根據服務器功能,刀片服務器分為服務器刀片、網絡刀片、存儲刀片、管理刀片、光纖通道SAN刀片、擴展I/O刀片和其他具有不同功能的刀片服務器。刀片服務器有兩個公認的特征。壹是克服了芯片服務器集群的缺點,被稱為集群的終結者;二是實現機櫃優化。
那麽刀片式服務器相對於機架式服務器(更不用說塔式服務器)有什麽優勢呢?
1.就空間密度而言,刀片服務器和機架式服務器。
刀片式服務器比機架式服務器節省更多空間。事實上,刀片服務器使機架式服務器占用的空間密度又增加了50%。在配置機櫃系統的前提下,將lU機架優化服務器系統移植到刀片服務器所占用的空間僅為1/3 ~ 1/2。在標準機櫃環境中。刀片服務器的處理密度增加了四到五倍。
2.從機房布線和管理方面看刀片服務器和機架式服務器。
刀片服務器的布線只要在機房統壹布設網線、電源線即可。刀片服務器之間不需要人工布線;機架式服務器必須分別連接每臺服務器的網絡電纜和電源電纜。如果在壹個42U的機櫃上安裝多臺1U的服務器,機櫃後面會有很多布線,看起來很亂。
3.從靈活性的角度看刀片式服務器和機架式服務器
早期刀片服務器的靈活性不如機架式服務器。如果用戶需要大內存的數據庫服務器,又不想通過集群來構建,刀片也將無法做到。因為市面上很容易買到16內存插槽的機架式服務器,而刀片式服務器只能支持4-8個內存插槽。但如今,隨著技術的不斷進步,單個存儲器的容量在增加,價格在降低;可以在刀片服務器中配置超過32GB的內存。
高性能數據庫應用中的刀片不能通過外部RAID卡配備磁盤陣列。大多數情況下,刀片支持2.5寸硬盤,不僅比3.5寸硬盤貴,而且性能差,這也是因為“刀片密度高”。如今,壹個典型的刀片最多只能安裝140GB硬盤,但很多機架式產品都可以配備2TB的存儲容量。在實際使用中,配備SAN或ISCSI等專業存儲設備的刀片服務器可以解決存儲容量小的問題。
4.從采購成本看刀片服務器和機架式服務器。
理論上,刀片服務器的采購成本會比同等數量的機架式服務器低,因為減少了很多冗余和不必要的部件,比如DVD、電源和KVM、網絡等線纜。由於壟斷,每個刀片服務器制造商都有自己專有的刀片架構。這使得刀片產品的價格居高不下。
相信壹臺配置齊全的刀片服務器,相比同廠商最貴的機架式服務器,能省下不少錢。但實際上,如果用戶采用“在機箱中逐步添加刀片”的做法,會發現機架式服務器的性價比更高,因為大多數刀片及相關產品都比相應的機架式產品貴。壹般刀片機箱4000 ~ 8000美金,刀片也比1U機架貴。
5.從可擴展性和標準的角度看刀片式服務器和機架式服務器。
1U機架式服務器的優勢在於采用標準服務器設計技術,標準外設和標準接口,具有RAID功能和冗余功能,可以獨立運行,承擔任務。在可擴展性方面,機架式服務器由於機箱空間小,在機箱內的可擴展性很差,但是通過服務器集群或者外置擴展櫃可以非常有效的擴展。刀片服務器在向上和向外擴展方面都具有創新性。要添加新服務器,通常只需將新的單處理器或多處理器刀片式服務器插入機箱的開放式支架中。
刀片服務器可以插入到擴展的基礎架構中。此外,機箱內部的選項模塊允許我們添加壹旦外部連接即可享受的功能,刀片技術的模塊化設計可以實現快速擴展。
在標準化方面,IBM、HP、DELL的刀片產品之間沒有統壹的標準,互不兼容,甚至同壹廠商不同型號的刀片機箱標準也不壹樣。機架式服務器采用統壹標準制造,IBM的2U服務器可以安裝在任何標準的42U服務器機櫃中。
6.從可靠性和維護角度看刀片式服務器和機架式服務器。
