Сравнительная таблица монтируемых в стойку серверов (часть I)

Сравнительная таблица монтируемых в стойку серверов (часть II)

Как это все компонуется. (рисунок)

Компактные серверы высотой 1U и 2U обладают огромной мощностью и могут втиснуться даже в переполненные стойки в центрах обработки данных.

Однако с возрастанием их роли в корпоративной среде эти машины стали развиваться в соответствии со своим изменившимся положением. Выпускаемые в конструктиве для размещения на полу, они были буквально напичканы такими компонентами, как дублируемые источники питания, оперативно заменяемые жесткие диски, ленточные накопители и многое другое, так что вскоре стали походить на R2D2 из «Звездных войн».

Теперь развитие рынка серверов приняло иное направление. Серверы становятся меньше, а не крупнее. Как боксеры-профессионалы на тренировках, они стремятся нарастить силу, но так, чтобы при этом не оказаться в новой весовой категории.

Почему? Как и многое другое в наши дни, это связано с Internet. Как считают некоторые, сам бум Internet стал возможным благодаря серверам на базе ПК, потому что они доступны по цене и легко адаптируемы для выполнения специальных функций, таких, как обслуживание электронной почты или узла Web конкретного заказчика. Когда цены были выше, предпочтение отдавалось крупным, масштабируемым по вертикали серверам с поддержкой сотен пользователей и полудюжины приложений одним устройством.

КАЖДОМУ СЕРВИСУ — СВОЙ СЕРВЕР

Сегодня Internet-центры обработки данных не испытывают ни потребности, ни желания складывать все яйца в одну корзину. Вместо этого они хотели бы иметь горизонтальную масштабируемость, т. е. выделять серверы в соответствии с их функциями или заказчиком. Выполнение одного и того же сервиса на нескольких серверах и размещение их за распределителем нагрузки позволяет значительно улучшить общую производительность.

Другими словами, боевой клич сегодняшней революции в области серверов напоминает лозунг революции, начатой появлением ПК: в 1980 г. призыв звучал как «Каждому пользователю — свой процессор», в 2000 г. он гласит «Каждому сервису — свой сервер».

Как разместить все необходимые серверы в одном ограниченном помещении? Это наиболее острая из проблем, стоящих перед провайдерами услуг, так как часто они вынуждены арендовать площадь на условиях оплаты за квадратный метр или за стойку у центров соразмещения оборудования. В США цена за аренду стойки иногда достигает 50 тыс. долларов в год.

Конечно, при наличии собственных технических помещений затраты будут ниже, однако дефицитное место вблизи источников адекватной пропускной способности всегда будет в цене. В опубликованной в San Jose Mercury News статье сообщается о двух показательных случаях: первый — это приобретение AboveNet (теперь часть Metromedia Fiber Network) неиспользуемого торгового центра с последующим преобразованием его в парк серверов площадью свыше 10 тыс. квадратных метров; второй — это предложение застройщика построить 12-этажную башню, где, если бы проект был одобрен, не находилось бы ничего, кроме стоек с серверами, клетей, резервных генераторов и множества кондиционеров.

Подобные парки серверов возникают по всему миру. Хотя они и являются хорошими соседями — не шумят, платят налоги, не имеют детей и не жалуются в полицию, — их строительство и обслуживание обходятся весьма дорого.

«Провайдеры услуг выбиваются из сил, — считает Брэд Андерсон, вице-президент Compaq Computer по услугам для малого, среднего и корпоративного бизнеса. — Им часто приходится размещать сотни серверов в неделю, иначе они рискуют потерять свой бизнес».

В корпоративных центрах обработки данных вопрос нехватки места стоит не столь категорично. Однако, по мнению Майка Марчи, старшего директора по корпоративному и Internet-маркетингу в Network Appliance, «корпоративные заказчики часто весьма консервативны, но и они вынуждены действовать быстрее; как утверждают некоторые из них, объем хранимой информации увеличивается каждые шесть—девять месяцев, кроме того, нередко им приходится разворачивать подразделения Web буквально с нуля».

По всем этим причинам сегодня наибольшим спросом пользуются устанавливаемые в стойку серверы, предпочтительно высотой всего 2U или даже 1U, причем поставщики в буквальном смысле не успевают производить их в достаточном количестве. Единица высоты стойки, U, равняется 1,75" (около 4,5 см) и показывает, сколько места по высоте сервер занимает в стойке. Стандартные стойки имеют высоту чуть более 1,8 м и — без учета зазоров, которые инсталлятор умышленно оставляет для улучшения вентиляции, — способны вмещать 21 сервер высотой 2U или 42 сервера высотой 1U.

Как отмечает Марчи, такие серверы не всегда в состоянии вместить всю емкость, какая требуется. «Объем мозга» — это лишь часть всего занимаемого пространства», — поясняет он. Тем не менее экономический императив очевиден: чем тоньше, тем лучше.

В получившем широкую огласку отчете International Data Corp. (IDC) за апрель 2000 г. давался прогноз, что продажи тонких специализированных серверов должны вырасти от 740 млн долларов в 1999 г. до 11,3 млрд в 2004 г. (общие поставки составят приблизительно 2,3 млн устройств). Однако этот прогноз значительно недооценивает размер всего рынка, так как, хотя практически каждый специализированный сервер имеет размер 1U или 2U, не все устройства такой высоты относятся к данной категории.

ЭТО ТОСТЕР ИЛИ МОРОЗИЛЬНИК?

Определение «специализированный» (по англ. appliance, т. е. «бытовой прибор») было введено для обозначения простого в установке и использовании сервера. Это вызвало общую путаницу, поскольку некоторые из наиболее популярных устройств — недорогие многофункциональные устройства для малых офисов (по англ. также appliance), — имеют мало общего со специализированными серверами высотой 1U или 2U для центров обработки данных. «Если люди слышат «бытовой», то им на ум обычно приходит тостер, а не морозильная камера», — говорит Билл Эллиотт, вице-президент по маркетингу в Network Engines.

В апрельском отчете IDC за 2000 г. специализированные серверы определяются как «предоставляющие один выделенный сервис... или предопределенный набор сервисов». Однако, с одной стороны, они называются «непрограммируемыми, преконфигурированными и фиксированными системами». С другой — они «легко модернизируемы», потенциально подразумевая также возможность обновления ОС и приложений.

Это выглядит как противоречие, но оба утверждения вполне могут быть верны одновременно. Как тому имеется несколько примеров, два поставщика могут продавать идентичное устройство, которое для них производит третья сторона. При этом поставщик А характеризует его как «сервер общего назначения младшего класса», а поставщик Б — как «специализированное устройство». Разница, если она вообще есть, состоит в принятых ими стратегиях маркетинга и прилагаемом программном обеспечении.

«Мы провели разграничительную черту таким образом, — говорит Джейн Райт, директор по исследованиям в Gartner Group. — Сервер считается специализированным, а не общего назначения, если он выполняет не полную копию своей ОС, а некую урезанную ее версию». Например, Netfinity A100 компании IBM называется специализированным потому, что, хотя этот сервер и может иметь до двух процессоров Pentium III, он поставляется с упрощенной и усовершенствованной версией Windows 2000 в целях более эффективного выполнения функций сервера Web.

В реальной жизни специализированные серверы могут подвергнуться аппаратной модернизации, и на них даже может быть установлена другая ОС. В конце концов, они базируются на стандартных Intel-совместимых процессорах. Однако конструкция специализированных серверов не рассчитана на модернизацию, поэтому модернизация может оказаться чрезмерно дорогостоящей, и потому бессмысленной.

Другая отличительная черта специализированных серверов для центров обработки данных — в том, что их программное и аппаратное обеспечение рассчитано на работу сервера в команде. Как говорит Эллиотт о предложении Network Engines: «Мы встраиваем программное и аппаратное управление. Мы можем перенаправить загрузку любого специализированного сервера на удаленное устройство, затем переформатировать диски и провести обслуживание, что в случае сервера общего назначения было бы невозможно сделать».

Программное обеспечение управления, в предложениях как Network Engines, так и Network Appliance, предназначено для надзора за специализированным сервером как членом кластера. В отличие от него, программное обеспечение, поставляемое с серверами общего назначения, ориентировано преимущественно на обеспечение работы в автономном режиме. В этом случае кластеризация, когда она возможна, требует применения программного обеспечения управления сторонних разработчиков.

Характерно, что специализированные серверы работают преимущественно под управлением Linux, благодаря чему их покупатель избегает так называемого налога Microsoft. Конечно, Linux может вдыхать жизнь и в серверы общего назначения. Однако эта ОС обычно устанавливается на специализированных серверах, предназначенных для удаленного администрирования. Администрирование часто осуществляется через интерфейс на базе браузера, поэтому оператор может даже не знать или не придавать значения тому, какая ОС выполняется на специализированном сервере. В частности, Network Engines и Dell Computer продают функционально практически идентичные специализированные серверы, на которые по выбору покупателя может устанавливаться Linux или Windows 2000.

