Что мы знаем о серверах высокой плотности. Блейд Системы и Решения на базе Blade Серверов

СЕРВЕРОВ! БЛЕЙД КОНФИГУРАТОР - это удобный инструмент, помогающий быстро и просто подобрать оптимальный вариант серверного оборудования для Blade-систем.

BLADE серверы - это уникальное технологическое решение. Объемы данных постоянно растут, для их обработки и хранения предназначены специализированные Центры Обработки Данных или ЦОДы. Но, если объемы Данных наращиваются с высокой скоростью, возникает острая необходимость в том, чтобы плотность размещения вычислительных машин была максимальной, а такая плотность требует огромных затрат ресурсов.

ЗАДАЧА: Увеличить число вычислительных машин размещенных в ограниченном пространстве, а так же снизить расходы на их обслуживание.

Существует два варианта решения этой проблемы. Первый из них - это сложные многопроцессорные системы, занимающие много места. А второй… Вот о нем-то мы и поговорим более подробно, ведь вторым способом увеличить производительность в ограниченном пространстве любого вычислительного центра стали так называемые «ЛЕЗВИЯ, то есть BLADE СЕРВЕРЫ.

Сравнение БЛЕЙД серверов различных производителей

Фактически БЛЕЙД система состоит из следующих компонентов:

• BLADE сервер - по сути является обычным rack сервером только без блока питания и с пассивными радиаторами, когда убраны все «лишние компоненты»;
• Собственно - корпус и пассивная плата Backplane, обеспечивающая коммутацию установленного оборудования;
• Системы питания и охлаждения: вентиляторы и блоки питания, вынесенные за пределы корпуса;
• Внешние коммутационные устройства: Ethernet, FC, Infiniband.

Вместо обычных PCI-E и PCI-X плат в Blade-Сервер вставляются мезонинные карты, которые позволяют использовать интерфейсы FC, Infiniband, SAS или дополнительные порты Ethernet при условии наличия в блейд-шасси соответствующего коммутационного модуля.

ГЛАВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА BLADE СЕРВЕРОВ

Стандартный Blade-сервер представляет собой чрезвычайно компактную серверную плату, на которой имеются все необходимые компоненты. Точно такие же есть и на обычных серверах, с той лишь разницей, что на «ЛЕЗВИИ» и процессоры, и память, и сетевые интерфейсы занимают ничтожно малое пространство. Таким образом, успешно справляясь с теми же задачами, БЛЕЙД СЕРВЕРЫ, в отличии от своих более громоздких собратьев, реально решают для пользователей проблему недостатка свободного пространства. Плата небольшого размера просто устанавливается в шасси. Эта плата коммутирует общие блоки питания, систему охлаждения, общую систему управления.

ВЫГОДА

• Снижение общей стоимости затрат на ИТ инфраструктуру;
• Обеспечение надежности систем питания и охлаждения;
• Сокращение количества наружных портов, коммутационных проводов, а так же кабелей питания;
• Повышение удобства управления системой в целом;
• Уменьшение занимаемой площади;
• уменьшение энергопотребления и тепловыделения;
• Высокая масштабируемость;
• Гибкость!

Еще одно довольно весомое преимущество «ЛЕЗВИЙ» вот в чем: после внедрения BLADE технологии стандартный ДАТАЦЕНТР не только уменьшится в размерах, благодаря использованию BLADE серверов, современные IT-подразделения могут избавиться от использования дорогостоящего запатентованного оборудования и программного обеспечения, то есть управление серверами станет не только более открытым, но еще и более простым. А это отличный повод меньше платить за аренду помещения ЦОДа. Немаловажным преимуществом также является тот факт, что с задачей управления большим количеством серверов-«лезвий» вполне по силам справиться всего одному техническому специалисту!

В каких случаях следует кардинально менять ИТ-инфрастуктуру и переходить на внедрение BLADE СЕРВЕРОВ?

В наиболее общем виде основным мотивом перехода на закупки Blade-систем является общая МОДЕРНИЗАЦИЯ СЕРВЕРНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ и стремление заказчиков перейти от имеющегося серверного зоопарка к более современной и упорядоченной системе серверов в организации.

Важным дополнительным аргументом в пользу выбора Blade-систем является наличие реального или планируемого РЕШЕНИЯ ПО КОНСОЛИДАЦИИ СИСТЕМ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ. В пользу этого соображения также можно привести тот факт, что запросы на спецификации Blade-серверов очень часто предполагают и заказ Дисковых массивов данных, например, HP EVA или HP MSA. Действительно, одновременный переход на BLADE и консолидированное хранение данных имеет неоспоримое преимущество, ведь больше не требуется хранить большие объемы информации во внешней памяти самих серверов! По всем остальным параметрам современные Blade Серверы совершенно не уступают своим стоечным аналогам.

Использование серверов Блейд для организации терминальной системы: весьма распространен выбор Blade для реализации системы Сервер-Терминал. К выгодам и удобствам серверного конструктива можно отнести отсутствие большого числа соединительных кабелей для полок, удобную визуализацию полки и быструю идентификацию отдельных модулей в нем.

Грамотно подобранное BLADE оборудование, не только обеспечит стабильную работу системы, но и поможет сэкономить средства на приобретение и обслуживание серверной инфраструктуры в будущем!

Обратитель к профессионалам в сфере проектирования и внедрения BLADE технологий - ADVANSERV .

Реализованные проекты

ОАО "Ново-Широкинский Рудник"
ОКЕАН БАНК (ЗАО)

Быстрый выбор сервера

CRM-система CRM-система Redmine DHCP Сервер DNS Сервер IP АТС Asterisk VPN Сервер Антивирус ClamAV Антивирус Kaspersky Антивирус для почты AmAVIS Веб сервер Видеорегистратор Видеосервер с IP камерами Видеосервер с аналоговой платой Интернет шлюз MS Forefront / ISA Server Контроллер домена Монитор ресурсов Nagios/Zabbix Почтовый сервер Прокси сервер Сервер 1С Сервер OpenVPN Сервер виртуализации Сервер защиты 1С HASP СУБД MS SQL СУБД MySQL/PostgreSQL Терминальный сервер Терминальный сервер NX/xrdp Файловый сервер Файловый сервер Samba Фильтр спама
Для Windows Для Linux

Вопросы и ответы

Основные преимущества blade-серверов: меньшее место в стойке, большая плотность, более эффективное охлаждение и более экономичное энергопотребление, упрощенное администрирование

Основные преимущества blade-серверов: меньшее место в стойке, большая плотность, более эффективное охлаждение и более экономичное энергопотребление, упрощенное администрирование большого количества серверов. Дополнительно блейд-серверы могут быть экономически более эффективны при необходимости подключения к LAN и SAN на высоких скоростях. Соответственно, если данные проблемы для Вас актуальны, стоит рассмотреть возможность приобретения блейд-серверов.

Почти все СУБД имеют встроенные устройства резервного копирования. Если необходим расширенный функционал, то необходимо использовать стороннее средство резервного

Почти все СУБД имеют встроенные устройства резервного копирования. Если необходим расширенный функционал, то необходимо использовать стороннее средство резервного копирования. Это может быть как бесплатное ПО, так и платное. В зависимости от модели лицензирования ПО Вам необходимо приобрести определенный состав лицензий.

Отказоустойчивость подразумевает способность системы работать при отказе одного или нескольких его компонентов. Соответственно для обеспечения отказоустойчивости

Отказоустойчивость подразумевает способность системы работать при отказе одного или нескольких его компонентов. Соответственно для обеспечения отказоустойчивости системы должны быть задублированы все её компоненты. В каждом конкретном случае этот список будет варьироваться в зависимости от развернутого решения. Так же можно составить список отказов (угроз), от которых необходимо защитить систему, к примеру: поломка БП, выход из строя оперативной памяти, сервера целиком, одной из служб, от которой зависит приложение, ИБП стойки, коммутатора, серверной комнаты целиком.

Кластер — группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи и представляющая с точки зрения пользователя единый аппаратный ресурс. Кластер служит

Кластер — группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи и представляющая с точки зрения пользователя единый аппаратный ресурс. Кластер служит для распределения нагрузки, для повышения отказоустойчивости. Для создания кластера необходимо программное обеспечение, поддерживающее данную функцию, два или более серверов, а также в большинстве случаев система хранения данных (СХД). Система Хранения Данных (СХД) - это комплексное программно-аппаратное решение по организации надёжного хранения информационных ресурсов и предоставления гарантированного доступа к ним. Примеры кластерных решений:

• Stratus
• VMware vSphere
• Oracle RAC
• MS NLB, Failover cluster
• Symantec Veritas Cluster Server

В работе 1С участвуют 3 узла - Клиент/Сервер 1С/Сервер СУБД. Необходимо произвести мониторинг всех узлов, используя стандартное средство мониторинга Windows Server - perfmon. Необходимо

В работе 1С участвуют 3 узла - Клиент/Сервер 1С/Сервер СУБД. Необходимо произвести мониторинг всех узлов, используя стандартное средство мониторинга Windows Server - perfmon. Необходимо отследить показатели: загруженность процессора, свободная оперативная память, количество ошибок чтения страниц, дисковая очередь к каждому диску, скорость чтения/записи на диск, очередь сетевой карты.

Как средство для хранения резервных копий может выступать множество устройств, начиная от USB Flash до ленточных библиотек и дисковых массивов. Спектр решений достаточно

Как средство для хранения резервных копий может выступать множество устройств, начиная от USB Flash до ленточных библиотек и дисковых массивов. Спектр решений достаточно широк, как и спектр требований, поэтому нельзя дать однозначного ответа. В любом случае необходимо определиться с ключевыми показателями: Объем резервных копий, количество хранимых резервных копий, частота их выполнения, окно бэкапа, необходимое время восстановления, необходимая скорость создания копий и восстановления, необходимость репликации или перемещения носителей с резервными копиями. В общем случае, для некрупных компаний (SMB) которым, мы рекомендуем использовать резервное копирование на HDD, либо на NAS, либо на специализированное устройство с дедупликацией, из-за более простого администрирования и меньшего времени восстановления. Если есть специфические требования, то мы готовы индивидуально подобрать решение.

Типичный сервер использует всего 5-10% своих возможностей. Виртуализация позволяет объединить ресурсы процессора, памяти и дисков аппаратных серверов и предоставить

Типичный сервер использует всего 5-10% своих возможностей. Виртуализация позволяет объединить ресурсы процессора, памяти и дисков аппаратных серверов и предоставить общие ресурсы для множества виртуальных серверов (виртуальных машин), эффективно и просто управлять и следить за значительно меньшим количеством аппаратных серверов и в десятки раз быстрее разворачивать на них множество виртуальных. Это сокращает затраты на электроэнергию и охлаждение, уменьшает занимаемое место, кабельную инфраструктуру.

Создание дискового RAID массива на сервере Для создания RAID массива на сервере необходимо, прежде всего, иметь на самом сервере подключенные диски HDD. Материнская плата,

Создание дискового RAID массива на сервере

Для создания RAID массива на сервере необходимо, прежде всего, иметь на самом сервере подключенные диски HDD. Материнская плата, установленная в сервере, должна быть либо с интегрированным RAID-контроллером (встроен в материнскую плату), либо потребуется установить отдельный дискретный РЕЙД-контроллер, который, как правило, устанавливается в специальный разъем PCI-Express.

Сравнение уровней RAID

RAID LEVEL	Кол-во дисков	Эффективная ёмкость*	Отказоустойчивость	Преимущества	Недостатки
				наивысшая производительность	очень низкая надёжность
	от 2, чётное			высокая производительность и надёжность
	от 3, нечётное			высокая защищённость данных и неплохая производительность	двойная стоимость дискового пространства
10 или 01	от 4, чётное			наивысшая производительность и высокая надёжность	двойная стоимость дискового пространства
				экономичность, высокая надёжность	производительность ниже RAID 0 и 1
	от 6, чётное			высокая надёжность и производительность	высокая стоимость и сложность обслуживания
				экономичность, высокая надёжность, скорость выше RAID 5
				быстрое реконструирование данных после сбоя, экономичность, высокая надёжность, скорость выше RAID 5	производительность ниже RAID 0 и 1, резервный накопитель работает на холостом ходу и не проверяется
				экономичность, наивысшая надёжность	производительность ниже RAID 5
	от 8, чётное			очень высокая надёжность	высокая стоимость и сложность организации

* N — количество дисков в массиве, S — объём наименьшего диска.
** Информация не потеряется, если выйдут из строя диски в пределах разных зеркал.
*** Информация не потеряется, если выйдет из строя одинаковое кол-во дисков в разных stripe"ах.
**** Информация не потеряется, если выйдут из строя диски в пределах одного зеркала.

Рассмотрим основные преимущества блейд-систем:

Уникальная физическая конструкция . Архитектура блейд-систем основана на детально проработанной уникальной физической конструкции. Совместное использование таких ресурсов, как средства питания, охлаждения, коммутации и управления, снижает сложность и ликвидирует проблемы, которые характерны для более традиционных стоечных серверных инфраструктур. Физическая конструкция блейд систем предполагает размещение блейд серверов в специальном шасси и основным ее конструктивным элементом является объединительная панель. Объединительная панель разработана таким образом, что она решает все задачи коммутации блейд серверов с внешним миром: с сетями Ethernet, сетями хранения данных Fiber Channel, а также обеспечивает взаимодействие по протоколу SAS (SCSI) с дисковыми подсистемами в том же шасси . Шасси для блейдов также позволяет размещать в нем необходимые коммутаторы Ethernet или Fiber Channel для связи с внешними сетями. Выход на эти коммутаторы из блейд серверов обеспечивают предустановленные или устанавливаемые дополнительно контроллеры. Средства коммутации во внешние сети, интегрированные в общую полку, значительно сокращают количество кабелей для подключения к ЛВС и SAN, чем традиционным стоечным серверам. Блейд сервера имеют общие средства питания и охлаждения. Размещение систем питания и охлаждения в общей полке, а не в отдельных серверах, обеспечивает снижение энергопотребления и повышение надежности.

Лучшие возможности управления и гибкость . Блейд-серверы принципиально отличаются от стоечных серверов тем, что серверная полка имеет интеллект в виде модулей управления, который отсутствует в стойках при размещении традиционных серверов. Для управления системой не требуется клавиатура, видео и мышь. Управление блейд системой осуществляется с помощью централизованного модуля управления и специального процессора удаленного управления на каждом блейд-сервере. Система управления шасси и серверами как правило имеют достаточно удобное программное обеспечение для управления. Появляются возможности удаленно управлять всей "Blade"-системой, в том числе управление электропитанием и сетью отдельных узлов.

Масштабируемость – при необходимости увеличение производительных мощностей, достаточно приобрести дополнительные лезвия и подключить к шасси . Серверы и инфраструктурные элементы в составе блейд-систем имеют меньший размер и занимают меньше места, чем аналогичные стоечные решения, что помогает экономить электроэнергию и пространство, выделенное для ИТ. Кроме того, благодаря модульной архитектуре, они являются более удобными во внедрении и модернизации.

Повышенная надежность . В традиционных стоечных средах для повышения надежности устанавливается дополнительное оборудование, средства коммутации и сетевые компоненты, обеспечивающие резервирование, что влечет за собой дополнительные расходы. Блейд-системы имеют встроенные средства резервирования, например предполагается наличие нескольких блоков питания, что позволяет при выходе из строя одного блока питания, обеспечивать бесперебойную работу всех серверов, расположенных в шасси . Также дублируются и охлаждающие компоненты. Выход из строя одного из вентиляторов не приводит к критическим последствиям. При выходе одного сервера из строя системный администратор просто заменяет лезвие на новое и затем в дистанционном режиме инсталлирует на него ОС и прикладное ПО.

Снижение эксплуатационных расходов . Применение блейд-архитектуры приводит к уменьшению энергопотребления и выделяемого тепла, а также к уменьшению занимаемого объема. Помимо уменьшения занимаемой площади в ЦОД, экономический эффект от перехода на лезвия имеет еще несколько составляющих. Поскольку в них входит меньше компонентов, чем в обычные стоечные серверы, и они часто используют низковольтные модели процессоров, что сокращаются требования к энергообеспечению и охлаждению машин. Инфраструктура блейд-систем является более простой в управлении, чем традиционные ИТ- инфраструктуры на стоечных серверах. В некоторых случаях блейд-системы позволили компаниям увеличить количество ресурсов под управлением одного администратора (серверы, коммутаторы и системы хранения) более чем в два раза. Управляющее программное обеспечение помогает ИТ-организациям экономить время благодаря возможности эффективного развертывания, мониторинга и контроля за инфраструктурой блейд-систем. Переход к серверной инфраструктуре, построенной из лезвий, позволяет реализовать интегрированное управление системы и отойти от прежней схемы работы Intel-серверов, когда каждому приложению выделялась отдельная машина. На практике это означает значительно более рациональное использование серверных ресурсов, уменьшение числа рутинных процедур (таких, как подключение кабелей), которые должен выполнять системный администратор, и экономию его рабочего времени

Появление систем и сетей хранения данных

Другой особенностью современной истории развития вычислительных систем, наряду с появлением блейд-серверов, стало появление специализированных систем и сетей хранения данных. Внутренние подсистемы хранения серверов часто уже не могли предоставить необходимый уровень масштабируемости и производительности в условиях лавинообразного наращивания объемов обрабатываемой информации. В итоге появились внешние системы хранения данных, ориентированные сугубо на решение задач хранения данных и предоставление интерфейса доступа к данным для их использования.

Система Хранения Данных (СХД) - это программно-аппаратное решение по организации надёжного хранения информационных ресурсов и предоставления к ним гарантированного доступа .

Системы хранения данных представляют собой надежные устройства хранения, выделенные в отдельный узел. Система хранения данных может подключаться к серверам многими способами. Наиболее производительным является подключение по оптическим каналам (Fiber Channel), что дает возможность получать доступ к системам хранения данных со скоростями 4-8 Гбит/сек. Системы хранения данных так же имеют резервирование основных аппаратных компонент – несколько блоков питания, raid контроллеров, FC адаптеров и оптических патчкордов для подключения к FC коммутаторам.

Рис. 1.3.

Отметим основные преимущества использования СХД:

Высокая надёжность и отказоустойчивость – реализуется полным или частичным резервированием всех компонент системы (блоков питания, путей доступа, процессорных модулей, дисков, кэша и т.д.), а также мощной системой мониторинга и оповещения о возможных и существующих проблемах;

Высокая доступность данных – обеспечивается продуманными функциями сохранения целостности данных (использование технологии RAID, создание полных и мгновенных копий данных внутри дисковой стойки, реплицирование данных на удаленную СХД и т.д.) и возможностью добавления (обновления) аппаратуры и программного обеспечения в беспрерывно работающую систему хранения данных без остановки комплекса;

Мощные средства управления и контроля – управление системой через web-интерфейс или командную строку, выбор нескольких вариантов оповещения администратора о неполадках, полный мониторинг системы, работающая на уровне "железа" технология диагностики производительности;

Высокая производительность – определяется числом жёстких дисков, объёмом кэш-памяти, вычислительной мощностью процессорной подсистемы, числом внутренних (для жёстких дисков) и внешних (для подключения хостов) интерфейсов, а также возможностью гибкой настройки и конфигурирования системы для работы с максимальной производительностью;

Беспроблемная масштабируемость – обычно существует возможность наращивания числа жёстких дисков, объёма кэш-памяти, аппаратной модернизации существующей системы хранения данных, наращивания функционала с помощью специального ПО, работающего на стойке, без значительного переконфигурирования или потерь какой-то функциональности СХД. Этот момент позволяет значительно экономить и более гибко проектировать свою сеть хранения данных.

Сегодня системы хранения данных являются одним из ключевых элементов, от которых зависит непрерывность бизнес-процессов компании. В современной корпоративной ИТ-инфраструктуре СХД, как правило, отделены от основных вычислительных серверов, адаптированы и настроены для различных специализированных задач. Системы хранения данных реализуют множество функций, они играют важную роль в построении систем оперативного резервного копирования и восстановления данных, отказоустойчивых кластеров, высоко доступных ферм виртуализации.

Сети хранения данных

SAN - это высокоскоростная коммутируемая сеть передачи данных, объединяющая серверы, рабочие станции, дисковые хранилища и ленточные библиотеки. Обмен данными происходит по протоколу Fibre Channel, оптимизированному для быстрой гарантированной передачи сообщений и позволяющему передавать информацию на расстояние от нескольких метров до сотен километров .

Движущей силой для развития сетей хранения данных стал взрывной рост объема деловой информации (такой как электронная почта, базы данных и высоконагруженные файловые сервера), требующей высокоскоростного доступа к дисковым устройствам на блочном уровне. Ранее на предприятии возникали "острова" высокопроизводительных дисковых массивов SCSI. Каждый такой массив был выделен для конкретного приложения и виден ему как некоторое количество "виртуальных жестких дисков". Сеть хранения данных (Storage Area Network или SAN) позволяет объединить эти "острова" средствами высокоскоростной сети. Основу SAN составляет волоконно-оптическое соединение устройств по интерфейсу Fibre Chanel, обеспечивающее скорость передачи информации между объектами 1,2,4 или 8 Gbit/sec. Сети хранения помогают повысить эффективность использования ресурсов систем хранения, поскольку дают возможность выделить любой ресурс любому узлу сети. Рассмотрим основные преимущества SAN:

• Производительность . Технологии SAN позволяют обеспечить высокую производительность для задач хранения и передачи данных.
• Масштабируемость . Сети хранения данных обеспечивают удобство расширения подсистемы хранения, позволяют легко использовать приобретенные ранее устройства совместно с новыми устройствами хранения данных.
• Гибкость . Совместное использование систем хранения данных, как правило, упрощает администрирование и добавляет гибкость, поскольку кабели и дисковые массивы не нужно физически транспортировать и перекоммутировать от одного сервера к другому. SAN позволяет подключить новые серверы и дисковые массивы к сети без остановки системы.
. Другим преимуществом является возможность загружать сервера прямо из сети хранения. При такой конфигурации можно быстро и легко заменить сбойный сервер, переконфигурировав SAN таким образом, что сервер-замена, будет загружаться с логического диска сбойного сервера.
• Отказоустойчивость . Сети хранения помогают более эффективно восстанавливать работоспособность после сбоя. В SAN может входить удаленный участок с вторичным устройством хранения. В таком случае можно использовать репликацию - реализованную на уровне контроллеров массивов, либо при помощи специальных аппаратных устройств. Спрос на такие решения значительно возрос после событий 11 сентября 2001 года в США.
• Управление . Технологии SAN позволяют обеспечить централизованное управление всей подсистемой хранения данных.

Серверы HP и блейд серверы HP - системообразующие продукты Hewlett -Packard . Компания вполне заслуженно занимает треть рынка серверов на архитектуре x86:

• в рейтинге суперкомпьютеров мира TOP500, HP уже третий год подряд прочно удерживает высокие позиции - 208 (42%) самых высокопроизводительных систем, упомянутых в рейтинге, построены на базе blade сервер HP ProLiant BladeSystem c-Class .
• еще в 2008 году корпорация HP первой объявила о том, что был отгружен миллионный блейд сервер .

Чем же отличается блейд сервер от своих собратьев? При сравнимой производительности b lade серверы занимают в два раза меньше места, потребляют в три раза меньше энергии и обходятся в четыре раза дешевле. На данный момент времени серверы HP bl460c и компоненты блейд системы HP c-Class стали в достаточной степени доступными на вторичном рынке, и мы можем предложить вам купить блейд-сервер б.у. или blade систему б.у. по доступным ценам.

В нашем магазине вы сможет выбрать и купить HP ProLiant BL2x220c , BL280с , BL460c , BL465c , BL490c , BL620c , BL680c , BL685c . Блейд-системы хранения данных HP StorageWorks SB40c , D2200sb , блейд-накопители ленточные HP StorageWorks SB3000c , SB1760c , SB920c , SB448c . Блейд шасcи HP c3000 и HP c7000 , оптимизированные для небольших предприятий и для монтажа в стойке соответственно. Всевозможные mezzanine адаптеры для блейд-серверов, позволяющие добавить необходимые сетевые и HBA интерфейсы, и не только, наряду с коммутационными модулями для блейд-систем создают законченную инфраструктуру, готовую обеспечить поддержку целей бизнеса и его развитие на современном уровне.

Мы предлагаем вам купить HP blade серверы и компоненты блейд системы HP c-Class в нашем магазине. Мы готовы сконфигурировать сервер под любые ваши потребности. При необходимости возможно обеспечить приобретённый блейд-сервер , блейд-систему или компоненты дополнительной гарантией на один, два или три года.

С компонентами, вынесенными и обобщёнными в корзине для уменьшения занимаемого пространства. Корзина - шасси для блейд-серверов, предоставляющая им доступ к общим компонентам, например, блокам питания и сетевым контроллерам. Блейд-серверы называют также ультракомпактными серверами .

Внутренняя структура

В блейд-сервере отсутствуют или вынесены наружу некоторые типичные компоненты, традиционно присутствующие в компьютере . Функции питания, охлаждения, сетевого подключения, подключения жёстких дисков , межсерверных соединений и управления могут быть возложены на внешние агрегаты. Вместе с ними набор серверов образует так называемую блейд-систему.

Обязательно должны быть размещены в блейд серверы процессор и оперативная память, остальные компоненты принципиально могут быть вынесены в корзину; концепция блейд-сервера предусматривает замену части остальных компонентов внешними агрегатами (блоки питания) или их виртуализацию (порты ввода-вывода, консоли управления), тем самым значительно упрощая и облегчая сам сервер.

Внешние подключаемые блоки

Блейд-системы состоят из набора блейд-серверов и внешних компонентов, обеспечивающих невычислительные функции. Как правило, за пределы серверной материнской платы выносят компоненты, создающие много тепла, занимающие много места, а также повторяющиеся по функциям между серверами. Их ресурсы могут быть распределены между всем набором серверов. Деление на встроенные и внешние функции варьируется у разных производителей.

Источники питания

Преобразователь напряжения питания, как правило, создается общим для всей блейд-системы. Он может быть как вмонтирован внутрь неё, так и вынесен в отдельный блок. По сравнению с суммой отдельных блоков питания, необходимых серверам формата , единый источник питания блейд-систем - один из самых весомых источников экономии пространства, энергопотребления и числа электронных компонентов.

Охлаждение

Традиционный дизайн серверов пытается сбалансировать плотность размещения электронных компонентов и возможность циркуляции охлаждающего воздуха между ними. В блейд-конструкциях количество выступающих и крупных частей сведено к минимуму, что улучшает охлаждение модулей.

Сетевые подключения

Современные сетевые интерфейсы рассчитаны на чрезвычайно большие скорости передачи данных через токопроводящие и оптические кабели. Такая аппаратура дорога́ и занимает место в конструкции сервера. Частый случай - чрезмерная пропускная способность сетевых интерфейсов, чьи возможности оказываются не востребованы в практических задачах. Объединение сетевых интерфейсов в одно устройство или использование специальных блейд-слотов, занятых исключительно работой с сетью, позволяет сократить количество разъемов и снизить стоимость каждого из подключений.

Использование дисковых накопителей

Хотя для хранения объёмов данных и программ необходимы значительные ёмкости, им не обязательно размещаться локально. Такие интерфейсы, как FireWire , SATA , SCSI , DAS , Fibre Channel и iSCSI позволяют подсоединять накопители на значительном удалении от процессоров. По аналогии с сетевыми подключениями (а интерфейс iSCSI опирается только на них) соответствующие устройства могут быть размещены в корпусе блейд-системы или смонтированы на выделенных блейд-слотах.

Специальное решение в виде блейд-системы, загружаемой через сеть хранения данных (SAN), позволяет создать исключительно надежную и компактную серверную систему.

Специализированные блейд-слоты

Стандартизация интерфейса блейд-слота позволяет создавать устройства, способные не только производить вычисления, но и предоставлять другие сервисы, например, функции сетевого коммутатора, роутера, быстрого подключения к локальной сети или оптоволокну. Эти ресурсы могут использоваться другими блейд-слотами.

Области применения

В стандартных серверных стойках минимальный размер сервера - 1 юнит , как правило, такие стойки вмещают 42 юнита оборудования, то есть максимум 42 сервера при размещении без корзин. Использование блейд-серверов позволяет обойти это ограничение не выходя за размеры стандартной стойки и разместить до 100 серверов в каждой.

Блейд-серверы особенно эффективны для решения специфических задач: веб-хостинга , организации кластеров . Серверы в стойке, как правило, поддерживают горячую замену .

Хотя технология построения блейд-систем не является закрытой (принадлежащей какой-то одной компании), при использовании компонентов одного производителя возникает меньше проблем с инсталляцией и настройкой. Стандартизация сопряжений могла бы сделать технологию доступнее для пользователя и расширить выбор поставщиков.

При всех достоинствах, эту технологию нельзя считать решением всех серверных проблем. Крупные задачи требуют все же применения более масштабных систем для своего решения, таких как мейнфреймы и кластеры . Также могут быть использованы кластеры, состоящие из блейд-серверов. Такая структура особенно подвержена проблеме перегрева ввиду плотной компоновки электроники в каждом из них.

История создания

Микрокомпьютеры, умещавшиеся в 1 слот стандартной 19-дюймовой стойки, стали использовать ещё в 1970-е годы, вскоре после разработки 8-битных микропроцессоров. Наборы таких слотов использовали в управлении промышленными объектами, заменяя мини-компьютеры. Программы записывались в электрически программируемую память (EPROM) на слоте, их функциональность ограничивалась одной несложной операцией, выполняемой в

Высокая производительность

Комментарии к некоторым постам хабра заставили задуматься, есть ли понимание у народа о серверах высокой плотности и их возможностях. Целью написания данного поста является внесение определенности по этому вопросу. Также планируется, что этот пост станет первым в череде статей на тему HPC (high performance computing , высокопроизводительные вычисления).

Сервера высокой плотности наиболее востребованы в технологиях построения суперкомпьютеров кластерного типа, систем виртуализации и организации облаков, систем параллельного доступа к системам хранения, систем аналитических расчётов, поисковых системах и др. Их применение обусловлено, прежде всего, невозможностью выполнить все предъявляемые требования, используя иные технологии. Рассмотрим варианты решений, их плюсы и минусы.

Блейд-сервера (Blade)

На Западе мест размещения серверов в ЦОД’ах уже давно не хватает. Поэтому неудивительно, что сервера высокой плотности впервые появились там. Пионером была компания RLX Technologies, которая в 2000 году разработала систему, умещающую в 3U 24 лезвия. Основные заказчики этих первых Blade-серверов были вояки и NASA. Далее этот startup был куплен HP. Но самое главное было сделано - был создан сервер высокой плотности.

За пионерами последовали и гиганты: Intel, IBM, HP. Далее - DELL, SUN, Supermicro, Fujitsu, Cisco, HDS и др.

Основные отличия Blade-систем от RACK-серверов, помимо высокой плотности, заключается в интеграции серверов с сопутствующей инфраструктурой: сети, мониторинг, управление, охлаждение и электропитание. Всё это расположено в одной коробке и по возможности обладает элементами отказоустойчивости. Объединяющим элементом является BackPlane – системная плата, обычно пассивная. К ней подключаются все элементы Blade-системы. Место, занимаемое в шкафу, варьируется от 3U до 10U. Самыми высокоплотными решениями являются HP Blade и DELL PowerEdge – 3,2 сервера на 1U. Практически все производители делают сервера только на процессорах семейства x86/x64. Но существуют также и решения на RISC, MIPS и ARM процессорах.

Кстати, в решении RLX Technologies плотность серверов была выше. Это обусловлено тем, что в нем использовались одноядерные процессора Celeron, которые сейчас используются в основном только лишь для настольных тонких клиентов. Понятно, что тепловыделение современных процессоров гораздо выше, и именно это пока не позволяет увеличивать плотность в современных решениях.

В чем преимущества блейд-серверов? Давайте выделим основные моменты:

1. Система мониторинга и управления обладает расширенными функциями по сравнению с RACK-серверами.
2. Наличие нескольких типов сетей в каждом сервере-лезвии. Это могут быть: Ethernet (100Mb/s, 1Gb/s, 10Gb/s), FibreChannel (2Gb/s, 4Gb/s, 8Gb/s, 16Gb/s), InfiniBand (SDR, DDR, QDR, FDR).
3. Встроенные элементы охлаждения и электропитания обладают элементами отказоустойчивости.
4. Горячая замена всех сменных компонентов.
5. Возможность организации встроенной дисковой системы хранения данных для всех установленных серверов-лезвий.
6. Плотность размещения в шкафу.

В чем слабые стороны? Основные недостатки , которые видятся мне существенными:

1. Высокая цена неполного комплекта. Только при достижении заполнения порядка 70% мы получаем близкие цены с RACK’овыми аналогами.
2. Ограничение по расширению конфигураций сервера-лезвия.
3. Ограниченность одновременного использования сетевых интерфейсов.
4. Невозможность, в ряде случаев, организовать неблокирующуюся сеть между серверами-лезвиями и внешним миром.
5. Ограничение в применении компонентов по термопакету (например, нельзя ставить самые топовые процессоры из-за перегрева).
6. Проприетарные технологии. Купив у одного производителя оборудование – будешь покупать только у него.
7. Повышенные требования к инженерной инфраструктуре (электропитание и охлаждение).

Рассмотрим структуру Blade системы на примере решения от компании Dell. Это Dell PowerEdge M1000e.

Сервера-лезвия могут иметь от двух до четырёх процессоров. В зависимости от количества и типа процессоров в одно шасси можно установить от 8 до 32 лезвий-серверов. Каждое лезвие-сервер может иметь интерфейсы 1GbE, 10GbE, 8Gb/s FC, IB DSR, DDR, QDR, FDR. Базово имеются порты 1GbE.

В зависимости от размера лезвий, количество устанавливаемых мезонинных модулей интерфейсов может быть один или два. Каждый из мезонинных модулей может иметь четыре порта 1GbE или два порта любых других интерфейсов.

Для организации отказоустойчивой схемы в шасси коммутаторы устанавливаются парами. Возможно установить три пары коммутаторов. Каждая пара должна состоять из одинаковых коммутаторов. Соответственно, могут быть различные комбинации:

• Первая пара (A) 1GbE;
• Вторая пара (B) 1GbE, 10GbE, 8Gb/s FC, IB (DSR, DDR, QDR, FDR);
• Третья пара (С) 1GbE, 10GbE, 8Gb/s FC, IB (DSR, DDR, QDR, FDR).

Так же для отказоустойчивости устанавливаются два модуля удалённого мониторинга и управления. Данные модули позволяют удалённо управлять любым лезвием. От включения, настройки BIOS’а, выбора источника загрузки, установки ОС как с внутреннего носителя, так и с локального носителя администратора до предоставления полноценного удалённого доступа к KVM.

Одним из вариантов загрузки, является загрузка с SD карточки. Таких карточек в лезвии можно установить две и иметь возможность загружаться с любой. Так же возможно их объединить в зеркало.

Единственным модулем, не имеющий резервирования, является модуль KVM. Но отказ этого модуля не отменяет возможности подключения и управления через сеть.

При использовании лезвий M420 плотность серверов на 1U равна 3,2 сервера.

TWIN-сервера

Альтернативой по плотности существующим Blade-системам являются их младшие братья – TWIN. Данная технология была разработана в компании Intel и для продвижения на рынок передана компании Supermicro в 2006 году. Первые TWIN-сервера появились в 2007 году. Это был 1U’шный двухсерверный конструктив с одним блоком питания, где все коммутационные разъёмы были выведены на тыловую часть серверов.

Данная компоновка за эти шесть лет получила признание, и линейка сильно расширилась. Сейчас доступны 1U, 2U и 4U TWIN-сервера с возможностью установки от 2-х до 8-ми двухсокетных серверов. У некоторых производителей появились варианты с размещением вместо двух двухсокетных серверов одного четырёхсокетного. Основные плюсы и минусы перечислю ниже.

Плюсы TWIN-серверов:

1. Всё расположено в одном корпусе-шасси.
2. Наличие нескольких типов сетей в каждом сервере. Это могут быть: Ethernet (100Mb/s, 1Gb/s, 10Gb/s), InfiniBand (SDR, DDR, QDR, FDR).
3. Встроенные элементы охлаждения и электропитания в ряде моделей обладают элементами отказоустойчивости.
4. В ряде TWIN-серверов горячая замена всех сменных компонентов.
5. Использование стандартных PCI-e плат расширения.
6. Возможность организации встроенной дисковой системы хранения данных.
7. Плотность размещения в шкафу.
8. Цена ниже, чем Blade и RACK сервера.

Минусы:

1. Требуется наличие внешних сетевых коммутаторов.
2. Невозможность отторжения сервера-лезвия как самостоятельной единицы.
3. В ряде случаев ограничение в применении компонентов по термопакету (например, нельзя ставить самые топовые процессоры из-за перегрева).
4. При полной забивке шкафа TWIN-серверами повышенные требования к инженерной инфраструктуре (электропитание и охлаждение).
5. Плотность размещения серверов ниже, чем у блейдов.

Как мы видим из плюсов-минусов, TWIN-сервера и блейд-сервера являются скорее не конкурентами, а органичным дополнением друг друга.

Одними из ярких представителей TWIN-серверов являются серверы Dell С6000 серии. Они представляют собой 2U’шный конструктив с двумя БП и возможностью установить два, три или четыре модуля-сервера. В каждый сервер можно установить две или три платы расширения с интерфейсом PCI-e.

Микросервера

Наш рассказ будет не полным, если мы не расскажем о последних веяниях конструктивов серверов для ЦОД’ов. Речь пойдет о микросерверах. Это односокетные сервера с минимизацией размеров и электропотребления. Рассчитывать на серьёзные характеристики по производительности не стоит. Одним из представителей этого вида серверов является сервер компании Supermicro, представленный на рисунке.

Как видно из рисунка, плотность данного решения равна уже 4 сервера на 1U. Возникновение данного класса серверов продиктовано невысокими требованиями к серверам для большинства приложений, используемых клиентами. Микросервера могут быть применимы в качестве альтернативы виртуализации. Когда какое-либо приложение не рекомендуется виртуализовывать по тем или иным причинам. Небольшие микросервера также подойдут для типовых невысоконагруженных офисных задач.

Вывод

Я постарался не углубляться в детали каждого отдельно взятого производителя. Эти детали можно изучить непосредственно на сайтах этих производителей.