Lama serverului

Lama de server IBM HS20

Un server blade este un server autonom conceput pentru a minimiza ocuparea spațiului; în timp ce un server tradițional care urmează să fie montat într-un rack poate exista cu cel puțin un cablu de alimentare și un cablu de rețea, în acest caz multe componente sunt eliminate pentru considerente de amprentă sau consum, chiar dacă din punct de vedere funcțional au tot ce este necesar pentru a fi considerate adevărate computere .

Istorie

În anii 1970 , la scurt timp după introducerea microprocesoarelor de 8 biți, microcomputerele au fost plasate pe plăci și plasate în rafturi de 19 inci. Această arhitectură a reprezentat o alternativă la sistemele de control bazate pe minicomputer pentru controlul industrial . Primele modele au stocat programe în EPROM-uri și au fost limitate la o singură funcție cu un mediu de execuție mic în timp real .

Arhitectura VMEbus (circa 1981 ) a definit o interfață de computer care a inclus implementarea unei mașini instalate într-un șasiu de interconectare cu mai multe prize de card care furnizau I / O, memorie sau capacitate de calcul suplimentară. Grupul de producători de computere industriale PCI (PICMG) a dezvoltat o structură de șasiu și lamă pentru magistrala PCI emergentă numită „ CompactPCI ”. În comun era faptul că întregul șasiu constituia un singur sistem. Deși acest lucru ar putea include mai multe carduri pentru a furniza capacitatea de calcul și redundanța dorite, în fiecare caz, o singură carte a fost responsabilă de coordonarea operațiunilor întregului sistem.

PICMG a extins specificația CompactPCI pentru a utiliza Ethernet ca o conexiune între carduri. Versiunea 2.16 a "CompactPCI Packet Switching Backplane" a fost adoptată în septembrie 2001 ( specificații PICMG ). Aceasta a oferit prima arhitectură deschisă pentru șasiu cu mai multe servere. Acesta a fost urmat de AdvancedTCA mai larg și mai substanțial, conceput pentru nevoile industriei de telecomunicații de „ disponibilitate ridicată și densitate ridicată” cu o durată lungă de viață a produsului (10 ani sau mai mult). Deși prețurile produselor AdvancedTCA sunt mai mari decât serverele blade , producătorii susțin că costurile de operare și Costul total de proprietate fac din aceste soluții o alternativă competitivă pentru multe părți ale rețelei de telecomunicații a următoarei generații.

În februarie 2006, Blade.org a fost creat pentru a crește numărul de soluții de platformă blade disponibile și a accelera procesul de introducere pe piață. Este o organizație de colaborare și comunitate de dezvoltatori axată pe accelerarea dezvoltării și adoptării platformelor open blade .

Numele serverului blade aplicat atunci când o placă a inclus procesor, memorie, I / O și suport non-volatil pentru stocarea programelor ( memorie flash sau hard disk ). Acest lucru a permis producătorilor să includă un server complet, cu sistem de operare și aplicații, pe un singur suport. Multe dintre acestea ar putea funcționa independent într-un șasiu comun, făcând munca mașinilor separate într-un mod mai eficient. În plus față de beneficiile mai evidente (mai puțin spațiu), altele au devenit clare despre energie, răcire, gestionare și rețea prin alăturarea sau partajarea unei infrastructuri comune care acceptă întregul șasiu în loc să o facă pentru fiecare mașină.

Tehnologiile RLX din Houston, formate în mare parte din oameni de la Compaq, au pus în vânzare primul server blade modern în 2001 ^[1] . Hewlett Packard a cumpărat compania în 2005. Firma de cercetare IDC a identificat HP și IBM drept cei mai activi în domeniu. Alți furnizori includ AVADirect , Sun , Egenera , Supermicro , Hitachi , Fujitsu-Siemens , Rackable ( Hybrid Blade ), Verari Systems, Dell ^[2] și Intel (ca distribuitor de șasiu IBM).

Descriere

Un șasiu de server blade , care poate conține mai multe, oferă servicii precum alimentare, răcire, rețea, diverse conectivități și capacități de gestionare, deși producătorii diferă în ceea ce includ și nu includ în server (și șasiu ). Combinația de servere blade și șasiu alcătuiește un sistem.

O lamă unică (blade în engleză înseamnă "blade"), montată vertical în șasiu, constituie o mașină server (fizică) separată care, singură sau împreună cu alte lame, poate simula N mașini server virtuale. De fapt, virtualizarea este o soluție tipică asociată cu serverele blade combinată cu consolidarea diferitelor sisteme de stocare .

Într-o configurație standard de rack , o unitate de rack (19 inci lățime și 1,75 înălțime) are dimensiunea minimă. Cel mai important beneficiu și motivul din spatele împingerii pentru a utiliza acest tip de server este că componentele nu mai sunt obligate de acest minim. Cel mai comun rack are 42 de unități, ceea ce înseamnă că numărul de computere care pot fi montate este același. În cazul lamelor, această limitare nu se aplică, iar generația actuală poate atinge densități de până la 128 de mașini pe rack.

Caracteristici

În cea mai îngustă definiție ( mașina Turing , simplificată aici), un computer are nevoie de:

• memorie pentru citirea comenzilor și introducerea datelor
• un procesor pentru a executa comenzi care manipulează date
• un spațiu de stocare secundar în care să puneți rezultatele

În zilele noastre, spre deosebire de primele computere , cele de mai sus sunt implementate cu componente electronice de curent continuu , care produc căldură. Alte părți, cum ar fi hard disk-ul , sursa de alimentare , spațiul de stocare și conexiunile la rețea, I / O (cum ar fi tastatura , monitorul , mouse-ul , portul serial etc.) sunt doar pentru funcții de bază și, totuși, adaugă volum., Căldură și complexitate , ca să nu mai vorbim de piesele în mișcare, care sunt mai ușor de rupt decât cele în stare solidă.

Practic, este necesar ca toate aceste componente pentru ca computerul să facă ceva util. În cazul lamelor , majoritatea acestor funcții sunt mutate de la computer la șasiu ( sursă de alimentare ), sau virtualizate ( iSCSI , consolă de la distanță prin Internet Protocol ) sau chiar eliminate (porturi seriale), simplificând computerul și, prin urmare, mai mici.și ieftin de produs (în teorie).

Şasiu

Șasiul are grijă să ofere multe dintre serviciile neesențiale găsite în majoritatea computerelor. În cazul clasic, există componente voluminoase, fierbinți și ineficiente din punct de vedere al spațiului, care pot fi duplicate și nu pot funcționa la maxim. Plasând aceste servicii într-un singur loc și împărtășindu-le, utilizarea globală devine mai eficientă. Alegerea serviciilor de gestionat și modul în care variază între producători.

Dietă

Calculatoarele funcționează într-un anumit interval de tensiune în curent continuu, în timp ce curentul alternativ ajunge din rețeaua electrică la o tensiune mai mare decât cea necesară, a cărei conversie necesită surse de alimentare. Pentru a se asigura că o defecțiune nu întrerupe funcționarea, chiar și serverele low-end au configurații de alimentare redundante, crescând din nou amprenta și producția de căldură.

Sursa de alimentare a șasiului furnizează energie tuturor serverelor. Puteți avea unul pe șasiu sau aveți unul separat care alimentează mai multe. ^{[3] [4]} Această configurație scade numărul de surse de alimentare necesare pentru a furniza energie fiabilă.

Popularitatea serverelor blade și „foamea” de energie electrică a dus la o ofertă crescută de UPS montabile pe rack , inclusiv unități special concepute pentru lame (cum ar fi BladeUPS ).

Răcire

În timpul utilizării, componentele electronice și mecanice produc căldură, care trebuie îndepărtată pentru a asigura o funcționare corectă. În șasiu , ca în majoritatea computerelor, sunt folosite ventilatoare.

O problemă adesea subestimată la proiectarea unui sistem de înaltă performanță este conflictul dintre căldura generată și capacitatea de a o elimina. A avea putere și răcire partajate înseamnă că se produce mai puțin decât în ​​cazul clasic. Noile generații de șasiuri au ventilatoare reglabile de mare viteză, împreună cu o logică de control care acționează în conformitate cu cerințele sistemului, până la răcirea lichidului. ^{[5] [6]}

În același timp, densitatea ridicată poate duce la o cerere mai mare de răcire atunci când șasiul este umplut cu peste 50%. Acest lucru este valabil mai ales în primele generații. În termeni absoluți, un rack complet umplut poate genera mai multă căldură decât un server de dimensiuni 1U. Luați în considerare faptul că în aceeași structură în care merg 42 de computere, pot fi instalate până la 128 de servere blade . ^[7]

Net

Calculatoarele sunt produse din ce în ce mai mult cu interfețe de rețea integrate de mare viteză și, în cea mai mare parte, sunt extensibile, astfel încât să poată fi adăugate altele care sunt mai rapide, mai fiabile și rulează pe diferite tipuri de purtători fizici ( cupru și fibră ). Acest lucru poate avea ca rezultat un efort ingineresc suplimentar în proiectare și fabricație, consumând spațiu atât pentru instalare, cât și pentru capacitatea de extindere ( sloturi goale) și astfel rezultând o complexitate mai mare. Topologiile de rețea de mare viteză necesită circuite integrate și suporturi de transmisie scumpe, în timp ce majoritatea computerelor nu utilizează lățimea de bandă complet disponibilă.

Șasiul oferă una sau mai multe autobuze de rețea la care se conectează o lamă și prezintă aceste porturi fie individual într-o singură locație (spre deosebire de unul pe computer), fie le agregă în mai puține numere, reducând costul conectării dispozitivelor individuale. Acestea pot fi prezente în șasiu în sine sau în lame dedicate . ^{[8] [9]}

Funcțional, există două tipuri de module de rețea: comutare sau trecere .

Memorizare

În timp ce un computer are de obicei nevoie de un hard disk pentru a stoca sistemul de operare, aplicațiile și datele, nu trebuie să fie local. Există diferite metode de conectare ( FireWire , SATA , SCSI , DAS , Fiber Channel și iSCSI ) pentru a le plasa departe de server, deși nu toate sunt utilizate în întreprindere . Implementarea prezintă probleme similare cu cele ale interfețelor de rețea (cred că iSCSI funcționează printr-o conexiune de rețea) și, de asemenea, poate fi îndepărtată din lamă și plasată individual sau agregată în șasiu sau într-o lamă dedicată.

Capacitatea de a porni sistemul dintr-o rețea de stocare vă permite să eliminați complet discurile. Aceasta permite spațiu suplimentar pentru memorie sau procesoare suplimentare.

Alte lame

Deoarece șasiul permite furnizarea de servicii de bază într-un mod standardizat, acestea pot fi utilizate de alte tipuri de dispozitive. Lamele care oferă comutare , rutare , stocare, acces SAN și canal de fibră pot fi încorporate în cadru în beneficiul tuturor membrilor.

Stocarea lamelor poate fi folosită și acolo unde se dorește o capacitate locală suplimentară. ^{[10] [11]}

Utilizare

HP BladeSystem c7000 (populat cu 16 lame ), cu două unități UPS 3U (mai jos).

Serverele de acest tip sunt potrivite pentru aplicații specifice, cum ar fi găzduirea , carcasa și clusterele de calculatoare . Lamele individuale permit de obicei schimbarea la cald . Pe măsură ce se adaugă mai multă capacitate de calcul, memorie și lățime de bandă I / O, acestea sunt utilizate pentru sarcini de lucru mai grele și diferențiate.

În timp ce în ultimii ani, soluțiile „blade” au fost de obicei adoptate de centrele de date ale organizațiilor mari (companii sau organisme publice), recent acestea sunt folosite și pentru infrastructuri mai mici.

Deși teoretic această tehnologie permite interoperabilitatea între soluții de la diferiți producători, în stadiul actual de dezvoltare s-a constatat că apar mai puține probleme în cazul unui singur producător.

O standardizare a tehnologiei ar putea duce la o mai mare libertate de alegere pentru consumator. Din ce în ce mai mulți revânzători de software intră pe piață.

Cu toate acestea, serverele blade nu sunt răspunsul la fiecare problemă. Ele pot fi privite ca o formă de fermă de servere care împrumută structura fizică, răcirea și puterea de la mainframele . Pentru proiecte mari, fermele de servere ale serverelor blade sunt încă necesare și, din cauza densității mari, pot suferi de problemele legate de HVAC care afectează fermele de server convenționale mari .

Notă

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe serverul Blade