Суммируя сказанное, отметим, что лучший способ распознать сервер общего назначения, когда вы с ним сталкиваетесь, — спросить, может ли данное устройство выполнять любую Intel-совместимую ОС и комплект приложений по вашему выбору. Можете ли вы вынуть его из стойки и использовать в качестве автономного сервера рабочей группы или даже поместить его под чей-либо монитор в качестве тонкой настольной машины? Если да, то это сервер общего назначения. Но представляет ли он наилучший выбор для вашего центра обработки данных? Возможно — да, а возможно — и нет.

В оставшейся части статьи мы рассмотрим серверы общего назначения и специализированные серверы высотой 1U и 2U с позиций категорий, в которые поставщики их поместили. Как мы увидим, они имеют между собой много общего. В принципе, любое подобное оборудование следует оценивать не по тому, как оно называется, а по его способности справиться с поставленными перед ним задачами и по наличию необходимых функций (см. врезку «На что следует обращать внимание»).

По иронии судьбы, предложения компании с характерным названием Network Appliance не попали в данный обзор, поскольку ее системы ориентированы на несколько иной рынок: они превышают ограничения в 1U и 2U, но взамен предоставляют высокопроизводительное хранилище. Кроме того, нами также не будут рассматриваться устройства для кэширования. Вместо этого мы сосредоточим свое внимание на системах, играющих роль компактных серверов Web или электронной почты.

СЕРВЕРЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Жизнь монтируемого в стойку сервера общего назначения высотой 1U или 2U начинается со стандартных компонентов для ПК. Конструкторам остается только позаботиться о том, чтобы все эти компоненты помещались в сверхплоский корпус и имели достаточную вентиляцию. Современный уровень интеграции проиллюстрирован на диаграмме.

Составляющие сервера высотой 1U, который можно собрать за 700 долларов, были описаны в статье на узле Linux Today в январском номере за этот год. Они включают системную плату Intel CA810E, а также другие компоненты — процессор, охлаждающий вентилятор и специально выбранную с учетом малой высоты корпуса RAM. (При установке на системную плату стандартная память RAM не будет помещаться в корпус по высоте!) Системная плата имеет четыре слота расширения PCI, но только один из них занят L-образной вертикально устанавливаемой платой.

Как и многие другие поставщики, Alliance Systems использует в своем сервере общего назначения I-Series 2000 высотой 2U стандартную системную плату ATX. Это недорогое, сертифицированное для работы с Linux и Windows NT устройство имеет источник питания мощностью 250 Вт, а при его проектировании особое внимание было уделено охлаждению.

Compaq Computer предлагает два разных сервера, которые компании удалось разместить в корпусе высотой 1U. Недавно появившийся ProLiant DL360 имеет оперативно заменяемые диски, один или два процессора, оперативную память больше, чем у какой-либо другой из рассматриваемых машин, и даже интегрированный аппаратный RAID. Дополнительно он может вмещать плату Remote Insight Lights Out, с помощью которой его при необходимости можно загрузить удаленным образом. AlphaServer DS10L представляет собой устройство на базе процессора RISC и поддерживает TRU64 Unix самой Compaq, Open VMS или Red Hat Linux.

На момент написания статьи Dell не выпускала серверов общего назначения высотой 1U. Однако она продает PowerEdge 2450 высотой 2U, у которого есть все, что только может потребоваться, в том числе два процессора с тактовой частотой 733 МГц, три слота и пять оперативно заменяемых дисков Ultra3.

7250r от Gateway очень походит на него во многих отношениях. При той же высоте 2U система имеет два слота, четыре посадочных места для оперативно заменяемых дисков, SCSI и один или два процессора Pentium III.

Как заявляется, Hewlett-Packard планирует выпустить продукт высотой 1U, в настоящее время она предлагает сервер NetServer LPr высотой 2U. Имея четыре доступные спереди полки (две из которых могут заменяться в «горячем» режиме), он вмещает множество компонентов, четыре слота PCI и два процессора с частотой 800 МГц. Сервер имеет внешний соединитель Ultra2 SCSI стандартной комплектации. Кроме того, HP предлагает Lights Out Management (LAM) с помощью дополнительной платы TopTools.

У IBM уже имеется сервер высотой 1U — это Netfinity 4000R. Не будучи столь плотно укомплектованным — на рассматриваемом рынке это определение является комплиментом, — как Compaq ProLiant DL360, он содержит два процессора на 750 МГц, дисковое пространство объемом до 36 Гбайт и контроллер Ultra3 SCSI в одном из двух своих слотов. Кроме того, у IBM есть весьма интересный сервер высотой 2U — RS/6000 Model B50. В нем используется процессор PowerPC 604e с кэшем второго уровня емкостью 1 Мбайт. Сервер предназначен для выполнения AIX или Linux. Он имеет доступные через переднюю панель диски и интегрированную поддержку SCSI. А настройку B50 можно производить через последовательный порт на задней панели из предлагаемого компанией приложения для органайзера Palm!

Intel, «поставщик вооружений» для большинства производителей серверов, выпускает свои собственные серверы. Базовой системой является ISP 1100, которая содержит всего один процессор Celeron или Pentium III, но способна вмещать оперативную память объемом до 1 Гбайт и имеет два посадочных места для жестких дисков. Кроме того, она поддерживает «бесконтактное функционирование», два слота PCI и две сетевые платы 10/100. ISP 2150 собран в корпусе высотой 2U, благодаря чему он может вмещать два процессора и четыре оперативно заменяемых диска.

Продукция Sun Microsystems давно пользуется популярностью среди провайдеров услуг, и ее позиции еще более укрепились с выпуском Netra t1 высотой 1U на базе процессора UtlraSPARC. В его доступных через переднюю панель оперативно заменяемых дисках и стандартном модуле LOM видна опытная рука. Sun была одним из первых поставщиков, кто стал предусматривать крюки для кабеля с задней стороны своих шасси. Кроме того, Netra t1 имеет световые индикаторы с передней и задней стороны шасси. Индикатор неисправности продолжает гореть, даже когда питание устройства выключено.

Наконец, VA Linux предлагает серверы высотой как 1U, так и 2U — VA 1000 и VA 2200, соответственно. VA 1000 заимствован у Network Engines, причем последняя рассматривает свою версию продукта в качестве специализированного сервера, что свидетельствует о размытости границ между категориями. VA Linux позиционирует его как компактный двухпроцессорный сервер, оптимизированный для выполнения Linux. VA 2200 вмещает до пяти оперативно заменяемых дисков и сверхнадежный источник питания мощностью 400 Вт.

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СЕРВЕРЫ

Ни одна другая компания не сделала для популяризации понятия «специализированный сервер» так много, как Cobalt. За два года Cobalt продала свыше 50 тыс. устройств. Сегодня она предлагает два различных сервера высотой 1U, каждый из которых поставляется с Linux, Apache и пользовательским интерфейсом на базе браузера. Оба, и Raq2 на базе RISC-процессора StrongARM, и Raq3 на базе ЦПУ компании AMD, настолько компактны, что они могут быть установлены вплотную друг к другу. Это означает, что в стандартную стойку для оборудования может поместиться 80 серверов.

Новой разработкой Cobalt является программный пакет StaQware стоимостью 1000 долларов, с помощью которого два сервера Raq3 могут быть превращены в кластер. Оба сервера имеют копии-дубликаты ОС, приложений и данных. В случае отказа одного из серверов пользователи будут автоматически переведены на резервный без перерыва в обслуживании.

Dell присоединилась к лагерю производителей специализированных серверов в мае 2000 г. с выходом PowerApp.web под управлением Red Hat Linux или Windows 2000 для размещения информационного наполнения. (Сопутствующий ему PowerApp.cache, рассмотрение которого выходит за рамки статьи, выполняет Internet Caching System, ICS, компании Novell.) Это устройство высотой 1U имеет процессор Pentium III с тактовой частотой от 600 до 700 МГц и адаптер Ultra3 SCSI. Охотники за скидками, несомненно, обратят внимание на то, что вариант с Linux стоит на 400—600 долларов дешевле, чем в остальном идентичный вариант для Windows.

IBM подняла планку, выпустив Netfinity A100, еще одно устройство высотой 1U с возможностью установки двух процессоров Pentium III и контроллера Wide Ultra SCSI. Данное устройство не так-то просто отличить от сервера общего назначения Netfinity 4000R высотой 1U. Как уже упоминалось, оно поставляется с модифицированной версией Windows 2000 — совместной разработкой Microsoft и IBM. Как утверждается, ее применение позволяет резко увеличить производительность сервера HTTP.

Network Engines предлагает Roadster и Viper высотой 1U, где используются Celeron или один/два процессора Pentium III, соответственно. Как и Dell, Network Engines предлагает свои серверы с Linux или Windows (в данном случае NT 4.0). Все они могут быть подключены при помощи специальной шины Cluster Maintenance Bus к AdminEngine, специальному отдельному устройству для управления кластером.

Наконец, Rebel предлагает заказчикам возможность приобрести два независимых «микросервера» (на базе StrongARM, опять же с Linux и Apache) в одном комплекте высотой 1U под названием NetWinder RM. Как и системы Cobalt, они достаточно плоские, так что могут быть размещены вплотную друг к другу на одной полке. Как результат, в стандартную стойку с оборудованием помещается до 180 серверов.

ШАГ ВПЕРЕД, ОДИН НАЗАД

Несмотря на пример, подаваемый Rebel, вряд ли серверы будут продолжать сокращаться в размерах. Конечно, в фантазиях мы можем себе представить группу из дюжины или более серверов с микродисками IBM для массового хранения, размещаемую в одном корпусе высотой 1U. Однако если индивидуальные серверы станут много меньше, то человеку-оператору будет чрезвычайно трудно их обслуживать.

Не менее важно, что Intel продолжает выпускать все более горячие процессоры (во всех смыслах этого слова). Новому процессору IA-64 Itanium требуется целая армия охлаждающих вентиляторов, так что вряд ли серверы на его базе появятся в этом году в корпусах высотой менее 7U.

Тем не менее, как говорит Брэд Андерсон из Compaq, «серверы баз данных будут по-прежнему оснащаться четырьмя или восемью процессорами, но всего дюжины их будет достаточно для поддержки тысяч коммуникационных серверов; в основной массе серверы будущего будут иметь корпус высотой 1U».

Джонатан Эйнджел — старший редактор Network Magazine. С ним можно связаться по адресу: Jangel@mfi.com.


На что следует обращать внимание

Давайте будем откровенны: ни одна машина в корпусе высотой 1U или 2U никогда не будет иметь всех тех функций, что и более крупный сервер. В этом отношении компактные серверы можно сравнить с портативными компьютерами: по своей скорости и емкости они неизбежно отстают от своих «больших братьев», но компенсируют эти недостатки, помещаясь там, где они необходимы.

Вы не найдете четырех- или восьмипроцессорных машин в таком корпусе, как не получите и двух оперативно заменяемых источников питания. Даже аппаратный RAID для них достаточно нетипичен. Что касается других возможностей серверов старшего класса, без которых вам, возможно, придется обойтись, то прочитать о них можно в статье «Как выбрать лучший сервер» в №7-8 LAN за 1998 г.

В шахматных терминах, компактные серверы — не слоны, не кони и не ладьи, а всего лишь пешки. Однако иногда правильно выбранная пешка способна обеспечить победу.

В первую очередь внимание следует обращать на наличие у серверов высотой 1U или 2U следующих возможностей:

  • оперативно заменяемых дисков с возможностью их изъятия через переднюю панель для замены без прерывания функционирования сервера;
  • двух сетевых плат 10/100 с автоматической миграцией с основной на резервную;
  • продуманного физического дизайна с крюками для закрепления кабелей и светодиодными индикаторами состояния на передней и задней панелях корпуса;
  • встроенного аппаратного RAID или, по крайней мере, нескольких дисков, чтобы при необходимости можно было реализовать программный RAID;
  • SCSI, либо Ultra (20 Мбайт/с), Wide Ultra (40 Мбайт/с) Ultra2 (80 Мбайт/с) либо Ultra 3 (также известного как Ultra160 на 160 Мбайт/с);
  • поддержки «бесконтактного развертывания» и Lights Out Management (LOM) для реализации удаленной загрузки и переключения питания.

Ресурсы Internet

Статья «Как создать свой монтируемый в стойку сервер высотой 1U и сэкономить кучу денег» опубликована в Linux Today на http://linuxtoday.com/stories/15158.htm.

Описание системной платы Intel CA810E можно найти на http://developer.intel.com/design/motherbd/ca2/ca2_ds.htm.

General Technics поставляет корпуса высотой 1U и публикует превосходные фотографии внутренних компонентов на своем узле http://www.gtweb.net.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями