一、 什么是刀片?
所谓刀片服务器(准确的说应叫做刀片式服务器)是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元,实现高可用和高密度。每一块"刀片"实际上就是一块系统主板。它们可以通过"板载"硬盘启动自己的操作系统,如Windows NT/2000、Linux等,类似于一个个独立的服务器,在这种模式下,每一块母板运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。不过,管理员可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境,并同时共享资源,为相同的用户群服务。在集群中插入新的
"刀片",就可以提高整体性能。而由于每块"刀片"都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,并且将维护时间减少到最小。
这些刀片服务器在设计之初都具有低功耗、空间小、单机售价低等特点,同时它还继承发扬了传统服务器的一些技术指标,比如把热插拔和冗余运用到刀片服务器之中,这些设计满足了密集计算环境对服务器性能的需求;有的还通过内置的负载均衡技术,有效地提高了服务器的稳定性和核心网络性能。而从外表看,与传统的机架/塔式服务器相比,刀片服务器能够最大限度地节约服务器的使用空间和费用,并为用户提供灵活、便捷的扩展升级手段。
刀片式服务器已经成为高性能计算集群的主流,在全球超级500 强和国内100 强超级计算机中,许多新增的集群系统都采用了刀片架构。由于采用刀片服务器可以极大减少所需外部线缆的数量,可以大大降低由于线缆连接故障带来的隐患,提高系统可靠性。
它的优点主要如下:
(1)大大降低运行管理费用
(2)高处理能力密度,节省宝贵空间和占地费用
(3)低耗电降低电费
(4)低散热减少空调费用
(5)可靠性设计更加完善,减少停机时间
(6)冗余电源、风扇
(7)光路诊断
(8)电缆连接点大大减少
(9)冗余交换模块和电缆连接
通常人们按照外形结构的不同将服务器分成塔式、机架式、刀片式服务器三种类型,那么这三种服务器之间究竟有什么区别,各自适合应用于哪些方面呢?
塔式服务器一般是大家见得最多的,它的外形及结构都与普通的PC机差不多,只是个头稍大一些,其外形尺寸并无统一标准。
塔式服务器的主板扩展性较强,插槽也很多,而且塔式服务器的机箱内部往往会预留很多空间,以便进行硬盘,电源等的冗余扩展。这种服务器无需额外设备,对放置空间没多少要求,并且具有良好的可扩展性,配置也能够很高,因而应用范围非常广泛,可以满足一般常见的服务器应用需求。
这种类型服务器尤其适合常见的入门级和工作组级服务器应用,而且成本比较低,性能能满足大部分中小企业用户的要求,目前的市场需求空间还是很大的。
但这种类型服务器也有不少局限性,在需要采用多台服务器同时工作以满足较高的服务器应用需求时,由于其个体比较大,占用空间多,也不方便管理,便显得很不适合。
机架服务器实际上是工业标准化下的产品,其外观按照统一标准来设计,配合机柜统一使用,以满足企业的服务器密集部署需求。机架服务器的主要作用是为节省空间,由于能够将多台服务器装到一个机柜上,不仅可以占用更小的空间,而且也便于统一管理。机架服务器的宽度为19英寸,高度以U为单位(1U=1.75英寸=44.45毫米),通常有1U,2U,3U,4U,5U,7U几种标准的服务器。最常用的有1U 2U.
这种服务器的优点是占用空间小,而且便于统一管理,但由于内部空间限制,扩充性较受限制,例如1U的服务器大都只有1到2个PCI扩充槽。此外,散热性能也是一个需要注意的问题,此外还需要有机柜等设备,因此这种服务器多用于服务器数量较多的大型企业使用,也有不少企业采用这种类型的服务器,但将服务器交付给专门的服务器托管机构来托管,尤其是目前很多网站的服务器都采用这种方式。
这种服务器由于在扩展性和散热问题上受到限制,因而单机性能比较有限,应用范围也受到一定限制,往往只专注于某在方面的应用,如远程存储和网络服务等。
在价格方面,机架式服务器一般比同等配置的塔式服务器贵上二到三成。
刀片服务器是一种HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的,其主要结构为一大型主体机箱,内部可插上许多“刀片”,其中每一块刀片实际上就是一块系统母板,类似于一个个独立的服务器,它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统。每一块刀片可以运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。而且,也可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的刀片可以连接起来提供高速的网络环境,共享资源,为相同的用户群服务。在集群中插入新的刀片,就可以提高整体性能。而由于每块刀片都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,并且将维护时间减少到最小。
刀片服务器比机架式服务器更节省空间,同时,散热问题也更突出,往往要在机箱内装上大型强力风扇来散热。此型服务器虽然空间较节省,但是其机柜与刀片价格都不低,一般应用于大型的数据中心或者需要大规模计算的领域,如银行电信金融行业以及互联网数据中心等。
目前,节约空间、便于集中管理、易于扩展和提供不间断的服务,成为对下一代服务器的新要求,而刀片服务器正好能满足这一需求,因而刀片服务器市场需求正不断扩大,具有良好的市场前景。
二、 什么时候用户选择刀片服务器?
您无需用刀片产品来替换当前IT环境中的配置。惠普刀片系统可安装到相同机架中,并能够与常见的网络和SAN连接。另外,您还可以使用相同的惠普工具来管理刀片产品和其它惠普服务器及存储设备。考虑使用刀片产品的最佳时机包括:
基础设施过时:导致更换IT设备的常见问题包括:支持成本较高、不可靠、性能较低、复杂性较高、灵活性和安全性较差、扩展空间不足以及功耗不断攀升。
升级:技术的更新换代周期通常为3到5年,企业需要对其现有技术进行升级。另外,租赁协议也可能到期。
添加或连接到SAN:借助刀片系统,连接SAN所需的组件大大减少,因此采用刀片服务器连接SAN可节省50-64%的成本。
虚拟化:刀片系统无疑是实施虚拟化的理想选择。ProLiant刀片服务器具有虚拟机所需的全部特性,而作为解决方案的一部分,刀片系统能够对网络和外部存储进行虚拟化。现在,洞察管理套件还提供了内建的虚拟机管理器,使您能够对虚拟解决方案进行轻松维护。
扩展接口:企业正常业务发展以及合并和收购等商业活动的发生,会导致计算、网络和存储等资源的增加。
战略计划:包括增添新的应用或解决方案,以改进现有设备或提供新的服务。
整合:大型公司目前普遍采用的战略计划,与上述4个变更事件有关的常见项目。 通常采用某种形式的虚拟化,并针对其开展相关的项目,以提高利用率,降低运营成本。
三、 刀片服务器要点
1.冗余性:刀片服务器的集成度非常高,需要更多的冗余设计来保证高可靠性,需要仔细了解后再作定夺。
2.散热和功耗:由于在很小的空间内积聚了更多的服务器刀片,因此要充分考虑散热问题,在空调的配备上要留够量。另外,刀片服务器对电源的要求,也比单台机架式服务器的功率需求大。
3.支持多种应用:刀片服务器能否支持多种应用也是用户必须考虑的,包括多操作系统平台的支持,如Windows、Linux系统的平台应用等。
4.可管理性:用户还要关注系统厂商与工具厂商是否具有比较密切的合作关系、刀片自身携带或者可供选择的管理工具是否多样,这关系到刀片管理系统日后的维护、管理等诸多方面,非常重要。
5.提高性价比:在实施过程中,一些措施的采取能提高刀片的综合性价比。比如通过多个系统共用电源、冷却设备、管理硬件和布线系统,可以降低每个服务器的成本;部分刀片服务器选用低功率的处理器,从而将整体的功耗降低。
四、 HP刀片服务器三大特性
内蕴深厚-探索HP 刀片服务器三大创新技术
目前HP刀片服务器在中国服务器刀片市场占据48%的市场份额,排名第一,且随我们一起来探索其深厚的技术底蕴。
HP Insight Control-洞察管理技术
智能管理模块
提供可视化界面,可以对整个刀片机箱进行快速部署和管理
创新的板载LCD管理,直观洞察并配置所有刀片状态
此外,SIM(Systems Insight Manager)还提供用户对刀片群的快速部署;点对点服务器环境的系统迁移;以及虚拟化的部署实施。
HP Thermal Logic-能量智控技术
动态调节功耗和散热,满足能源预算
捕获和分析整个系统的功耗与温度数据
与机架安装式相比,能源效率提高+30%
创新之一: HP “散热小组”模拟喷气式飞机涡轮增压而设计出的Active Cool(主动散热)风扇, 荣获了多项专利。
与传统风扇相比,功耗降低高达66%。
HP Virtual Connect-虚拟连接技术
I/O虚拟化,进行一次线缆连接,便可灵活地更改数据中心连接
• 减少大量连接线缆
• 无需构建新的FC域
• 虚拟连接管理器支持SAN或LAN的故障切换
• 可随时对服务器进行更改,添加、移动、更换、升级均不会对LAN或SAN造成影响
五、 传统IT环境存在问题
1, 您目前的企业IT环境是面临4大挑战?(成本、时间、变更、能耗)选择刀片服务器可以解决这些问题。
附:企业在基础设施方面主要面临4个艰巨挑战:
成本:购买、运行和维护成本较高。
时间:工作效率低下、宕机时间较长,且无法有效抓住新的业务机遇。
变更: 灵活性较低,工作流程比较复杂,需要耗费大量人力物力才能进行扩展,适应新的变化。
能耗:效率低下且能耗较高的系统会导致电力成本急剧攀升,并且对站点的供电和空调散热能力提出了严峻的挑战。
2,您目前的IT环境是否机箱堆积如山,电缆布线杂乱不堪,维护工作需要大量的人力和物力。刀片系统可在构建之初对一切组件进行整合,因此能够有效解决这些问题。
3,与传统IT相比,整合设计有助于降低购买成本,使用户更加轻松地拥有立杆见影的集成冗余特性;与机架安装式基础设施相比,所需线缆和其它组件减少达40%
4,惠普虚拟连接和模块化设计有助于顺利进行变更,加快发展速度无需重新布线即可动态添加、更换和恢复资源
5,惠普智能能耗技术可将电源和散热作为一种资源进行管理,能源效率大幅提升功耗降低高达30%,数据中心内的热气排放量显著减少
6,惠普洞察管理可有效管理自动化基础设施,节省客户的宝贵时间提高管理员工作效率,简化库存、供应和恢复,加快补丁修复速度