Модульные серверы становятся привлекательным решением для все более широкого круга компаний, нуждающихся в экономичной, высокопроизводительной и масштабируемой вычислительной среде. Благодаря своей архитектуре они обеспечивают высокий уровень эксплуатационной эффективности за счет снижения стоимости управления, консолидации инфраструктуры центров обработки данных, высокой плотности оборудования и сравнительно небольшого энергопотребления.

Технология модульных одноплатных серверов (серверных «лезвий») начала завоевывать популярность в эпоху бурного роста Internet в самом конце 90-х гг., поскольку хорошо подходила для задач телекоммуникационных компаний и провайдеров. Очень быстро производители поняли, что такие серверы можно с выгодой использовать в центрах обработки данных для решения более широкого круга задач. К тому же в период затяжного кризиса на рынке ИТ на первый план выступило требование экономичности решений при их эксплуатации, а модульные серверы позволяли упростить управление, повысить эффективность администрирования, быстро наращивать вычислительные ресурсы и балансировать нагрузку.

Ведущие поставщики серверов поспешили занять место на новом перспективном рынке. Одной из первых модульные серверы выпустила Compaq, позднее вошедшая в состав Hewlett-Packard. Хотя из-за начавшегося спада рост данного сегмента существенно замедлился, в 2002 г. компания стала первым производителем, ежемесячно выпускавшим более 1800 таких серверов, и завоевала около 55% мирового рынка модульных серверов.

К концу 2002 г. все крупнейшие поставщики - IBM, HP, Sun и Dell - представили собственные модели модульных серверов, однако за год их было продано всего 39 тыс. (на 580 млн долларов), что составило менее 1% мирового серверного рынка. Заказчики настороженно отнеслись к новой архитектуре и ее способности защитить вложенные инвестиции, однако в следующем году объем поставок вырос до 185 тыс. устройств (3,5% рынка). По прогнозам, к 2008 г. эта величина составит уже 9,9 млн штук. Аналитики IDC ожидают, что в 2005 г. мировой оборот данного рынка превысит 2,5 млрд долларов, а к 2006 г. около 40% рынка серверов для монтажа в стойку придется на долю модульных серверов (см. Рисунок 1).

Сегодня на рынке модульных серверов с оборотом около 1,3 млрд долларов конкуренция чрезвычайно остра, поскольку ведущие производители делают на них ставку как на одно из основных направлений серверной архитектуры. По данным IDC за II квартал 2004 г., лидером остается IBM с 44% рынка, заметно опередившая HP (32%). Следует отметить, что компания сумела занять ведущие позиции уже год спустя после выпуска первых модульных серверов. Конкуренцию обеим составляют Dell, Sun Microsystems, NEC, Fujitsu Siemens (см. Таблицу«Производители модульных серверов»), а также ряд производителей, сравнительно недавно вышедших на рынок, таких, как RLX и eGenera. В России модульные серверы выпускают Kraftway и «Т-Платформы».

В последние два года наблюдаются заметный рост продаж оборудования данного класса и расширение его номенклатуры. Развиваясь в соответствии с общими тенденциями серверной архитектуры, линейки модульных серверов были дополнены более мощными многопроцессорными моделями (SMP) для решения типовых задач в центрах обработки данных, а предложения поставщиков охватывают все ведущие процессорные платформы (при условии, что те отвечают требованиям к параметрам тепловыделения). Одновременно совершенствовались инструменты управления и распределения ресурсов. По мнению аналитиков Gartner, в ближайшие три года модульные серверы станут неотъемлемой частью серверной инфраструктуры многих организаций, причем производители стремятся позиционировать их как системы, позволяющие эффективнее решать задачи не только крупных, но и малых предприятий.

В ЕДИНОМ РЯДУ

Рисунок 2. Три сервера высотой 1U занимают место, эквивалентное 15 модульным серверам.

В целом ряде приложений модульные серверы конкурируют с так называемыми тонкими серверами - модулями высотой 1U или 2U, устанавливаемыми в стойку 19". Шасси или полка модульных серверов (как правило, высотой 3, 6, или 7U) содержит вертикально располагаемые модули (см. Рисунок 2) - независимые одно-, двух- или четырехпроцессорные одноплатные серверы (см. Рисунок 3), причем благодаря унификации шасси (BladeSystem у HP и BladeCenter у IBM) в одном централизованно управляемом шасси обеспечивается функционирование модульных серверов разного типа (но одного производителя) с разными ОС и приложениями.

Рисунок 3. Компактный одноплатный модульный сервер высотой 3U.

