mm)で、間隔は17.75インチ(450.85 mm)です。ラック全体の幅は19インチ(482.60 mm)です。ポストには等間隔で穴が開けられており、両方のポストの穴は互いに合致しています。そのため、各穴は水平方向に2つに分かれており、中心間距離は18.28~18.34インチ(464.2~465.8 mm)です。[24]
支柱の穴は3つずつ垂直に配置されており、中心間の間隔は0.5、0.625、0.625インチ(12.70、15.88、15.88 mm)です。つまり、穴のパターンは1.75インチ(44.45 mm)ごとに繰り返されます。
このように配置された穴には、タップ(通常は 10 ~ 32 UNFネジ、まれに 6 mmメートルネジ)が付けられるか、ケージ ナット用の四角い穴が開けられます。
ラックは垂直に分割され、各領域は高さ 44.45 ミリメートル (1.75 インチ) ずつあります。各領域には、各面に 3 組の完全な穴があります。穴の中心は、領域の上部または下部から 6.35 ミリメートル (0.25 インチ)、22.25 ミリメートル (0.88 インチ)、および 38.1 ミリメートル (1.50 インチ) の位置にあります。このような領域は一般に、ユニットの場合はU、ラック ユニットの場合はRU、またはドイツ語でHöheneinheitの場合はHEと呼ばれます。ラック内の高さは、この単位で測定されます。ラックマウント型機器は通常、U の整数倍を占めるように設計されています。たとえば、オシロスコープの高さは 4U です。ラックマウント型コンピュータおよびサーバーの高さは、ほとんどが 1U から 4U です。ブレード サーバーのエンクロージャでは 10U が必要になる場合があります。
時には、1.5Uサーバーや22.5Uや22.5Uのデバイスなど、分数Uのデバイスを目にすることもある。幅は15 cmで、2 つまたは 3 つのデバイスを並べて設置できますが、これらはあまり一般的ではありません。
ラックの高さは、放送用コンソールのように数インチのものから、内部が45ラックユニット(200.2センチメートル、78.82インチ)の高さを持つ床置き型ラックまで様々です。42Uが一般的な構成です。産業用機器の壁掛け型エンクロージャの多くは、19インチラックを使用しています。

一部の通信・ネットワーク機器は、標準的な19インチラックと同じ高さの、より幅の狭い10インチラックで提供されています。この規格は、限られたスペースしか利用できない愛好家の間でも人気が高まっています。[25]
ダイヤル式電話機器(例えばステップ式電話交換機)を収納するフレームは、一般的に高さ11フィート6インチ(3.51メートル)でした。一連の研究の結果、高さ7フィート(2.1メートル)のフレームが採用され、幅は1フィート1インチ(0.33メートル)単位のモジュール式となり、最も多くは幅2フィート2インチ(0.66メートル)でした。[26]

ETSIラックは、欧州電気通信標準化機構(ETS 300 119)によって定義されています。右側のマウントレールの右端から左側のマウントレールの左端までの距離は535ミリメートル(21.1インチ)です。535ミリメートルは21インチに非常に近いため、これらのラックは21インチラックと呼ばれることもあります。支柱間の間隔は500ミリメートル(19.69インチ)です。19インチ機器の最大幅は17インチであるため、+1 ⁄ 4インチ (438.15 mm) なので、ETSI ブラケットまたはアダプタ プレートを使用して ETSI ラックに簡単に取り付けることができます。
19インチ規格とは対照的に、ETSIはラックエンクロージャのサイズも定義しています。幅は150、300、600、900ミリメートル(5.9、11.8、23.6、35.4インチ)の4種類、奥行きは300ミリメートルと600ミリメートル(12インチと24インチ)の2種類が許容されています。穴間隔は25ミリメートル(0.98インチ)です。

23インチ(580mm)ラックは、主に電話、コンピュータ、オーディオ機器などの機器を収容するために使用されますが、19インチラックほど一般的ではありません。ラックサイズは、設置された機器の前面プレートの幅を表します。ラックユニットは垂直方向の間隔を表す単位で、19インチラックと23インチラックの両方に共通です。
穴の間隔は、1 インチ (25 mm) 間隔 (Western Electric 標準)、または 19 インチ (482.6 mm) ラックと同じ間隔 (0.625 インチまたは 15.9 mm 間隔) になります。
オープンラックは、 Facebookのオープンコンピューティングプロジェクトによって設計されたマウントシステムで、一般的な19インチラック(幅600mmなど)と同じ外寸を持ちながら、547ミリメートル(21.5インチ)の幅広の機器モジュールをサポートします。[28]
OpenVPXは、防衛用途においてシャーシに搭載可能なモジュールの業界標準です。これらのモジュールは、ラック内の機器と同様に、様々な機能を提供できます。[29]
ユーロラックは、電子音楽制作において、電子楽器であるモジュラーシンセサイザーのコンポーネントをマウントするために一般的に用いられる規格です。これは、この規格に特化したラックマウントシステムによって実現されます。[30]
ユーロカードはプリント基板(PCB)カードのIEEE標準フォーマットであり、標準シャーシにプラグインすることができ、19インチラックにマウントすることができます。シャーシは上部と下部にある一連のスロット付きカードガイドで構成され、カードをスライドさせて棚の本のように立てます。各カードの背には1つ以上のコネクタがあり、シャーシの背面を閉じるバックプレーン上の対応するコネクタに差し込みます。[31] [32] [33] VMEbus(Versa Module Eurocard [34]バス)、STEbus、[35] PCI eXtensions for Instrumentation、openGear [36]などのいくつかの標準が開発され、Eurocardと目標を共有しています。
はラックユニット(RUまたはU)で測定され、業界標準は高さ42U(約6フィート)です。
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