當采用常見的1U機架式服務器方案時,大量的電源線和網線產生的大量插入點形成了大量的潛在“問題點”。改用刀片服務器機箱和刀片服務器私有方案後,減少了原有的網絡和電源插件點,也增加了系統的可靠性。
刀片式服務器的所有關鍵組件都可以是冗余的或熱插拔的,包括冷卻系統、電源、以太網控制器和交換機、中間背板和底板、硬盤和服務處理器。移除服務器進行維護只意味著將刀片式服務器從機箱中拖出,這與移除熱插拔硬盤壹樣簡單。先進的刀片服務器系統提供了壹種智能方式來實現高度敏感的維護。先進的診斷功能可以引導維護人員直接找到故障部件,實現快速有效的恢復,有些刀片服務器甚至不會出現單點故障。機架式服務器維護比刀片式服務器更復雜。
結論
綜上所述,刀片服務器可以最大化數據中心的空間,縮短部署時間,減輕管理員的管理負擔。降低能源消耗;機架式服務器硬件配置靈活且經濟實惠。因此,在服務器硬件選型的過程中,各圖書館可以根據機房空間、性價比、人員配備等實際情況,結合應用平臺的需求進行合理選擇。所謂刀片式服務器,就是將多個卡式服務器單元插入壹個標準高度的機架式機箱中,實現高可用性和高密度。每個“刀片”實際上是壹個系統主板。他們可以通過“板載”硬盤啟動自己的操作系統,如Windows NT/2000、Linux等。,類似於獨立的服務器。在這種模式下,每個主板運行自己的系統,服務於不同的指定用戶群,它們之間沒有任何關聯。但是,管理員可以使用系統軟件將這些主板組裝成壹個服務器集群。在集群模式下,可以連接所有主板,提供高速網絡環境,同時* * *享受資源,服務同壹用戶群。在集群中插入新的
“刀鋒”,可以提高整體性能。因為每個“刀片”都是可熱插拔的,所以可以很容易地更換系統,並且可以最大限度地減少維護時間。
在設計之初,這些刀片服務器都具有功耗低、空間小、單價低的特點。同時,它們也繼承和發揚了傳統服務器的壹些技術指標,比如將熱插拔和冗余應用於刀片服務器,滿足了密集計算環境下對服務器性能的要求。有的還通過內置的負載均衡技術,有效提高了服務器的穩定性和核心網的性能。從外部來看,與傳統的機架式/塔式服務器相比,刀片式服務器可以最大限度地節省服務器的空間和成本,為用戶提供靈活方便的擴展和升級手段。
刀片服務器的特點
刀片服務器有兩個公認的特征。壹是克服了芯片服務器集群的缺點,成為集群的終結者。二是實現機櫃優化。
集群終止符
眾所周知,服務器集群作為壹種負載均衡技術,被廣泛應用於有效提高系統的穩定性和核心網絡服務的性能。在集群系統中,如果想要提供更高端的計算和服務性能,只需要增加更多的單元就可以獲得更高的性能。更重要的是,服務器集群還可以為任何單個服務器提供冗余和容錯。
目前,IT行業正在大力開發適應寬帶網絡的功能強大、性能可靠的計算機。在過去的幾年裏,寬帶技術極大地豐富了信息高速公路的傳輸內容。服務器集群和RAID技術的誕生,為計算機和數據池的互聯網應用提供了新的解決方案,但其成本遠低於傳統的高端專用服務器和大型機。但是服務器集群的整合能力較低,管理這樣的集群是很多管理員頭疼的問題。特別是集群擴容的需求越來越大,維護這些服務器的工作量是不可想象的,包括服務器之間的內部連接,對空間的要求。這些物理因素限制了集群的擴展。刀片服務器的出現及時解決了這些問題。在集群模式下,可以連接刀片服務器的所有主板,以提供高速網絡環境並享受資源。同時,每個刀片都可以配備內置的監控和管理工具軟件。配置壹臺高密度的服務器,可以解決壹到壹百臺服務器的管理問題。如果需要在集群中添加或刪除服務器,只需插入或拔出壹塊板,即可最大限度地減少維護時間。從這個意義上說,刀片服務器從根本上克服了服務器集群的缺點。
實現機櫃優化
從某種角度來說,刀片服務器實現了機櫃優化的天然飛躍。刀片服務器再次將機櫃服務器占用的空間密度提高了50%。據資料顯示,在配置機櫃系統的情況下,將1U機架優化服務器系統移植到刀片服務器所占用的空間僅為1/3 ~ 1/2。在標準機櫃環境中,刀片式服務器的處理密度增加了四到五倍。例如,在處理1024個節點的高密度計算服務器環境中,1U的配置需要24個機櫃,這還不包括以太網交換集線器占用的機櫃空間,而8個刀片的刀片服務器只需要9個機櫃,但包括了以太網交換機的空間。同樣的面積,數據中心通過部署刀片服務器,可以獲得8倍於機架式服務器的服務器租賃收入。
另外,刀片服務器采用集中管理,可以簡化服務器的管理。在IT人員越來越稀缺的今天,采用刀片服務器的企業可以減少高薪聘請服務器管理和維護人員,從而降低維護成本。此外,刀片服務器的低功耗設計也將顯著降低能耗,節約能源,降低成本。
作為壹個新的服務器產品,讀者可能對它還缺乏直觀的了解。每臺刀片服務器壹般由機櫃和刀片組成,所以刀片服務器的logo由機櫃的型號和刀片* * *的型號組成,而不是像以前的服務器壹樣用單壹的服務器型號來表示。刀片通過後面板上的CompacPCI接口連接到機櫃。服務器機櫃通常可以容納8到幾十個刀片。刀片主要是服務器刀片,每個服務器刀片都是功能齊全的服務器。
在這裏,我們向您介紹壹種常見的刀片服務器,以了解其基本組成。
根據所需的服務器功能,刀片服務器分為服務器刀片、網絡刀片、存儲刀片、管理刀片、光纖通道SAN刀片、擴展I/O刀片以及其他相應的具有不同功能的刀片服務器。
目前最常見的服務器刀片壹般采用1芯片的Intel Pentium III處理器,采用ServerWorks LC-E芯片組、Intel 815芯片組和Via Pro266芯片組。支持的內存容量和類型由芯片組決定,內存類型壹般為SDRAM或帶ECC功能的DDR。由於刀片服務器散熱問題嚴重,壹些廠商在設計中采用了低功耗的Transmeta 5600處理器。目前惠普和Sun也在努力把他們的RISC處理器做成服務器刀片,但是還沒有出現。
刀片式服務器除了連接機櫃背板的接口外,壹般都有PMC擴展接口,可以連接PMC接口的擴展卡,如SCSI卡、光纖存儲卡等,功能相當於PCI擴展槽,但相應接口的擴展卡略貴。服務器刀片使用與筆記本電腦相同規格的65mm(2.5寸)硬盤,壹般只安裝操作系統和簡單的應用軟件,性能較低。
網絡刀片
網絡刀片的功能相當於局域網交換機,從而提供良好的網絡監控和管理功能。網絡刀片壹般提供10/100Mbps端口,以雙絞線方式連接到服務器刀片,提供高速上行通道(千兆端口)。采用NAS存儲模式的刀片服務器通常配備兩個網絡刀片,其中壹個專用於連接NAS設備。每個刀片支持10/100/1000M以太網連接,背板上可以安裝壹個10/1000 m的2-4層交換機,這樣系統中每個插槽上安裝的刀片都可以與交換機連接。通過集成這種總線,刀片服務器系統可以很好地集成IP業務和語音業務,並提供各種電信增值業務。
存儲刀片
存儲刀片可以看作是壹個硬盤模塊,通過背板總線或硬盤接口線向服務器刀片提供存儲功能。存儲刀片壹般配備兩塊高性能90mm(3.5英寸)硬盤,接口類型有IDE、SCSI、光纖通道。
管理刀片