«Общие ресурсы» - блоки питания, иногда вентиляторы, приводы CD-ROM и модули управления - выносятся из модульных серверов и помещаются в шасси. В шасси размещаются также компоненты сетевой инфраструктуры центра обработки данных - коммутаторы локальной сети Ethernet и интерфейсы с сетями хранения (обычно коммутаторы Fibre Channel). Серверные модули подключаются к общей объединительной панели шасси - коммуникационной шине. Благодаря встроенным в шасси коммутаторам и коммуникационной инфраструктуре количество кабелей сокращается на 83-87%, а использование общих ресурсов позволяет обойтись меньшим числом компонентов и дает заметную экономию.

Заменять в «горячем» режиме можно не только сами серверные модули, но и все компоненты системы, включая блоки питания, вентиляторы, интеллектуальные коммутаторы, модули мониторинга и управления. При необходимости модульные серверы подключаются к сети хранения (SAN), что позволяет применять их для приложений баз данных и других задач, требующих значительных объемов дискового пространства.

Уже первому поколению модульных серверов были свойственны такие достоинства, как высокая плотность оборудования и экономия площадей, низкое энергопотребление, упрощенная инсталляция и быстрое развертывание, удобство обслуживания, хорошая масштабируемость, уменьшение количества потенциальных точек отказа. Решения на основе модульных серверов, предлагаемые российскими и зарубежными производителями и системными интеграторами, объединяют в единую управляемую среду серверы, системы хранения и сетевое оборудование, что делает управление инфраструктурой намного проще и сокращает расходы.

Заказчикам данная архитектура интересна, в первую очередь, как платформа для консолидации серверов и объединения вычислительных ресурсов при выполнении разнообразных задач. Так достигаются не только очевидные преимущества, например экономия места, но и скрытые, заложенные в конструкцию модульных серверов: общие блоки питания, накопители, небольшое количество кабельных соединений и легкость обслуживания. В итоге снижается совокупная стоимость владения модульными системами.

ОСТРЫЕ ПРОБЛЕМЫ «ЛЕЗВИЙ»

С технологией модульных серверов связывались надежды на восстановление быстрых темпов роста рынка серверных систем, однако аналитикам IDC пришлось почти вдвое снизить прежние прогнозы. Популярности модульных серверов препятствовала не только новизна архитектуры - сама по себе она оптимальна далеко не для каждого класса приложений, поскольку для многих видов задач требуется вертикальное, а не горизонтальное масштабирование, а также большие объемы оперативной памяти. Эта проблема преодолевается отчасти применением более мощных модулей SMP и средств виртуализации. Дисковая подсистема самих модульных серверов обычно не отличается высоким быстродействием и большой емкостью, что вынуждает применять внешние дисковые массивы и развертывать сети хранения.

Очевидно, многих отпугивает и кажущаяся высокая начальная стоимость системы. Приобретение полутора-двух десятков серверов, шасси и систем хранения к ним требует серьезных затрат, экономия же электроэнергии и занимаемых площадей - в России не первостепенный фактор. Учитывая это, поставщики меняют стратегию продаж и стараются снизить стоимость начального пакета, предлагая приобрести шасси с парой модульных серверов, а все остальное докупать по мере необходимости. Для производителя это имеет несомненный смысл: такой клиент вряд ли уйдет к другому.

По данным HP, покупка более восьми модульных серверов с коммутатором Ethernet 10/100 обходится примерно на 1% дороже стоечных серверов. Если же они оснащаются коммутатором Gigabit Ethernet и интерфейсом с сетями хранения SAN, то оказываются на 7-19% дешевле эквивалентной стоечной конфигурации. Экономичность модульных систем становится наиболее ощутимой по прошествии некоторого времени, благодаря оптимизации администрирования и обслуживания, однако появление в центре обработки данных еще одной серверной архитектуры вряд ли упростит управление его ресурсами.

В отличие от более простых напольных и стоечных серверов, инсталляция модульных серверов обычно требует услуг квалифицированного системного интегратора, поэтому в продвижении таких решений производители полагаются на проверенных партнеров и собственные сервисные подразделения.

Хотя в модульных серверах применяются более «холодные» процессоры, проблема теплоотвода в компактном конструктиве нуждается в особых решениях. С выпуском новых процессоров она только усугубится, и при выборе устройства следует учитывать способность шасси справляться с будущими тепловыми нагрузками.

Различия в аппаратных архитектурах ставит под вопрос целесообразность инвестиций в технологическую платформу с ограниченной гибкостью и «сроком жизни». Понимая это, производители предпринимают необходимые шаги к «стандартизации», открывая свои спецификации OEM-поставщикам. В настоящее время определились две ведущих конкурирующих архитектуры модульных серверов - IBM BladeCenter и HP BladeSystem.

