Раздельные холодные и горячие коридоры (cold aisle/hot aisle containment) — стандарт расстановки серверных стоек в ЦОД. Фронтальные стороны стоек обращены друг к другу и образуют «холодный коридор», куда подаётся охлаждённый воздух. Тыльные стороны обращены наружу и образуют «горячий коридор», откуда отработанный воздух выводится в систему кондиционирования.
Как работает
Кондиционеры (CRAC/CRAH-блоки) подают холодный воздух под фальшполом или через перфорированные плитки. Воздух поднимается через фронт серверов, охлаждает компоненты и выходит через тыл стойки в горячий коридор. Оттуда горячий воздух возвращается к кондиционерам через воздуховоды в потолке или через подвесные короба. Без разделения коридоров холодный и горячий воздух смешиваются, снижая эффективность охлаждения.
Полное сдерживание (containment) достигается за счёт физических перегородок: распашных дверей и панелей-заглушек на верхних и торцевых проёмах коридора. PUE (Power Usage Effectiveness) при полном сдерживании достигает 1,2–1,4 против 1,8–2,0 без него.
История
Концепцию горячего/холодного коридора впервые формализовал инженер IBM Роберт Салливан в 1999 году на конференции AFCOM. До этого стойки расставляли произвольно, что приводило к горячим точкам и неэффективному расходу энергии. К 2005 году схема стала стандартом де-факто для всех новых ЦОД. В 2010-х годах появились системы полного сдерживания с физическими перегородками, снижающие PUE ещё на 15–20%.
На что обращать внимание
Для корректной работы схемы необходимо закрывать все пустые позиции в стойках заглушками — иначе горячий воздух рециркулирует через незанятые юниты обратно во фронт. Плотность оборудования в стойке ограничена тепловыделением: при нагрузке свыше 10–15 кВт на стойку воздушного охлаждения может не хватать и требуется жидкостное охлаждение задних дверей (rear-door heat exchangers). ЦОД класса TIER III обязательно применяет раздельные коридоры как базовое требование к PUE.
Принцип работы
В традиционном серверном зале горячий воздух из задних панелей серверов смешивается с холодным воздухом из кондиционеров — КПД охлаждения падает. Концепция Hot Aisle/Cold Aisle разделяет потоки: серверы расставляются «лицом к лицу» (холодный коридор между фронтами) и «спиной к спине» (горячий коридор между задними панелями). Раздельные холодные коридоры идут дальше: устанавливаются физические перегородки (containment) над и по бокам холодных коридоров, полностью изолируя холодный воздух. Это повышает эффективность на 20--40% и снижает PUE (Power Usage Effectiveness) с 1.8 до 1.3--1.4. PUE 1.0 — теоретический максимум.
Связь с хостингом
Для пользователя хостинга раздельные холодные коридоры означают стабильно низкие температуры серверов, что снижает вероятность термоотказов жёстких дисков и процессоров. Перегрев — одна из главных причин выхода из строя дисков (оптимальная рабочая температура HDD: 0--55 °C, SSD: 0--70 °C). Хостеры в сертифицированных ЦОД с hot/cold aisle containment обеспечивают более надёжную работу оборудования. Прецизионное кондиционирование совместно с hot-cold aisle даёт оптимальные показатели. ИБП и система охлаждения — два ключевых инженерных элемента ЦОД.
История
Концепция Hot/Cold Aisle предложена компанией IBM в 1992 году. Cold Aisle Containment (CAC) и Hot Aisle Containment (HAC) появились как коммерческие продукты в 2003--2005 годах. К 2010 году стали стандартом для новых ЦОД. Google, Facebook, Microsoft используют жидкостное охлаждение серверов (Direct Liquid Cooling, DLC) как следующий шаг после containment, достигая PUE 1.1--1.2.