第壹代刀片服務器的KVM(鍵盤、VGA、鼠標)刀片可以說是最簡單的管理刀片,為所有的服務器刀片提供管理控制。KVM刀片式服務器提供鍵盤、鼠標和顯示器接口。KVM刀片往往包括軟驅和光驅,方便用戶直接操作服務器刀片。KVM刀片上提供了開關,用於在機櫃上的不同刀片之間或不同機櫃之間進行切換。第二代刀片服務器有更強大的管理功能,但每個產品都不壹樣。管理刀片往往通過服務器刀片上的集成監控管理芯片,對1或以上的刀片服務器進行集中監控管理。管理刀片向服務器機櫃中的其他刀片提供必要的配置信息,當壹些刀片出現故障時接收警報信息,並向監控程序發送警報。
CompactPCI:刀片服務器的標準
CompactPCI開放標準架構很好地平衡了行業標準,包括硬件、操作系統、應用開發工具,能夠快速有效地開發高利潤的電信增值業務。同時可以改造基於專有軟硬件架構的傳統電信建設,享受開放系統帶來的成本大幅降低和行業標準操作系統普及的好處。這種變化使設備和服務提供商找到了數百萬開發者,開始采用高可靠性、高可擴展性和高性能的CompactPCI寬帶通信平臺。
CompactPCI總線標準是建立刀片服務器的基礎。它是唯壹的標準,也是標準爭議的起源。目前CompactPCI主要有兩個版本,1.0版和2.0版,在接口定義的完善程度上有所不同。早期的刀片服務器都采用CompactPCI 1.0的標準,背板帶寬僅限於32位PCI。這些產品屬於第壹代刀片服務器。2002年,最新的刀片服務器采用了CompactPCI 2.0標準,背板支持64位PCI通信,因此被稱為第二代刀片服務器。由於標準版本不同,兩代刀片服務器並不完全兼容。
到目前為止,只有惠普宣稱完全按照CompactPCI標準設計刀片服務器,其他服務器廠商只是在總線和接口方面遵循CompactPCI標準,而在刀片尺寸方面並不完全遵循。
應用模式指南
刀片服務器的應用非常廣泛,特別是對於計算密集型的應用,如天氣預報建模、數據采集、數據模擬、數字圖像設計、空氣動力學建模等。對於行業應用,如電信、金融、IDC/ASP/ISP應用、手機基站、視頻點播、Web主機運營和實驗室系統,刀片服務器依然可以大顯身手。刀片服務器的出現,使其在2001年底的服務器市場上,相對於機架式服務器占據了較大的市場份額。隨著2002年技術的發展,特別是InfiniBand技術開始發揮重要作用,刀片服務器將逐漸成為主流服務器,並占據更大的市場份額。
刀片服務器被廣泛使用。下面我們列舉兩種典型的應用模式進行簡單介紹。
應用模式1:網站Web服務器
這種方法可以充分發揮刀片服務器高密度、集群化、遠程管理的優勢。網站可以用刀片服務器組成高密度集群,實現高流量的Web服務器,然後後端連接中高端服務器或集群系統作為數據庫服務器。存儲服務提供商可以采用相同的前端方案,後端可以配合NAS設備提供存儲服務。與普通機架式服務器相比,刀片式服務器在這類應用中的優勢在於占用的席位少,可以有效節省托管成本。
應用模式2:中小企業網絡服務器
當前的企業網絡需求是多種多樣的,需要各種類型的服務,有些可以安裝在壹臺機器上,有些則需要使用至少壹臺備份機器或集群。相應的,任何刀片系統都可以獨立運行,也可以與其他服務器組成集群或備份。根據企業的實際需要。這種方法可以充分發揮刀片服務器易於管理、配置靈活、可擴展性好等優點。使用刀片服務器集群並與存儲區域網相結合,可以勝任大數據吞吐量的數據庫並行處理。對於企業來說,這種高密度不僅節省了寶貴的機櫃空間,還節省了布線成本和電力,從而降低了對UPS的要求。參考資料:
其他/2004-08-23/0921410083 . shtml