С сентября 2004 г. Intel и IBM стали предоставлять разработчикам и партнерам по внедрению конструктивные спецификации шасси BladeCenter на базе процессоров Intel Xeon с технологией EM64T, содействуя, таким образом, созданию совместимых с BladeCenter коммутаторов, плат адаптеров, вычислительных и коммуникационных модулей. Это не что иное, как попытка утверждения стандарта де-факто на модульные серверы и формирования вокруг них «экосистемы», благодаря которой повышается ценность решения для заказчиков вследствие появления дополнительных сертифицированных продуктов сторонних производителей. Intel выпускает готовые серверные модули и ПО управления, которые можно применять для производства серверных систем. Подобные решения использует, в частности, российский производитель Kraftway.

Проблемой остаются и патентованные средства управления, поскольку выигрыш от комбинирования серверов разных производителей в центре обработки данных будет минимальным. Основой общих стандартов управления, разработку которых финансируют Dell, HP и NEC, может стать поддерживаемый Intel интерфейс Intelligent Platform Management Interface (IPMI) для мониторинга и управления серверами.

Применение модульных серверов для решения разного класса задач нередко требует объединения в одном шасси однопроцессорных модулей и систем SMP, а также наличия ПО для перераспределения серверных ресурсов и нагрузки при изменении требований. Несмотря на развиваемые производителями концепции виртуализации и динамического перераспределения ресурсов, эти решения пока несовершенны, и заказчику придется тщательно разбираться в их реальных возможностях.

МОДУЛЬНЫЕ СЕРВЕРЫ И РЕСУРСНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ

Компактные модульные серверы хорошо вписываются в концепцию ресурсных или «коммунальных» вычислений (utility computing), продвигаемую ведущими поставщиками серверов и систем хранения. Этот подход предполагает использование вычислительной мощности и систем хранения как потребляемого ресурса, для чего в целях организации единого пула выделяемых приложениям ресурсов применяется ПО виртуализации. Подобные разработки должны способствовать популярности модульных серверов, которые могут стать основой для дальнейшего развития концепции виртуализации ресурсов. По прогнозам Gartner, к концу 2005 г. 93,8% предприятий предпочтут виртуализацию серверов. По мнению аналитиков, ее внедрение позволяет увеличить коэффициент использования вычислительных ресурсов крупных предприятий с 60 до 93% и более.

Компании IBM, HP, Sun Microsystems и Fujitsu Siemens Computers предлагают собственные подходы к автоматизации управления и распределения серверных ресурсов (см. статью автора «Сервер на самообслуживании» в августовском номере «Журнала сетевых решений/LAN» за 2003 г.). И это не только маркетинговые концепции, развиваемые производителями в попытке заставить потребителей потратить больше денег. В последние три года они воплощаются в реальных продуктах для эффективного использования ресурсов и администрирования.

ПО управления модульными серверами и виртуализации станет важнейшим фактором успешного распространения данной архитектуры и дифференциатором решений производителей. Модульными серверами можно управлять как единой инфраструктурой, а модульная архитектура позволяет предприятиям эффективнее приспосабливаться к изменениям требований бизнеса.

ВЫЧИСЛЕНИЯ ПО ТРЕБОВАНИЮ

Рисунок 4. Шасси IBM BladeCenter высотой 7U имеет 14 слотов для установки модульных серверов, до четырех коммутаторов Gigabit Ethernet и Fibre Channel и до четырех блоков питания.

IBM выпускает модульные серверы с декабря 2002 г. и сегодня производит системы на базе Intel Xeon и PowerPC 970 (PPC 970), а созданное компанией унифицированное шасси получило название BladeCenter (см. Рисунок 4). Платформа IBM BladeCenter объединяет в себе модульные серверы, средства управления, коммутаторы (GE и FC), межсетевые экраны, программное обеспечение, разработанные в соответствии с продвигаемой IBM концепцией вычислений по требованию или бизнеса по требованию (On Demand).

Рисунок 5. 64-разрядные IBM BladeCenter JS20 с процессорами PowerPC 970.

Поставляемые с ноября 2003 г. 64-разрядные модульные серверы IBM BladeCenter JS20 с одним-двумя процессорами PPC 970 поддерживают AIX5L и различные версии Linux. Относительно недорогое и мощное решение JS20 (см. Рисунок 5), ориентированное, в частности, на такие задачи, как создание кластеров HPC, дополнило модульные серверы IBM на базе Intel Xeon. Четырехпроцессорные модули HS40 могут комплектоваться жесткими дисками SCSI (превращаясь в модули утроенной толщины) или IDE. В BladeCenter применяются интегрированные коммутаторы FC на 2 Гбит/с от QLogic и Brocade начального или корпоративного уровня для взаимодействия с внешними системами хранения TotalStorage и для создания сетей SAN, включая полные решения FC.

BladeCenter содержит также коммутаторы локальной сети Cisco (второго уровня), Nortel (с расширенными функциями), коммутационные модули IBM или пассивные модули с функциями коммутационной панели с медными/оптическими интерфейсами для интеграции модульных серверов в существующую сетевую инфраструктуру.

