Современные модульные серверные архитектуры обещают упростить решение множества административных и оперативных проблем в вычислительных центрах.

Появляющиеся на рынке в большом количестве ультраплоские и монолитные серверы на базе процессоров Intel предоставляют возможность упрощенного управления, а также высокую масштабируемость и гибкость. Если говорить о серверах в стоечном исполнении, то будущее за серверными лезвиями на сменных платах.

Более половины продаваемых сегодня серверных систем оптимизированы для установки в стойки. Это значительно изменило расстановку сил в корпоративных сетях: вместо монолитных нестандартных архитектур признания добились системы, основанные на промышленных стандартах, — и не в последнюю очередь из-за своего соотношения «цена/качество». Примерно год назад заявило о себе следующее поколение устанавливаемых в стойки серверов — «серверные лезвия», полноценный сервер в виде сменной платы. Процессор, память, сетевые соединения и вся необходимая электроника расположились на одной системной плате.

Вместо горизонтального размещения, как принято в стандартной стойке, лезвия устанавливаются вертикально. На каждом из них выполняется собственный экземпляр операционной системы. Как следствие, администратор способен конфигурировать определенное «лезвие» под специфические задачи или группы пользователей, а также подключать или деактивировать аппаратное обеспечение без ущерба для остальных устройств. Через разъемы на задней стенке корпуса несколько лезвий могут совместно потреблять ресурсы энергообеспечения и охлаждения, подключаться к локальным сетям и подсистемам хранения данных.

ПРЕИМУЩЕСТВА «СЕРВЕРНЫХ ЛЕЗВИЙ»

«Серверные лезвия» оказываются намного дешевле по сравнению с традиционными моделями серверов благодаря совместному использованию составляющих инфраструктуры. Еще одно преимущество заключается в простоте установки и более быстрой подготовке к эксплуатации — в конечном счете, облегчается управление. При работе с привычными для всех серверами в стойке администратор должен инсталлировать каждый сервер отдельно и подвести к нему кабель. При работе же с «лезвиями» ему достаточно подвести кабели к шасси.

При выпуске новых устройств производители обещали повышение эффективности работы вычислительных центров. Для достижения этой цели необходимо было внести некоторые изменения. Среди них — уменьшение стоимости аппаратного обеспечения. Приобретение лезвий обходится относительно недорого, потому что им не нужны собственные шасси и другая необходимая для традиционных серверов инфраструктура. Стоимость оборудования в расчете на отдельно взятый сервер резко снижается, поскольку энергообеспечение, охлаждение, платы удаленного управления, кабельная сеть, а также клавиатура и монитор могут использоваться одновременно несколькими «лезвиями»; как следствие, количество компонентов, которые могут отказать, сокращается.

Подготовка нескольких серверов к эксплуатации может оказаться очень ресурсоемким процессом и занять много времени. При этом администратор должен установить в стойку каждый сервер, сконфигурировать его для работы в сети и запустить необходимое программное обеспечение. Особенно много времени и сил отнимает подключение различных кабелей.

В случае с лезвиями, напротив, достаточно установить лишь один корпус. После чего установка нового компонента системы оказывается столь же простой задачей, как и добавление нового жесткого диска в персональный компьютер.

Автоматические программные средства подготовки к работе позволяют администратору быстро и без проблем обеспечить нужными программами несколько «лезвий». По окончании этого этапа с ними можно взаимодействовать, используя лишь инструменты удаленного управления.

К тому же, по сравнению с монтируемыми в стойку серверами, лезвия обладают более выгодным соотношением производительности и занимаемого в вычислительном центре места. Если в качестве ориентира взять серверы с высотой 1U (одна единица высоты соответствует 4,45 см), то плотность их установки можно повысить — в зависимости от конструкции и дизайна — на величину от 100 до 800%.

Таблица 1. Сравнение модульных и монолитных серверов.

С другой стороны, миниатюризация и высокая плотность размещения компонентов ставят перед производителем определенную техническую проблему. Это относится, например, к управлению серверами и памятью, степени стандартизации и сопряжения сервера с сетью.

ОГРАНИЧЕННАЯ РАСШИРЯЕМОСТЬ ВНУТРЕННЕЙ ПАМЯТИ

Первые доступные на рынке серверные лезвия оснащаются собственными жесткими дисками, емкость которых, однако, ограничена. Это ограничение не оказывает большого влияния, поскольку областью их применения является преимущественно лишь первая и вторая ступень многозвенной инфраструктуры (сервер приложений и специализированный сервер). Лишь на третьей ступени расположены серверы баз данных (типичная область работы монолитных серверов) и подключенные к ним массовые системы хранения — накопители SCSI, сетевые устройства хранения (Network Attached Storage, NAS), сети устройств хранения (Storage Area Network, SAN) и стримеры для резервного копирования. При увеличении требований к емкости дискового пространства серверы первых двух ступеней оснащают, в соответствии с моделью, внешними подсистемами хранения данных. В случае «серверных лезвий» первого поколения решения NAS как нельзя лучше подходят для предоставления дополнительного дискового пространства.

Внутренние возможности расширения «серверного лезвия» лимитированы из-за ограничений интерфейса PCI. При возрастании требований к производительности в шасси можно установить еще одно или несколько лезвий. Это дополнительное и существенное преимущество лезвий: вместо увеличения количества внутренних компонентов гораздо проще поставить очередную недорогую полнофункциональную систему на одной плате.

Каналы Ethernet или Fibre Channel предоставляют ряд альтернатив для установления соединений с внешними накопителями. Первое поколение «лезвий» подключалось к локальным или глобальным сетям с помощью Ethernet — широко распространенной и недорогой технологии (и по одной этой причине уже достойной применения). Таким же образом можно реализовать совместную работу с NAS и хранилищами с подключением по IP (Internet Protocol Storage, IPS). Это актуально и в случае перспективных технологий, например Internet SCSI (iSCSI) для доступа к данным на уровне блоков через Ethernet. Появление Fibre Channel в следующем поколении модульных систем ожидается в конце этого года.

«Серверные лезвия» опираются на открытые стандарты. Шина Compact PCI (сPCI) на данный момент представляет единственный имеющийся стандарт для форм-факторов и соединителей лезвий. сPCI пришла из телекоммуникационной отрасли, отличается своеобразной архитектурой, а потому подходит для высокопроизводительных, компактных и недорогих сред ИТ только с некоторыми ограничениями. Нам остается только ждать, насколько распространенным станет такое решение. Но и те производители «лезвий», кто не применяет cPCI, используют основанные на общепринятых стандартах процессоры, наборы микросхем, контроллеры и протоколы, в том числе Ethernet и простой протокол управления сетью/общую информационную модель (Simple Network Management Protocol/Common Information Model, SNMP/CIM).

Таблица 2. Развитие серверов на примере оптимизированных для монтажа в стойку моделей, "кирпичиков и лезвий" и модульных систем Itanium 2.

Сюзанна Шютц — менеджер компании Dell по серверным продуктам в регионе Центральная Европа.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями