Из чего состоит серверный шкаф

Когда говорят про серверный шкаф, многие сразу представляют просто железный ящик с дверцей — и на этом всё. Но если копнуть, даже в базовой конфигурации набирается десяток компонентов, от которых зависит, будет ли это просто корпус или рабочая система. Самый частый прокол — думать, что главное это размер в юнитах, а остальное ?приложится?. На деле, если не учесть, скажем, тип перфорации боковых панелей или глубину монтажной рамы, потом можно долго мучиться с кабельным менеджментом или охлаждением. У нас в практике был случай, когда заказчик взял стойку без задних вертикальных профилей, потому что ?экономил?, а потом не мог нормально закрепить коммутаторы — пришлось городить самодельные кронштейны. Так что состав — это не просто список деталей, а связка, где каждая мелочь влияет на работу.

Основа: рама и корпус

Начнём с рамы — это обычно стальные вертикальные стойки (часто называемые ?стрингерами?) и горизонтальные поперечины. Глубина бывает разная: 600, 800, 1000 мм, а то и больше. Стандарт — 1000 мм, но если ставишь оборудование с выдвижными блоками (типа некоторых систем хранения), лучше брать с запасом, иначе кабели упираются в заднюю дверь. Кстати, о дверях: передняя чаще всего стеклянная или перфорированная сталь, задняя — обычно сплошная или с перфорацией для вентиляции. Но вот нюанс — если задняя дверь глухая, а в стойке стоит плотный набор серверов, горячий воздух будет застаиваться. Поэтому сейчас часто заказывают двери с высокой перфорацией, иногда до 70-80% площади.

Боковины — тоже важный момент. Бывают съёмные, бывают приваренные. Съёмные удобнее для монтажа, особенно если стойку нужно затаскивать в узкий проём. Но если шкаф стоит в проходе, где его могут задеть, приваренные панели надёжнее — меньше люфтов и вибраций. Кстати, вибрация — это не просто шум: при длительной работе она может ослабить крепления дисков в серверах. Поэтому в хороших стойках используют толстую сталь (от 1.2 мм) и усиленные угловые соединения.

Ещё из мелочей, которые часто упускают: регулируемые ножки и верхняя панель. Ножки не только для выравнивания по полу, но и для нагрузки — некоторые модели держат до 1500 кг. А верхняя панель бывает сплошной или с отверстиями под вентиляторы. Если ставишь шкаф в ряд, где общая система охлаждения, лучше брать со съёмной верхней крышкой — проще тянуть воздуховоды. Мы как-то ставили стойки для небольшого ЦОДа, и заказчик настоял на глухих верхах ?для эстетики?. Через полгода пришлось сверлить их вручную, потому что температура под потолком шкафа подскочила до 45 градусов.

Монтажная система: стойки, салазки, полки

Собственно, ради чего всё затевается — это монтажные рейки (вертикальные профили). Стандарт — квадратные отверстия с резьбой или без. Сейчас чаще идут без резьбы, с креплением на клетчатые гайки (cage nuts). Удобно, но если часто переставляешь оборудование, эти гайки имеют свойство теряться. Поэтому в некоторых проектах мы сразу заказываем комплекты с запасом и специальным ключом для установки. Глубина профилей должна соответствовать глубине шкафа, иначе оборудование будет выпирать или, наоборот, недотягивать до креплений. Видел случаи, когда ставили коммутаторы с короткими ушами в глубокие стойки — пришлось добавлять переходные пластины.

Салазки (шасси) для серверов — отдельная тема. Бывают статические, выдвижные, с замками. Если серверы тяжёлые (например, с десятком жёстких дисков), лучше брать шасси с подшипниками — легче выкатывать для обслуживания. Но и тут есть подводный камень: некоторые дешёвые салазки имеют люфт, и при вибрации сервер может ?играть? на несколько миллиметров. Для сетевого оборудования часто используют полки — глухие или перфорированные. Перфорированные лучше для вентиляции, но если ставишь на полку мелкое оборудование (типа медиаконвертеров), оно может проваливаться в отверстия. Приходится подкладывать резиновые коврики.

Ещё один элемент, который часто забывают: нумераторы юнитов. Кажется, мелочь — наклейка с цифрами на профиле. Но когда в стойке 40+ юнитов и нужно быстро найти, куда поставить новый блок, эти метки спасают время. Кстати, у OOO Ханчжоу Хэнгу Технолоджи в некоторых моделях стоек нумераторы идут уже нанесёнными на профили — небольшая, но приятная деталь. На их сайте hzhg.ru видно, что они делают акцент на готовых решениях под монтаж, а не просто на ?железных коробках?.

Кабельный менеджмент и коммутация

Без правильной организации кабелей серверный шкаф быстро превращается в птичье гнездо. Поэтому обязательные компоненты — вертикальные и горизонтальные кабельные органайзеры. Вертикальные обычно ставят по бокам рамы, горизонтальные — между стойками оборудования. Материал бывает пластик или металл. Пластик дешевле, но со временем может треснуть, особенно если кабели тяжёлые (например, медные патч-корды 6-й категории). Металлические надёжнее, но их сложнее модифицировать ?на ходу? — нужно резать болгаркой.

Важный нюанс — радиус изгиба. Для оптических патч-кордов нельзя делать резкие перегибы, иначе растёт затухание. Поэтому в органайзерах должны быть плавные направляющие. В одной из наших ранних инсталляций мы этого не учли — поставили обычные пластиковые короба, и после года работы начались потери на линиях. Пришлось перекладывать с установкой специальных спиральных защит. Теперь всегда смотрим, чтобы органайзеры были рассчитаны под конкретный тип кабеля.

Отдельно стоит сказать про патч-панели и коммутационные панели. Их обычно ставят в верхней части шкафа для удобства доступа. Но если панелей много (скажем, 48 портов), они могут перекрывать вентиляционные потоки. Поэтому иногда лучше разносить их по вертикали, чередуя с пустующими юнитами. Кстати, для оптики часто используют муфты оптические кроссовые — они компактнее, но требуют аккуратного обращения с пигтейлами. Упомянутая компания OOO Ханчжоу Хэнгу Технолоджи как раз производит такие муфты, что логично вписывается в линейку их серверных и сетевых стоек — получается комплексное решение под монтаж.

Охлаждение и вентиляция

Тепло — главный враг любого серверного оборудования. В простейшем случае достаточно естественной конвекции через перфорацию. Но если плотность монтажа высокая (например, блейд-системы), нужно активное охлаждение. Чаще всего это вентиляторные панели, которые ставятся в юниты стойки. Они бывают с регулировкой скорости и без. Без регулировки могут создавать избыточный шум, особенно в ночное время, если шкаф стоит в офисе. Регулируемые дороже, но позволяют тонко настраивать поток.

Ещё вариант — вытяжные вентиляторы в верхней панели. Они хорошо работают, если в помещении есть общая система охлаждения, но если нет, то просто гонят горячий воздух под потолок, откуда он снова засасывается в переднюю дверь. Поэтому важно планировать общую вентиляцию помещения. У нас был проект, где заказчик поставил мощные вентиляторы в каждую стойку, но не сделал вытяжку из комнаты — в итоге температура в центре зала была 22°C, а под потолком — 35°C. Пришлось переделывать воздуховоды.

Из экзотики — водяное охлаждение для стоек. Видел такие решения в больших дата-центрах, но для среднего бизнеса это редкость: дорого в монтаже и обслуживании. Хотя, если говорить о перспективе, с ростом мощности оборудования, возможно, придётся к этому вернуться. Пока же большинство обходится комбинацией перфорации, вентиляторов и грамотного размещения оборудования (чтобы горячие и холодные потоки не смешивались).

Электропитание и безопасность

Блоки распределения питания (PDU) — это не просто розетки на рейке. Важно смотреть на тип разъёмов (C13, C19, Schuko), количество фаз, наличие защиты от перенапряжения и, что критично, на возможность мониторинга по IP. Умные PDU позволяют удалённо отслеживать потребление и даже отключать отдельные розетки. Но и стоят они в разы дороже обычных. В небольших стойках часто ставят простые PDU, а мониторинг организуют на уровне всего щита. Это дешевле, но менее гибко.

Защита от перегрузки — обычно это автоматические выключатели на входе. Но их нужно правильно подбирать под сечение кабеля и общую планируемую нагрузку. Однажды видел, как в стойку на 16А поставили три сервера, каждый из которых при пиковой нагрузке брал по 8А — автомат выбивало регулярно. Пришлось тянуть отдельную линию. Ещё момент: если в стойке есть оборудование с импульсными блоками питания (например, ИБП), могут быть помехи — поэтому лучше ставить PDU с фильтрами.

Безопасность — это не только замки на дверях. Сейчас часто требуются датчики температуры и влажности, датчики задымления. Их можно интегрировать в общую систему мониторинга. Кстати, если шкаф стоит в некондиционируемом помещении (например, на производстве), датчик влажности обязателен: конденсат может убить оборудование быстрее, чем перегрев. У OOO Ханчжоу Хэнгу Технолоджи в описании продуктов есть уличные шкафы — так вот для них такие датчики должны быть по умолчанию, иначе наработка на отказ резко падает.

Мелкие, но важные компоненты

Светильник — кажется, ерунда, но когда работаешь в стойке в полумраке (а часто их ставят в тёмных комнатах), без подсветки не обойтись. Бывают встроенные светодиодные ленты на дверце, бывают отдельные лампы. Главное, чтобы свет не бил в глаза и равномерно освещал всю глубину. Видел решения, где светильник ставили только в верхней части — нижние юниты оставались в тени, приходилось фонариком подсвечивать.

Колёса или ролики — если шкаф нужно иногда перемещать. Но тут важно: если стойка нагружена, колёса должны быть с тормозами и рассчитаны на вес. Обычные офисные колёса от компьютерных столов не подходят — сломаются через месяц. Лучше брать специализированные, с подшипниками. И ещё: если пол неровный, регулируемые ножки надёжнее.

Аксессуары: кронштейны для монтажа нестандартного оборудования, заглушки на пустые юниты (чтобы улучшить воздушный поток), этикет-принтеры для маркировки кабелей. Последнее — это вообще отдельная культура. Без маркировки даже в средней стойке через полгода начинается хаос. Мы обычно используем самоламинирующиеся этикетки, которые не выцветают со временем. Кстати, некоторые производители, как та же OOO Ханчжоу Хэнгу Технолоджи, предлагают готовые комплекты аксессуаров под свои стойки — это удобно, потому что не нужно подбирать совместимость.

Вместо заключения: сборка как процесс

Если обобщить, то серверный шкаф — это не статичный продукт, а скорее конструктор, который собирается под конкретные задачи. Можно взять базовую модель и потом докупать компоненты, но часто выгоднее сразу заказывать конфигурацию ?под ключ?. Особенно если речь про несколько однотипных стоек — экономия на монтаже и совместимости. При этом всегда стоит оставлять запас по юнитам и нагрузке: оборудование имеет свойство добавляться, а кабелей со временем становится только больше.

Из личного опыта: самые проблемные места — это стыки между компонентами от разных производителей. Например, клетчатые гайки одного бренда могут не совсем плотно сидеть в профилях другого. Или крепёжные отверстия в полках не совпадают с шагом отверстий в стойках. Поэтому, если есть возможность, лучше брать всё от одного поставщика. Упомянутая компания, судя по описанию на hzhg.ru, как раз предлагает полный цикл: от металлоизделий и покраски до готовых серверных и сетевых стоек — это снижает риски несовместимости.

В итоге, отвечая на вопрос ?из чего состоит?, можно дать формальный список: рама, двери, панели, монтажные профили, органайзеры, PDU, вентиляторы... Но реальный состав всегда определяется проектом. Иногда важнее потратиться на качественные кабельные органайзеры, чем на дорогие вентиляторы, если помещение хорошо кондиционируется. Или наоборот. Главное — понимать, как каждый компонент влияет на работу в конкретных условиях. А это приходит только с практикой, и часто — через ошибки.