Рисунок 6. IBM BladeCenter позволяет установить до 84 двухпроцессорных серверных модулей в одну стандартную стойку.

В отличие от шасси HP BladeSystem, шасси BladeCenter (см. Рисунок 6) оснащается вентиляторами, т. е. применяется внешняя система охлаждения модулей. Как утверждают специалисты IBM, эта технология способна поддерживать не только существующие, но и перспективные модели процессоров Intel. По словам Ильи Крутова, технического консультанта по серверам IBM eServer xSeries, размещение вентиляторов и блоков питания на шасси позволяет уменьшить число компонентов в системе, снизить потребляемую мощность и повысить надежность. С момента объявления BladeCenter в сентябре 2002 г. в шасси изменялись в основном лишь блоки питания. В BladeCenter также можно устанавливать в произвольной комбинации все модели выпускаемых IBM модульных серверов, а электропитание шасси BladeCenter не требует применения специальных решений (его подключают к обычному ИБП).

В марте 2004 г. анонсирована система BladeCenter T, отвечающая стандартам NEBS 3 и ETSI, что означает высокий уровень сертификации для телекоммуникационной отрасли. Предполагается, что продукт позволит операторам снизить расходы, сократить время разработки и развертывания приложений для мобильных сетей, программных коммутаторов и прибыльных сетевых услуг. Кроме того, IBM предлагает недорогую модель начального уровня BladeCenter Express.

В шасси BladeCenter устанавливается до 14 серверов, а дублирование всех компонентов позволяет избежать отказа системы в целом. Предусмотрены быстрая диагностика и замена компонентов. По данным IBM, стоимость таких серверов примерно на 25% ниже, чем серверов в корпусе 1U. Интерфейс централизованного управления инфраструктурой ПО IBM Director, как часть концепции IBM Virtualization Engine, в соответствии с которой предполагается комплексная виртуализация в масштабах всего предприятия, позволяет управлять серверами на базе процессоров Intel Xeon (2,8-3,6 ГГц) и PowerPC (2,2 ГГц), а также серверами pSeries и iSeries. ПО Remote Deployment Manager обеспечивает удаленное развертывание серверов. Каждый модульный сервер содержит интегрированный сервисный процессор (ISP), взаимодействующий с модулем управления шасси.

В результате реализуется целый ряд функций: удаленное управление питанием, доступ к консоли любого сервера, изменение настроек BIOS, виртуальный CD-ROM, удаленная установка ОС и проч. IBM вкладывает большие усилия в повышение управляемости систем, интеграцию средств управления с поддержкой приложений, развитие такого направления, как интеграция серверов и систем хранения. Замена модуля в шасси приводит к автоматическому восстановлению его функциональности, а для некоторого класса приложений предусматриваются модульные серверы «оперативного резерва»: при отказе одного из модулей его функции автоматически берет на себя резервный. Подобные подходы становятся стандартными в современной архитектуре модульных серверов.

Как следует из позиционирования новейших модульных платформ IBM, они нацелены на выполнение широкого круга задач: систем электронной торговли, баз данных, приложений ERP/CRM, коммуникационных приложений нового поколения с высокими требованиями к производительности и масштабируемости, например программных коммутаторов и шлюзов, а также различных вспомогательных приложений поддержки бизнеса и операций. Модель с модульными серверами можно использовать и для консолидации серверов в ситуациях, когда необходимо упростить организацию центра обработки данных и сократить занимаемые площади. По словам Ильи Крутова, российские заказчики проявляют большой интерес к модульным серверам, и такие решения наиболее востребованы в телекоммуникационной, нефтегазовой, банковской, производственной отрасли. Постепенно развеивается представление о модульных системах как о дорогой архитектуре, ведь в действительности их закупочная стоимость часто оказывается ниже эквивалентных стоечных конфигураций, а сама архитектура быстро теряет пугающую новизну.

Одна из особенностей решений IBM - тесная интеграция серверов и систем хранения. Важным направлением в компании считают создание отказоустойчивых конфигураций, поскольку растущая производительность модульных серверов делает их пригодными для выполнения критически важных приложений. Среди недавних проектов - суперкомпьютер MareNostrum, собранный в Испании из модульных серверов IBM eServer BladeCenter JS20 под управлением ОС Linux. В полной конфигурации кластер с производительностью 40 TFLOPS будет содержать 4564 процессора. В ноябре IBM развернула также кластер с 425 узлами на базе JS20 с производительностью 5 TFLOPS в Сеульском университете.

КИРПИЧИКИ «АДАПТИВНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ»

В HP полагают, что архитектура модульных серверов хорошо соответствует развиваемой компанией концепции «адаптивного предприятия» (Adaptive Enterprise) на основе стандартизации, виртуализации и управляемости. Концепция HP Utility Data Center (UDC) эволюционировала в модульные решения, в том числе в HP BladeSystem. Именно в этом продукте HP намерена реализовать единую консоль для динамического конфигурирования и перераспределения ресурсов из виртуального пула серверов, систем хранения и сетевых компонентов.

Архитектура модульных серверов ProLiant BL допускает быстрое перераспределение ресурсов в соответствии с текущими требованиями. Серия BL включает три модели на базе процессоров Intel: ProLiant BL20p G3 с процессором Intel Xeon, оперативной памятью DDR2 до 8 Гбайт и накопителями SCSI на 292 Гбайт; ProLiant BL30p с одним или двумя Intel Xeon DP и PC2100 ECC DDR емкостью до 4 Гбайт; ProLiant BL40p - наиболее мощный, содержащий до четырех Intel Xeon MP и обладающий оперативной памятью до 12 Гбайт. Четвертая, младшая, модель ProLiant BL10e G2 с процессорами Intel ULV Pentium M называется теперь Blade PC и передана в подразделение персональных систем. Эти серверы предназначены для хостинга Web, вспомогательных приложений и кластеров HPC. Остальные устройства, как уверяют в HP, могут применяться практически для любых приложений. Старшие модели модульных серверов HP с шиной PCI-X сравнимы по быстродействию с ProLiant ML570 и DL580.

В сентябре 2004 г. HP представила новую интегрированную среду HP BladeSystem, реализованную на основе шасси p-Class и существующих модульных серверов серии p. BladeSystem объединяет также сетевые компоненты, инструменты управления и внешнюю централизованную подсистему питания. Для нее разработано усовершенствованное ПО управления и инструменты виртуализации - HP Virtual Server Environment, HP OpenView и HP Utility Services, расцениваемые как следующий этап в стратегии «адаптивного предприятия».

Рисунок 7. Шасси HP BladeSystem с четырехпроцессорными модульными серверами ProLiant BL40p.

Шасси HP BladeSystem вмещает восемь BL20p, 16 BL30p или два четырехпроцессорных сервера BL40p (см. Рисунок 7) с интерфейсом Fibre Channel. Его архитектура оптимизирована для работы с системами хранения HP StorageWorks. Во II квартале 2005 г. HP планирует интегрировать в BladeSystem коммутатор FC от Brocade на 4 Гбит/с.

В шасси можно устанавливать модульные серверы разного типа, разнообразные ОС и приложения, комбинировать в стойке несколько шасси BladeSystem, подключать их к общей системе питания и системам хранения. На первый взгляд кажется, что HP и IBM развивают схожие подходы, однако по своей конструкции шасси этих производителей существенно различаются. Если IBM разместила в устройстве самые разные компоненты - блоки питания, CD-ROM, переключатель KVM, вентиляторы охлаждения, то у HP блоки питания внешние, вентиляция возложена на сами модули, KVM и CD-ROM отсутствуют (последний реализуется как виртуальное устройство при удаленном управлении).

В ближайших планах HP - выпуск линейки модульных серверов на базе процессоров AMD Opteron. Это будут аналоги моделей на платформе Intel - BL25p, BL35p и BL45p, но серверы BL45p станут более компактными, и в шасси поместятся четыре таких сервера. В результате HP станет предлагать самый широкий в отрасли спектр продуктов на платформе AMD. Их можно будет комбинировать в одном шасси с модульными серверами платформы Intel. В 2006 г. HP планирует выпустить модульные серверы и на базе процессоров Intel Itanium.

Среди других ближайших новинок HP - применение в BladeSystem коммутатора Cisco 2970 для подключения к локальной сети. Сейчас в нем применяются коммутаторы Ethernet от Nortel с шестью внешними портами и поддержкой VLAN. Более экономичный вариант - шасси с пассивной коммутационной панелью.

Полка питания 3U (трехфазная или однофазная) реализована отдельно от шасси. Эта полка с резервированием N+1 может снабжать энергией до трех-четырех шасси, и в комбинации с одним шасси занимает 9U. В HP считают данный подход более надежным и эффективным с точки зрения использования блоков питания в центре обработки данных. Для малых компаний, не нуждающихся в мощной системе питания и большом числе шасси в стойке, HP выпустит компактную полку питания высотой 1U с подключением к обычной розетке.

Шасси BladeSystem «знает» о физическом расположении каждого сервера и позволяет осуществлять мониторинг ресурсов и их перераспределение, причем ресурсы могут перераспределяться в рамках нескольких шасси и использовать общие средства управления. Управление отказами и мониторинг осуществляются с помощью ПО Insight Manager. Оно поддерживает разные ОС и пригодно для управления компонентами инфраструктуры центра обработки данных. С BladeSystem совместимы виртуальные машины VMware, которые можно применять для выполнения унаследованных приложений и перераспределения ресурсов.

В сформированном недавно подразделении HP BladeSystem собраны сотни специалистов из подразделений HP Industry Standard Servers, OpenView, HP Labs и сервисного отдела - они будут заниматься разработкой ПО управления, а также серверных и сетевых технологий. На модульные решения возлагаются серьезные надежды в развитии «адаптивного предприятия». HP, выступая в роли консультанта, стремится предложить заказчикам концепцию развития инфраструктуры ИТ. Модульные серверы - продукт более высокого уровня, достоинства которого не измеряются мегагерцами и мегабайтами, а потому для его успеха важно правильное позиционирование.

В российском офисе HP модульные серверы также считают одним из важнейших направлений. В их продвижении компания опирается на партнеров, способных предоставлять услуги по инсталляции модульных серверов или по развертыванию и внедрению прикладного ПО. Данное направление будет развиваться и в сервисном подразделении самой HP. Особое внимание уделяется продвижению модульных решений на базе Linux для телекоммуникационной отрасли и задач HPC (на базе BL30p). В 2006 г. планируется выпуск модульных кластеров HPC с межузловым соединением Infiniband. Однако в HP не рассматривают модульную архитектуру как целевой продукт для высокопроизводительных вычислений.

Сегодня основными доводами HP в пользу модульной архитектуры являются консолидация ресурсов, простой перенос существующих приложений в новую компактную интегрированную инфраструктуру, повышенная надежность, поддержка приложений с высокими требованиями к масштабируемости (Oracle/Linux или Citrix MetaFrame). Средства управления HP стали более унифицированными и позволяют управлять как модульными, так и обычными серверами. Каждый модульный сервер способен предоставлять информацию обо всей инфраструктуре шасси. Платы удаленного управления iLO модульных серверов также собирают полную информацию об инфраструктуре.

По словам Сергея Члека, специалиста по продаже серверов стандартной архитектуры из «НР Россия», модульные серверы применимы сегодня практически во всех отраслях и предоставляют гибкий и адаптивный фундамент для самых разных задач. На эту архитектуру можно перенести любое масштабируемое отраслевое решение, а унаследованные системы и приложения консолидировать с помощью виртуальных машин. HP старается заранее уведомить рынок о планах развития своих модульных платформ, чтобы потенциальные заказчики не испытывали сомнений в их дальнейших перспективах.

ОДИН В ПОЛЕ ВОИН

Компания Sun Microsystems еще в 2002 г. представила стройную концепцию развития линейки модульных серверов для выполнения задач различного класса (см. «Ресурсы Internet»), а в настоящее время использует в них самый широкий ассортимент процессоров. В серверах B100s применяются процессоры UltraSparc IIi 650 МГц, а работают эти серверы, потребляющие всего 18 Вт на модуль, под управлением 64-разрядной ОС Solaris. В серверах B100x установлены процессоры AMD Athlon XP 1800+ (1,54 ГГц) и выполняется 32-разрядная ОС Solaris или Linux. Эти ОС поддерживаются и в серверах «двойной толщины» B200x на базе Intel Xeon. По мнению аналитиков, в ближайшее время компания должна выпустить модульные системы на базе AMD Opteron.

Рисунок 8. Шасси Sun Fire B1600 BladeSystem.

Основу модульных решений Sun составляет SunFire B1600 Blade Platform - шасси высотой 3U с 16 слотами для серверов (см. Рисунок 8) и заменяемыми в «горячем» режиме блоками питания. Два встроенных в шасси 24-портовых коммутатора Gigabit Ethernet содержат по восемь внешних портов GigE, а объединительная панель поддерживает 10GigE.

В стойку 42U можно установить 224 модульных сервера Sun, что превышает плотность оборудования у большинства конкурентных систем, за исключением шасси 300ex от RLX Technologies (336 серверов) и HP ProLiant BL10 (280 серверов). Как и в модульных платформах HP, переключатели KVM в серверах Sun не предусмотрены. На аппаратной платформе B100s разработаны модульные серверы Sun Fire B10n Content Load Balancing Blade и B10p SSВ стойку 42U можно установить 224 модульных сервера Sun, что превышает плотность оборудования у большинства конкурентных систем, за исключением шасси 300ex от RLX Technologies (336 серверов) и HP ProLiant BL10 (280 серверов). Как и в модульных платформах HP, переключатели KVM в серверах Sun не предусмотрены. На аппаратной платформе B100s разработаны модульные серверы Sun Fire B10n Content Load Balancing Blade и B10p SSL Proxy Blade, по существу представляющие собой специализированные серверы приложений.

Концепцию «ресурсных вычислений» Sun воплотила в инициативе N1. Это набор приложений для динамической настройки и конфигурации ресурсов в соответствии с требованиями приложений. ПО N1 Provisioning Server Blades Edition имеет графический интерфейс для назначения модульным серверам VLAN, загрузки образа ОС и приложений, включения серверов в кластер с балансированием нагрузки. Продукт еще не совершенен, но демонстрирует потенциальные возможности «ресурсных вычислений». ПО N1 Grid Provisioning Server 3.1 Blades Edition автоматизирует развертывание и управление серверами, реализуя концепцию распределения серверных ресурсов.

ТРИ В ОДНОМ

Одним из практических воплощений «ресурсных вычислений» стала представленная около двух лет назад компанией Fujitsu Siemens Computers (FCS) стратегия SysFrame, в рамках которой осуществляется разработка серверных платформ, где стоимость эксплуатации снижена за счет усовершенствованных средств «самоуправления». Важным шагом в этом направлении оказалась FlexFrame — реализация концепции SysFrame для работы с приложениями mySAP Business Suite. При нехватке ресурсов FlexFrame автоматически запускает свободный модульный сервер (первоначально — серверы платформы Intel с ОС Linux), на него загружается ОС и приложение SAP. Для любой службы SAP доступен любой сервер, обеспечивается их быстрая миграция между серверами. По данным FSC, экономия затрат на оборудование и администрирование, по сравнению с традиционными конфигурациями SAP, достигает 30—60%, однако в России спрос на такие системы оказался невысоким. FlexFrame — первое решение, сертифицированное SAP для адаптивных вычислений. Позднее подобный продукт представила IBM.

Развиваемая FSC с 2004 г. стратегия TRIOLE объединяет такие подходы, как виртуализация, автоматизация и интеграция. Технологию модульных серверов в компании считают идеальной для предоставления ресурсов по запросу. Именно с нее компания начинает внедрение таких решений, как установка дополнительных серверов в зависимости от нагрузки или запуск приложений по приоритетам. Что касается ресурсных вычислений, то, по словам Ивана Макарова, менеджера по продукции FSC, в ближайшее время предлагать этот подход заказчикам компания не планирует.

Рисунок 9. Шасси Fujitsu Siemens высотой 3U вмещает до 20 серверов BX300 с одним или двумя процессорами Intel Xeon.

Пока FSC предлагает две модели модульных серверов — BX300 и BX600, содержащие до двух процессоров Intel Pentium III/Pentium M или Xeon. BX300 (см. Рисунок 9) позиционируется в основном как система для серверов Web, приложений кэширования, электронной почты, коммуникационный или терминальный сервер (например, в среде FlexFrame). Подобно другим производителям, FSC выпускает для них средства балансирования нагрузки и развертывания ПО. В стойку устанавливается до 20 модулей, в том числе до четырех резервируемых модулей коммутаторов и двух модулей управления. По данным FSC, серверы PRIMERGY BX600 способны выполнять сложные задачи в центрах обработки данных, функционировать в качестве серверов БД и приложений, а также телекоммуникационных серверов, обслуживающих большие нагрузки.

СДЕЛАНО В РОССИИ

Российские производители не спешат выходить на рынок модульных серверов. Главных причин две: применение весьма сложных технологий и недостаточная готовность отечественного рынка, только начинающего присматриваться к внедрению подобных систем. Тем не менее можно отметить как минимум два семейства выпускаемых в России решений на основе модульных серверов, нацеленных на решение разного класса задач. Оба принадлежат известным российским компаниям, накопившим значительный опыт в производстве серверов.

Kraftway использовала в своих серверах GEG Express Blade готовые модули Intel SBXL52 и SBX44 с набором микросхем ServerWorks GC-LE и процессорами Intel Xeon. Эти серверы представлены тремя моделями. В старших на модулях SBX44 размещается до четырех процессоров Xeon MP. Шасси высотой 7U вмещает до 14 модулей. Для удаленного администрирования компонентов через Internet серверы оснащаются встроенным модулем управления, диагностической платой Intel Light Guided Diagnostics, двумя встроенными дисками IDE ATA-100 диаметром 2.5?. Трудоемкие задачи инсталляции и обновления ПО (включая BIOS и микропрограммное ПО) автоматизирует Intel Deployment Manager.

В качестве дополнительных модулей GEG Express Blade предлагается коммутатор Ethernet Switch Module с четырьмя внешними портами, а для построения систем SAN — модуль коммутатора Fibre Channel Switch Module. Blade Storage Expansion Module позволяет дополнить серверный модуль двумя дисками SCSI с возможностью «горячей» замены.

Такие серверы могут применяться операторами связи и провайдерами, в банковской, производственной, конструкторской и исследовательской деятельности, для выполнения высокопроизводительных вычислений.

Компания «Т-Платформы», специализирующаяся на решениях для высокопроизводительных вычислений, выпустила в мае 2004 г. компактный кластер T-Forge20HB на основе технологии HyperBlade. Он состоит из 10 двухпроцессорных модулей, размещаемых в корпусе 8U. Каждый имеет оперативную память до 16 Гбайт и два порта Gigabit Ethernet. Устройство отличается большей производительностью (на 25%), чем кластер из двухпроцессорных узлов минимальной высотой 1U, занимающий такое же место в стойке.

По словам директора компании Всеволода Опанасенко, система предназначена, в первую очередь, для тех, кто нуждается в большой вычислительной мощности и компактности оборудования. Пока не продано ни одной системы, но интерес к ним есть.

Рисунок 10. Российская кластерная система T-Forge20HB, собираемая в центре кластерных решений компании «Т-Платформы» в Москве.

Кластер T-Forge20HB с 20 процессорами AMD Opteron работает под управлением ОС SuSe Linux Enterprise Server 8. Его максимальная производительность — 88 GFLOPS (72,45 GFLOPS на тесте Linpack), в стандартную стойку 19? можно установить пять систем T-Forge20HB с дисковой памятью до 600 Гбайт. Суммарная пиковая производительность такой системы достигает 440 GFLOPS. В T-Forge20HB (см. Рисунок 10) используются межузловое соединение Infiniband 4x (10 Гбит/с) и управляющая сеть Gigabit Ethernet. T-Forge20HB можно применять для кластерных баз данных, а также в области телекоммуникаций для создания отказоустойчивых систем с динамическим распределением загрузки.

При наличии крупных заказов свои версии модульных серверов на базе стандартных решений Intel-IBM и общедоступных средств администрирования способны выпустить и другие российские поставщики серверов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Интерес к рынку модульных серверов растет во всем мире. В ноябре 2004 г. произошли два важных для отрасли события: «повторный» выход на рынок модульных серверов компании Dell (спустя два года после первой модели PowerEdge 1655 она представила модульные серверы PowerEdge 1855 с процессорами Intel Xeon по технологии EMT64T) и выпуск двухпроцессорного модульного сервера на процессорах Intel Itanium 2 (сервер Express5800/ 1020Ba компании NEC Solutions America с межузловым соединением Infiniband разработан для приложений, требующих интенсивных вычислений).

Россия пока отстает от Европы по темпам внедрения модульных серверов, однако эти решения постепенно начинают находить применение. По словам Евгения Пугина, в последнее время как производители, так и заказчики уделяют им все больше внимания, что подтверждается постоянно появляющимися новыми технологиями и разработками и стабильным ростом спроса. Илья Крутов считает, что сегодня уже ничто не препятствует широкому применению модульных платформ, главное достоинство которых — низкая стоимость приобретения и эксплуатации.

Многие из компаний, выбравших эту технологию, надеются выполнять большее число задач при меньших технических ресурсах и ограниченном бюджете, повысить управляемость серверов, сократить время и расходы на администрирование, уменьшить площади, занимаемые центрами обработки данных, повысить коэффициент использования серверов, ускорить их развертывание, быстрее приводить свои ресурсы ИТ в соответствие с требованиями бизнеса, упростить работу с кабельным хозяйством, повысить эффективность обновления ОС и приложений, создать более гибкую и экономичную модульную вычислительную среду.

Успешное продвижение архитектуры зависит, в частности, от развития средств автоматизированного управления и распределения ресурсов. Именно ПО управления даст возможность в полной мере использовать потенциал этой архитектуры. К сожалению, программное обеспечение, открывающее доступ к преимуществам модульных серверов, развивается гораздо медленнее, чем аппаратные платформы.

Как отмечает Сергей Члек, в России основная масса заказчиков еще только осуществляет переход к стоечным серверам, и появление новых разработок в области модульной архитектуры потенциально позволяет «перепрыгнуть» через этот этап и перейти к стандартным платформам следующего поколения.

Сергей Орлов — обозреватель «Журнала сетевых решений/LAN». С ним можно связаться по адресу: sorlov@lanmag.ru.


Ресурсы Internet

Server Blade Summit 2005 — http://www. serverbladesummit.com

Blade Systems Alliance — http://www.bladesystems.org

Модульные серверы: революция в серверной архитектуре — hppt://www.tanejagroup.com

Адаптивная инфраструк- тура HP — hppt://www.hp.com/go/adaptive

Бизнес по требованию компании IBM — http://www.ibm.com/ru/ondemand

Технология IBM Virtualization Engine — http://www.ibm.com/ru/eserver/iseries

/promo/hardware/virt_about.html

Серверная архитектура будущего в представлении Sun — http://ru.sun.com/pdf/blade_server_computing.pdf

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями