Для чего служат Blade-серверы?

В настоящее время существует большой класс задач, требующих высокой концентрации вычислительных средств. К ним могут относиться как сложные ресурсоемкие вычисления (научные задачи, математическое моделирование, вычислительный поиск), так и обслуживание большого числа пользователей (распределенные базы данных, Интернет-сервисы и хостинг, серверы приложений).

Мощность вычислительного центра можно сделать больше, увеличив производительность отдельных вычислительных модулей или их количество. В настоящее время преобладает вторая тенденция, и усилия разработчиков направлены, прежде всего, на внедрение параллельных вычислений.

Это связано с тем, что поскольку сейчас производительность центрального процессора очень высока при относительно низкой стоимости, рациональнее использовать для решения большинства задач кластерные конфигурации, а не сложные многопроцессорные системы. В будущем, скорее всего, эта тенденция сохранится (надеяться на это позволяет появление многоядерных центральных процессоров, еще более сокращающих разрыв в вычислительной мощности между специализированными решениями и простыми серверами с двумя — четырьмя центральными процессорами).

Увеличение числа вычислительных модулей в вычислительном центре требует новых подходов к размещению серверов. Применение кластерных решений приводит к росту затрат на помещения для центров обработки данных, их охлаждение и обслуживание.

Решить некоторые из этих проблем поможет новый тип серверов — модульные, чаще называемые Blade-серверами, или серверами-лезвиями (blade — лезвие). Набирающие популярность Blade-серверы — это воистину серверы XXI века (их первые модели были разработаны в 2001 г.), преимущества которых изготовители описывают с помощью правила «1234». Оно звучит так: по сравнению с обычными серверами при сравнимой производительности Blade-серверы занимают в два раза меньше места, потребляют в три раза меньше энергии и обходятся в четыре раза дешевле.

Итак, что представляет собой Blade-сервер? Прежде всего стоит привести определение IDC: аналитическая компания называет лезвием (Blade-сервером) модульную одноплатную компьютерную систему, включающую процессор и память. Лезвия вставляются в специальное шасси (или полку) с объединительной панелью (backplane), обеспечивающей им подключение к сети и подачу электропитания. Это шасси с лезвиями, по мнению IDC, является Blade-системой. Оно выполнено в конструктиве для установки в стандартную 19-дюймовую стойку и в зависимости от модели и производителя, занимает в ней 3U, 6U или 10U (один U — unit, или монтажная единица, равен 1,75 дюйма). За счет общего использования таких компонентов, как источники питания, сетевые карты и жесткие диски, Blade-серверы обеспечивают более высокую плотность размещения вычислительной мощности в стойке по сравнению с обычными тонкими серверами высотой 1U и 2U, такими как dell pe r210 или dell pe r410.

Фактически блейд система состоит из следующих компонентов

  • Blade-серверы (фактически это обычные серверы без блока питания, с пассивными радиаторами и без PCI разьемов – убраны все «лишние компоненты»)
  • Корпус и пассивный Backplane (плата обеспечивающая коммутацию установленного оборудования)
  • Системы питания и охлаждения (вентиляторы блоки питания)
  • Внешние коммутационные устройства(Ethernet, FC, Infiniband)

Вместо обычных PCI(PCI-E, PCI-X) плат в сервер вставляются мезонинные карты, которые позволяют использовать интерфейсы FC, Infiniband, SAS, или дополнительные порты Ethernet, при наличии в шасси соответствующего внешнего коммутационного модуля.


Типичный Blade сервер: нет ни блока питания, ни вентиляторов — ничего лишнего!

Тем не менее, по данным аналитиков, повышенная плотность лезвий сейчас отходит на второй план и их главным преимуществом для корпоративного сектора становится улучшение управляемости серверов с более высокой степенью автоматизации их обслуживания. Переход к серверной инфраструктуре, построенной из лезвий, позволяет реализовать интегрированное управление системы и отойти от прежней схемы работы Intel-серверов, когда каждому приложению выделялась отдельная машина. На практике это означает значительно более рациональное использование серверных ресурсов, уменьшение числа рутинных процедур (таких, как подключение кабелей), которые должен выполнять системный администратор, и экономию его рабочего времени.


Типичное 10U шасси для 10 Blade-серверов

Кроме того, Blade-серверы намного проще обслуживать, чем обычные стоечные серверы, — например, при выходе машины из строя системный администратор просто заменяет лезвие на новое и затем в дистанционном режиме инсталлирует на него ОС и прикладное ПО. В настоящее время разработчики пакетов для управления Blade-серверами реализуют в своих продуктах не только возможности автоматического развертывания на новых серверах ОС и приложений, но и функции быстрого обновления установленного ПО или инсталляции программных “заплаток”.

Blade-серверы являются крайне эффективным решением для экономии пространства в центрах обработки данных (ЦОД), а также с точки зрения их консолидации и перехода к централизованному управлению серверным парком. Например, системный администратор может управлять шасси с лезвиями как одним объектом и по мере роста нагрузок увеличивать его вычислительную мощность, добавляя новые лезвия. Кроме того, поскольку обычно в шасси предусмотрена возможность установки сетевых коммутаторов, эта опция позволяет провести и консолидацию сетевых ресурсов ЦОД.

Помимо уменьшения занимаемой площади в ЦОД, экономический эффект от перехода на лезвия имеет еще несколько составляющих. Поскольку в них входит меньше компонентов, чем в обычные стоечные серверы, и они часто используют низковольтные модели процессоров, то сокращаются требования к энергообеспечению и охлаждению машин. Как уже говорилось выше, экономится рабочее время администратора, который в результате успевает обслуживать больше объектов, и поэтому при росте серверного парка, предприятию не обязательно нанимать еще одного администратора. Наконец, хотя при переходе к архитектуре Blade-серверов вместе с самими лезвиями нужно приобретать и шасси, благодаря совместному использованию его компонентов дальнейшее масштабирование Blade-системы требует меньше затрат, чем системы из стоечных серверов, и шасси с пятью — десятью лезвиями обходится дешевле аналогичного числа обычных стоечных машин.

Преимущества использования Blade-серверов можно выразить следующим списком:

  • уменьшение стоимости и повышение надежности системы питания и охлаждения;
  • сокращение количества коммутационных проводов;
  • повышение удобства управления системой;
  • уменьшение занимаемого объема;
  • уменьшение энергопотребления и выделяемого тепла;
  • высокая масштабируемость;
  • гибкость.

Разумеется «Blade» имеют и недостатки:

  • отсутствие общего стандарта и общей платформы. Для пользователей это выражается в невозможности установить, например, Blade-сервер SUN в шасси IBM;
  • одна точка отказа в большинстве Blade-систем: само шасси — это точка отказа системы. Если шасси отказывает, то простаивают все установленные в него «лезвия», что, несомненно, наносит значительный урон бизнесу их владельца. Однако, надо понимать, что само шасси (корпус и backplane) это пассивный компонент повредить который можно лишь только физически;
  • «Blade» неэффективны для решения задач, требующих малого числа серверов (например, двух или трех). В этом случае выгоднее использовать обычные серверы, не переплачивая за шасси;
  • ограниченный класс приложений, выполняемых «Blade`ами»: поскольку Blade-серверы комплектуются одним или двумя процессорами, задачи, оптимизированные для традиционных серверов с большим числом процессоров, сложно переносить на «Blade»;
  • плохие возможности внутренней расширяемости Blade-серверов: отсутствие возможности устанавливать платы расширения в серверы (возможность установить одну низкопрофильную PCI –плату в некоторых моделях), малые объёмы оперативной памяти.
  • ограниченный размер внутренней дисковой подсистемы – сервер как правило имеет разъем под 2 жестких диска 2,5. Это связано с тем, блейд серверы применяются под задачи виртуализации и подразумевается использование внешнего массива.

В целом, внедрение Blade-серверов приносит больше положительного эффекта, оно экономически выгодно. Однако, традиционно, введению новшества сопротивляется человек. Большинство компаний опасается приобретать Blade-системы, предпочитая проверенные временем стоечные или башенные серверы. Но с каждым годом объём продаж Blade-серверов растёт, появляется всё больше решений на их основе.

Особенности Blade and Soul

  • Фракции. Выберите себе представительниц слабого пола. Это отважные девушки, которые ловко владеют не только приемами рукопашного боя, но и могут в бою крушить врагов магическими мечами.
  • Оружие. Мечи, заклинания, волшебные зелья — вот главное оружие, которое можно выбрать для персонажей игры.

На этой странице по кнопке ниже вы можете скачать Blade and Soul через торрент бесплатно.

Блейд сервер пугает системных администраторов без опыта работы с этой страшной «железкой». Для многих это что-то мега сложное и дорогое, до чего еще расти и расти в профессиональном плане. Я постараюсь ответить письменно на вопросы, которые поступают от читателей сайта по поводу блейд серверов, показать, что все совсем наоборот. Конечно, все будет в разрезе виртуализации и частные случаи браться в расчет не будут. В тексте, по мере появления комплектующих, будут даваться цены на них и точные названия с парт номерами.

Для начала рассмотрим две картинки, которые будем разбирать на протяжении всего повествования. Первая, схема подключения серверов к системе хранения (SAN) и к локальной сети (LAN) с дублированием элементов системы. Постарайтесь не запутаться в проводах, как это часто бывает на практике в таких инсталляциях.

Вот так это выглядит на обычных серверах

Итак, снизу вверх. SAN – Storage Area Network – в случае виртуализации, это подключение по кабелю SAS или через оптические кабели Fiber channel (FC). Еще есть iSCSI, но это уже не SAN а NAS — Network Attached Storage. В этой статье не будем его рассматривать, т.к. iSCSI в серьезных проектах не применяется, уступая им в скорости передачи данных. И до тех пор пока 10Gibt свитчи и сетевые карты будут настролько же дороги, правильнее использовать FC (8Gbit) и SAS (6Gbit).

В системе хранения данных, обычно, два контроллера, и работают они в режиме active-active. Сначала из жестких дисков на СХД создаются RAID группы, потом в этих группах создаются логические разделы LUN-ы. Если у вас на серевере будет установлен Windows, то LUN будет отображаться как еще один жесткий диск, его нужно будет отформатировать в NTFS и пользоваться. Если же вы подключили LUN к серверу c ESXi, то он будет отформатирован в VMFS.

В режиме active-active работы контроллеров, каждому LUN присвоен свой контроллер, через который серверы подключаются к нему, таким образом происходит распределение нагрузки в СХД.Для того чтобы сервер мог подключиться к СХД и получить доступ ко всей информации в штатном режиме, его нужно соединить с каждым контроллером. Поэтому в слоты PCI-E нужно вставить два HBA адаптера, или один, но двух портовый.

Для SAS цены такие. Расчет на 3 сервера

HBA адаптер — 46M0907 — IBM 6Gb SAS HBA – 280$ — нужно 6 шт
SAS кабель 3 метра — 39R6531 — IBM 3m SAS Cable – 100$ — нужно 10 штук
SAS switch — LSI00269 — STORAGE SWITCH SAS 16P/LSI00269 LSI – 2500$ — нужно 2 шт

Для FC оптики все еще дороже. Расчет на 3 сервера

HBA адаптер — 49Y3760 — QLogic 8Gb FC Single-port HBA for IBM System x – 952$ — нужно 6 штук
FC кабель 5 метров — 39M5697 — 5m Fiber Optic Cable LC-LC – 141$ — нужно 10 шт
FC switch — 249824E — Express IBM System Storage SAN24B-4 – 3100$ — нужно 2 шт
Набор оптических трансиверов в switch — 45W0500 — SFP 8 Gbps SW – 351$ — нужно 2 шт
Трансиверы в СХД — 39R6475 — IBM 4-Gbps Optical Transceiver – SFP – 70$ — нужно 4 шт

Ну вот мы подключили серверы к СХД. Оплели всю стойку проводами и боимся подумать, как будем расширяться, если вдруг захотим еще пару серверов подключить. Особенно в случае с FC, где придется докупать дополнительные лицензии, чтобы активировать дополнительные порты в оптических свитчах. Замечу, что в если у нас одноюнитовые серверы, то там, скорее всего, два порта PCI-E и они уже заняты HBA адаптерами.

Теперь выпускаем серверы в локальную сеть (LAN), задействуем два (оба) порта для отказоустойчивости. Подключаем перекрестно к двум сетевым свитчам, добавляется еще 6 проводов. Вы спросите, почему я все время акцентирую внимание на проводах и их коммутации? Потому что в блейд сервере таких проблем нет.

Шасси блейд сервера – это корпус высотой до 10U, в нем скрыта вся коммутация, в него нужно будет вставлять лезвия. Лезвие – это сервер в компактном корпусе, в нем все также как и в обычном сервере: 2 процессора, слоты памяти, место для двух жестких дисков размером 2.5 дюйма и в них нет вентиляторов для охлаждения, воздух гонят FAN система в шасси. Архитектура изначально построена с тем расчетом, что у вас будет система хранения, поэтому места для HDD так мало, только на установку операционной системы. Необычно выглядят карты, которые вы можете докупить в лезвия. На первой картинке FC HBA, на второй SAS HBA.

«Куда же втыкать кабель?» — спросите вы. В том и прелесть, что все подключится само и куда надо. С обратной стороны шасси есть слоты для установки всего необходимого. В первую очередь это сетевые свитчи, через которые лезвия будут соединяться с локальной сетью или глобальной. В каждом лезвии есть две встроенные сетевые карты, если вы установите с обратной стороны только один сетевой свитч, то одна карта сразу подключится к нему, а другая будет никуда не присоединена, пока не будет установлен второй свитч. Все изначально так придумано для обеспечения дублирования элементов и повышения отказоустойчивости. Получится та же схема, что и на самой первой картинке, только не будут торчать провода в разные стороны. Причем в сетевом свитче есть внутренние порты, для подключения лезвий, и внешние которые используются для коммутации с оборудованием вне корзины. Внутренние порты скрыты, но их хватит, чтобы подключить все лезвия при полном заполнении блейд шассии.

Сетевой switch для блейд шассии — 32R1860 — Nortel Networks Layer 2/3 Copper GbE Switch Module for BladeCenter – 2 186$ — нужно 2 шт.

Подключение к Блед сервер <-> СХД по SAS скорость 6Gbit/s на каждый порт

С SAS все обстоит, примерно, так же, докупаются две платы SAS HBA и два SAS switch в блейд корзину. После установки комплектующих, можно подключить систему хранения данных по SAS ко всем лезвиям. Для этого каждый контроллер СХД нужно соединить SAS кабелем с каждым SAS switch-ем блейд корзины, крест на крест. Всего 4 кабеля. В расчете на 3 сервера внутри корзины остаются 6 SAS кабелей, которые могли бы мешать нам.

SAS switch для блейд шасси — 39Y9195 — IBM BladeCenter SAS Connectivity Module – 998$ — нужно два
SAS HBA адаптер для лезвия 2-ух портовый — 43W4068 — SAS Connectivity Card (CIOv) for IBM BladeCenter – 212$ — для трех лезвий берем 3 шт

Подключение к Блед сервер <-> СХД по FC скорость 8Gbit/s на каждый порт

FC подключение выходит сильно дороже, а методика та же, что и с SAS. Дополнительные траты могут возникнуть, если ваша система хранения не оснащена оптическими портами по умолчанию и нужно будет докупать карты расширения в нее, как это происходит с популярными IBM DS3524 и IBM DS3512. Чтобы они начали работать по оптике, докупаются еще две Daughter Card. Что касается цен, то

FC switch в блед шассии — 44X1920 — Brocade 20-port 8 Gb SAN Switch Module for IBM BladeCenter – 13 093$ — нужно два, не дешево, да
Набор трансиверов для FC switch — 44X1962 — Brocade 8 Gb SFP+ SW Optical Transceiver – 296$ — как минимум 8шт или 12 в оба свитча
FC HBA в лезвия двух портовые — 44X1945 — QLogic 8Gb Fibre Channel Expansion Card (CIOv) for IBM BladeCenter – 1 197$ — по одной в каждое лезвие

Подводя итог , решение на блейд сервере дороже решения на обычных серверах, но оно того стоит. Вы получите очень качественный и понятный агрегат, который позволит вам легко расширять свои вычислительные мощности, просто докупая лезвия, не задумываясь о коммутации, месте в стойке, охлаждении. В сочетании с виртуализацией решение превращается в идеальное сочетание, т.к. архитектура блейд сервера и подключенного к нему СХД (или нескольких) – это как раз та схема, которая обозначается как документах по дизайну инфраструктуры, как рекомендуемая.

Поэтому если позволяет бюджет, запрашивайте коммерческие предложения, построенные на блейд серверах. При подключении СХД через SAS к корзине это уже и не так дорого получается, вполне доступно. Весь прайс лист публиковать не буду, это бессмысленно, но обозначу некоторые моменты.

Шасси стоит 5 100 $
Лезвия начинаются от 3 300$ в начальной комплектации, по цене как и обычные серверы
Система хранения без дисков 5 300$ с 4-мя встроенными SAS портами

IBM очень хорошо относится к компаниям заказчикам, которые в первый раз покупают продукцию, а особенно к тем, кто покупает решения, несомненно, блейд сервер считается решением. IBM любит конкурировать с HP и в последние годы у нее это получается. Выражается это в очень хороших скидках иногда до 30% на готовое коммерческое предложение.

P.S. тема многосторонняя, если считаете, что статью стоит чем-то дополнить, шлите пожелания на почту (справа над баннерами), я старался максимально доступно писать.

Рубрики: IT

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *