Блейд-сервер

Блейд-сервер

02.01.2020 0 Автор ren334
Поделитесь с друзьями:
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Пора подробнее раскрыть тему, что такое блейд-сервер. Он применяется далеко не повсеместно, поэтому постараюсь раскрыть сию тему более подробно, чтобы пробелов осталось минимальное количество, и вы прекрасно понимали, что за тип серверного оборудования перед вами. Из статьи узнаете про архитектуру устройства, сферы применения и каким образом достигается высокая плотность компоновки.

«Острая» инфраструктура

Blade-server (блейд-сервер, сервер лезвие) — специализированный класс серверного оборудования с вынесенными за пределы платформы компонентами, которые можно объединить. По сути, этот класс — модульные серверы, задачи стоят те же, что и перед «классическими» кластерами, серьезное отличие заключается только в плотности компонентов.

Блейд-сервер: архитектура

Итак, давайте сначала посмотрим на сие устройство с технической точки зрения. Устройство состоит из следующих компонентов:

  • шасси;

  • отдельные серверы (модули).

Шасси включает в себя систему охлаждения, объединительную плату, сетевые компоненты и питание.

Шасси блейд-сервера

Шасси блейд-сервера

Вычислительных мощностей не имеет, но позволяет разместить следующие компоненты — модули (лезвия). Это, по сути, отдельные серверы особым образом скомпонованные. В них нет системы охлаждения (кроме радиаторов на процессорах для теплоотвода), блоков питания, порой, даже USB и сетевые порты вынесены в шасси. То бишь, в лезвиях есть только процессоры, оперативная память, иногда видеокарты и накопители.

Лезвие блейд-сервера

Лезвие блейд-сервера

Фактически сервер-лезвие представляет собой аналог стойки, но с некоторыми особенностями, которые раскрою дальше.

Требования к шасси

Сейчас попробую объяснить, зачем требуется модульный тип компоновки. Наверняка вам известно, что такое центры обработки данных, какая численность оборудования требуется и насколько сложно разместить его в рамках небольших помещений. Соответственно, плотность компонентов требовалось увеличить, причем сохраняя максимальную эффективность. Сия нужда и привела к созданию блейд-сервера. Для реализации за пределы отдельного лезвия пришлось вынести следующее:

  1. Блоки питания. Теперь в отдельной платформе их нет, все размещены в шасси.

  2. Системы охлаждения. Вынесение за пределы устройства к сожалению не позволяет использовать устройство по максимуму, например, при разгоне, но плотность заметно возросла. Соответственно, требования к температурному режиму в серверной комнате также требуется соблюдать более строго.

  3. Сетевые компоненты так же размещены на шасси для лезвий. Соответственно, это позволило освободить немало места.

  4. Дисковая подсистема. В лезвиях не размещается много памяти, она вынесена за пределы платформы. Например, в системы хранения данных.

Соответственно, теперь устройства стали компактнее и в формате 1U можно разместить до 4 практически полноценных серверов. Только для работоспособности потребуется платформа. Смотрите фото выше.

В нее устанавливаются отдельные blade-server, которые позволят при меньшем занимаемом объеме получить максимальную эффективность. Но все не так просто как может показаться на первый взгляд. Давайте углубимся в проблематику такого типа устройств.

Компоновка

Итак, все комплектующие расположены максимально емко, никакого лишнего места не остается, соответственно мы получаем весомую проблему в системе охлаждения. Довольно сложно охлаждать систему с процессорами с высоким TDP или мощной профессиональной видеокартой. Соответственно, структурная сложность при проектировке и компоновке комплектующими приводит к увеличению цены, ведь сложность конечной архитектуры серверного лезвия заметно выше, чем у классических вариантов серверов.

В одном «блейде», по сути, есть только серверная плата, процессор, оперативная память. Видеокарты, дисковая подсистема и остальное встречается не всегда.

Лезвие от компании Supermicro

Процессор, ОЗУ, 4 накопителя и пассивное охлаждение. Ничего лишнего.

Охлаждение

Разместить мощную систему охлаждения в blade server довольно трудоемко, для кулеров или тем более водяного охлаждения места попросту нет. Приходится выносить сей компонент вовне. Потому, больше требований ко внешним системам охлаждения и температурному режиму в помещении. Ошибки приведут к перегреву, неправильной работе, возможен даже выход из строя оборудования.

Питание

Блоки питания и прочие системы вынесены вовне. Главная причина — увеличение плотности внутренней компоновки, вторая — сокращение тепловыделения. Соответственно, вся система питания размещена непосредственно в шасси.

Сетевые компоненты

Так же находятся в шасси. Подключаются разъемы к материнским платам посредством объединительных плат либо коннекторов. Обычно сетевые компоненты общие для всех лезвий, размещенных в шасси.

Преимущества

Как вы уже убедились, многие немаловажные компоненты вынесены за пределы отдельных лезвий. Соответственно, блейд-сервер получается более компактным устройством. Теперь необходимо объяснить, почему так:

  1. Меньшая площадь. В шасси форм-фактора 1U может поместиться до 4 лезвий. Соответственно, получаем высокую мощность при сокращении площади.

  2. Удобство. Чем компактнее инфраструктура, тем легче управлять оной.

  3. Горячая замена! Да, теперь проще менять не отдельный компонент, а целый сервер.

  4. Более низкая стоимость для крупной инфраструктуры. Да, в целом модульные системы обойдутся дороже. Но обслуживание подобного оборудования заметно дешевле.

  5. Отличная гибкость. В целом масштабирование, расширение инфраструктуры и перестроение оной требуют гораздо меньше времени и ресурсов.

Пожалуй. На этом стоит закончить преимущества, ведь остальные получатся довольно абстрактными. Теперь пришло время перейти к ложке дегтя.

Недостатки

Ну куда же без некоторых проблем? Правильно, без них не обойтись. Ничего страшного, но учесть недочеты следует.

  1. Отсутствие общих стандартов. Ох, как же неприятно, что в шасси от IBM не запихнешь блейды от HPE. Закономерно, но уверен, в корпус 1U от Супермикро, начинку для того же форм-фактора от Dell сумею втиснуть.

  2. Проблемы с охлаждением. Да, отсюда вытекают серьезные требования к температуре и влажности в серверной комнате.

  3. Труднее масштабировать отдельные лезвия. Серверные материнские платы, видеокарты, коннекторы и прочие компоненты должны быть заточены под лезвийную архитектуру.

  4. Низкая эффективность для вычислительных систем. Тут играет роль то, что в пределах одного «блейда» много видеокарт разместить не получится, соответственно, мощностей для высокопроизводительных вычислений может не хватить.

Опять-таки, перечислены только основные недостатки, типичные, но найдет ряд других, мелких, неспецифичных, которые поставят крест на применении данного класса оборудования.

Выводы

Блейд-сервер — эффективный и перспективный тип серверного оборудования, который позволяет решать множество задач, при этом занимает гораздо меньше классических типов. Хоть blade server – изобретение далеко не новое, но именно сейчас ЦОД и прочие крупные предприятия предпочитают отдать предпочтение модульной инфраструктуре. Соответственно, если нужно решать серьезные задачи, то стоит задуматься и вам. Возможно это именно то, что необходимо.