Серверный шкаф (телекоммуникационный стойка, rack) – это стандартизированная металлическая конструкция, предназначенная для компактного монтажа, интеграции, защиты и обеспечения штатных условий работы активного и пассивного сетевого, серверного и телекоммуникационного оборудования. Он является фундаментальным элементом любой ИТ-инфраструктуры, центра обработки данных (ЦОД), аппаратной или телекоммуникационной комнаты, обеспечивая физическую организацию, электробезопасность, температурный контроль и управление кабельными системами.
Классификация осуществляется по ряду ключевых параметров: габаритам, конструктивному исполнению, глубине, назначению и уровню защищенности.
Основной единицей измерения высоты шкафа является «юнит» (U или Unit). 1U = 44,45 мм (1,75 дюйма). Стандартная ширина монтажной стойки – 19 дюймов (482,6 мм). Глубина варьируется.
Современный серверный шкаф – это модульная система, состоящая из следующих ключевых элементов:
Несущий каркас, состоящий из вертикальных монтажных профилей (стоек) и горизонтальных/поперечных элементов, обеспечивающих жесткость. Монтажные стойки имеют квадратные или круглые отверстия с резьбой (резьбовые стойки) или безрезьбовые отверстия под быстросъемные крепления (кейдж-гайки). Стандартным является чередование отверстий по группам: три отверстия с шагом 15,9 мм (1U) составляют одну группу, между группами – промежуток в 11,1 мм.
Обеспечивает температурный режим. Бывает пассивной и активной.
Набор компонентов для упорядочивания кабелей:
Правильная организация предотвращает перекрытие воздушных потоков, облегчает идентификацию и замену кабелей.
Выбор серверного шкафа осуществляется на основе анализа следующих параметров.
| Критерий | Описание и типовые значения | Влияние на выбор |
|---|---|---|
| Высота в юнитах (U) | От 6U до 47U. Стандартные: 42U, 45U, 47U. | Определяет количество и габариты устанавливаемого оборудования. Необходим запас 10-20% для будущего расширения и вентиляции. |
| Полезная глубина | 600, 800, 1000, 1200 мм. Измеряется между внутренними поверхностями передней и задней дверей. | Должна превышать глубину самого габаритного устройства минимум на 100-150 мм для прокладки кабелей и обеспечения воздушного потока. |
| Статическая нагрузка | От 500 кг до 1500 кг и выше. Указывается для равномерно распределенной нагрузки. | Суммарный вес всего устанавливаемого оборудования (серверы, СХД, БП, кабели) не должен превышать допустимую нагрузку с коэффициентом запаса. |
| Ширина монтажная | Стандарт – 19 дюймов (482,6 мм). Реже – 23 дюйма (телекоммуникации). | Подавляющее большинство серверного и сетевого оборудования рассчитано на 19-дюймовую стойку. |
| Материал и толщина металла | Холоднокатаная сталь, толщиной 1.0-2.0 мм. Алюминиевые сплавы (легче, но дороже). | Толщина металла напрямую влияет на жесткость конструкции, виброустойчивость и долговечность. Минимум 1.2 мм для нагруженных стоек. |
| Перфорация дверей | Процент свободной площади: от 50% до 80%. | Большая перфорация улучшает воздушный поток, но снижает защиту от пыли и физического воздействия. Баланс между охлаждением и безопасностью. |
| Система охлаждения | Пассивная, активная (вентиляторы), жидкостная (дверцы). | Зависит от тепловыделения оборудования (кВт/шкаф). При плотности выше 3-5 кВт на шкаф требуется активное охлаждение. |
| PDU и электропитание | Тип розеток (C13, C19, Schuko), количество, номинальный ток (16А, 32А, 3-фазное), наличие мониторинга. | Определяется энергопотреблением оборудования, схемой резервирования (A/B), необходимостью удаленного управления питанием. |
Это стандартный метод повышения эффективности охлаждения в ЦОД. Шкафы устанавливаются рядами так, чтобы лицевые панели (забор воздуха) оборудования были обращены друг к другу, образуя «холодный коридор». Тыльные стороны (выход горячего воздуха) также обращены друг к другу, образуя «горячий коридор». Холодный воздух от системы кондиционирования подается в холодный коридор, забирается оборудованием, нагревается и выбрасывается в горячий коридор, откуда возвращается к охладителям. Для реализации этой схемы критически важно использовать шкафы с глухими верхними панелами и, желательно, с глухими боковинами, чтобы предотвратить смешивание холодного и горячего воздуха внутри ряда.
Термины часто используются как синонимы. Однако «стойка» (rack) чаще обозначает базовую несущую раму (open frame или с минимальной обшивкой), а «шкаф» (cabinet) подразумевает полностью закрытую конструкцию с дверями, панелями, системами охлаждения и управления. Серверный шкаф обычно рассчитан на более высокие нагрузки и тепловыделение.
Суммируйте юниты всех устройств, указанные в их технических характеристиках. Добавьте 2-4U для вертикальных PDU и кабельных органайзеров. Обязательно заложите запас 20-30% от полученной суммы для будущей модернизации. Например, если оборудование занимает 25U, минимальный шкаф – 32U-36U, оптимальный – 42U.
Да, это обязательное требование ПУЭ и условие электробезопасности. Шкаф должен иметь собственную шину заземления (PE). Шина шкафа с помощью проводника сечением не менее 6 мм² (медь) соединяется с главной заземляющей шиной (ГЗШ) помещения или контуром защитного заземления. Сопротивление заземления должно соответствовать нормам для электроустановок.
Интеллектуальный блок распределения питания обеспечивает не только разводку электроэнергии, но и удаленный мониторинг тока, напряжения, мощности, коэффициента мощности по отдельным розеткам или группам. Позволяет дистанционно включать/выключать розетки. Необходим в ЦОД для точного учета энергоэффективности (PUE), планирования нагрузки, удаленного перезапуска «зависшего» оборудования и построения отказоустойчивых схем питания.
Последовательность действий: 1) Провести тепловой аудит, измерить температуру на входе и выходе оборудования. 2) Организовать холодные/горячие коридоры, установить заглушки на неиспользуемые юниты. 3) Упорядочить кабели, устранив блокировку воздушных потоков. 4) Установить активные вентиляторные панели на вытяжку. 5) Для высоких плотностей (>5 кВт) рассмотреть установку шкафной системы охлаждения (дверцы с водяным или фреоновым охлаждением).
Пол должен быть ровным, жестким и выдерживать точечную нагрузку от веса полностью укомплектованного шкафа. Для высоких (42U-47U) и тяжелонагруженных (более 800 кг) шкафов обязательна установка на фальшпол или на специальную несущую раму (подиум), распределяющую нагрузку. Необходимо проверить соответствие нагрузки предельно допустимой для перекрытия здания.
Преимущества: эстетичный внешний вид, возможность визуального контроля индикаторов оборудования без открывания двери, отсутствие препятствий для воздушного потока (если стекло цельное). Недостатки: меньшая механическая прочность по сравнению с перфорированной сталью, риск образования конденсата при перепадах температур, более высокая стоимость. Цельностеклянные двери не подходят для организации холодного коридора, так как не обеспечивают приток воздуха.