1月 9th, 2010

什么是刀片服务器

Category: 硬件设备, 服务器, Author: admin, Popularity: 15%

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,是一种实现HAHD(High AvaiMabiMity High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台。
企业信息化的不断发展,越来越多的服务器被部署到机房。随着供电系统的制约和节能环保意识的增强,能耗问题日益被企业关注。
节约空间、节能环保、便于集中管理、易于扩展和提供不间断的服务,性能空间比高的刀片服务器就成为企业降低运营成本的最佳选择。

刀片服务器是将传统的架式服务器的所有功能集中在一块高度压缩的电路板中,然后再插入到机箱中。刀片服务器与传统机架式服务器相比,刀片服务器因共享冷却、电源系统而成为受欢迎的节能环保产品,与同等的1U机架式服务器相比,能耗降低达 40%,空间占用减少40% 。

从根本上来说,刀片服务器就是一个卡上的服务器。每一块“刀片”实际上就是一块系统主板,包含一个完整的计算机系统,包括处理器、内存、网络连接和相关的电子器件。每块系统主板通过本地硬盘运行自己的操作系统,类似一个个独立的服务器。在这种模式下,每一块“刀片”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。

但是, 管理员可以使用系统管理软件,将这些主板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的主板可以连接起来提供高速的网络环境,可以共享资源,为不同的用户群服务。

由于每块”刀片服务器”都是热插拔的,在集群中插入新的”刀片”,就可以提高整体性能。系统也可以不断电进行替换,将维护时间减少到最小。这些服务器可共用系统背板、冗余电源、冗余风扇、网络端口、光驱、软驱、键盘、显示器和鼠标,一个机箱对外就是一台服务器,而且多个刀片机箱还可以级联,形成更大的集群系统。

刀片服务器公认的优点有两个,一是克服了芯片服务器集群的缺点,成为集群的终结者,另一个是实现了机柜优化。

集群终结者
服务器集群作为一种负载均衡技术,在提高系统的稳定性和核心网络服务的性能方面被广泛采用。但是,服务器集群的集成能力低,管理这样的集群是件令人头疼的事情。随着集群扩展的需求越来越大,维护这些服务器的工作量简直难以想。服务器之间的内部连接和摆放空间的要求等物理因素也限制了集群的扩展。刀片服务器能很好的解决了这些问题。
在集群模式下,刀片服务器所有的主板可以连接起来提供高速的网络环境,共享资源。同时每个刀片都可内置监视器和管理工具软件, 配置一台高密度服务器就可以解决一台到一百台服务器的管理问题,如果需要增加或者删除集群中的服务器,只要插入或拔出一块板即可,将维护时间减少到最小。

实现机柜优化

刀片服务器实现了机柜优化的飞跃。刀片服务器将机柜式服务器所占用的空间密度一次性提高了50%。在机柜系统配置好的前提下,将1U机架优化服务器系统移植到刀片服务器上,所占用的空间只是原来的1/3~1/2。

在一个标准的机柜式环境里,刀片服务器的处理密度要提高四到五倍。比如在处理1024节点的高密度计算服务器环境里,1U配置需要24个机柜,其中不包括以太网交换集线器所占用的机柜空间,而采用插有8个”刀片”的刀片服务器,只需要9个机柜,却包括了以太网交换机的空间。在相同的面积内,数据中心可以通过部署刀片服务器获得8倍于机架式服务器的服务器租赁收益。

另外,刀片服务器采用集中管理的方式,可以简化服务器的管理工作。采用刀片服务器的企业可以减少雇佣工资高昂的服务器管理和维护人员,从而降低维护费用。还有,刀片服务器的低功耗设计也会显著减少能耗,节约能源的同时减少了费用。

刀片服务器的分类

根据服务器承担的功能不同,刀片服务器被分成服务器刀片、网络刀片、存储刀片、管理刀片、光纤通道SAN刀片、扩展I/O刀片等不同功能的相应刀片服务器。

网络刀片

网络刀片的功能相当于局域网交换机。普遍提供10/100Mbps端口,以双绞线的方式连接服务器刀片,对外提供高速上连通道(千兆端口)。采用NAS存储方式的刀片服务器经常会配备2个网络刀片,其中一个专门用于连接NAS设备。每个刀片支持10/100/1000M以太网连接,并且可以在背板上安装10/100/1000M的2-4层交换机,这样就可以把系统中每个槽位上安装的刀片与交换机连接起来,提供一个基于IP的交换网络。

存储刀片

存储刀片可以被视为一个硬盘模块,通过背板总线或者硬盘接口线向服务器刀片提供存储功能。存储刀片上一般配备2块性能较高90mm(3.5英寸)硬盘,接口类型有IDE、SCSI和光纤通道(Fiber Channel)接口。

管理刀片

第一代刀片服务器的KVM(Keyboard、VGA、Mouse)刀片可以说是功能最为简单的管理刀片,提供对所有服务器刀片的管理控制。 KVM刀片,提供键盘、鼠标、显示器接口,KVM刀片经常还包括软驱和光驱,便于使用者直接操作服务器刀片。KVM刀片上提供切换开关,用于在机柜上的不同刀片之间或者不同机柜之间进行切换。

刀片服务器的应用很广泛,尤其是对于计算密集型应用,比如天气预报建模、数据采集、数据仿真、数字影象设计、空气动力学建模等等。而对于行业应用,电信、政府、教育和金融是中国刀片服务器的主要应用行业,四个行业共占约75%的市场份额。

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