Что такое blade server?

Следите за нашими обновлениями ВКонтакте, чтобы читать статьи одними из первых.

Блейд-сервер или blade server (от англ. blade — «лезвие») – это современное решение в серверной архитектуре, возможность значительно уменьшить объём оборудования без ущерба производительности. Такой подход имеет ряд достоинств и недостатков, о которых мы расскажем ниже. Но начнём с того – в чём суть проблемы, что заставило разработчиков переходить на «лезвийную» архитектуру.

blade-servers

Причины появления blade server

Закономерная тенденция развития серверных систем – это постоянный рост мощности оборудования. Это новые процессоры, память, системы хранения, коммуникационные шины. В тоже время, постоянный рост требований приводит к необходимости расширения оборудования, использованию всё большего количества площадей. При этом большинство серверов не загружено и на 50% а три четверти администраторов заняты исключительно поддержкой работы установленного оборудования. Поэтому современные системы нуждаются в повышении эффективности работы.

Можно просто увеличить количество серверов в стойках. Но пропорционально увеличивается тепловая отдача, количество коммуникационных кабелей, потребляемая энергия и, что особо важно, требуется больше места. Без появления новых революционных технологий это является закономерным результатом увеличения мощности, но есть возможность оптимизировать и улучшить эффективность работы оборудования, минимизировать требования к площади, стоимость аренды которой является одной из основных статей расходов для владельцев серверов. Хорошие возможности для решения этих задач предоставляют блейд-серверы.

Особенности конструкции

Если рассматривать сугубо с точки зрения используемых компонентов, то блейд сервер не демонстрирует никаких прорывных технологий. Его достоинства в другом – компактности их размещения, высокой концентрации компонентов на единицу площади. Для этого потребовалась длительная разработка и оптимизация решений, а итогом стала сравнительно простая, но интересная конструкция блейд-сервера.

Основные компоненты:

Корпус, в котором размещаются «лезвия» blade server. По сути, это шасси под унифицированные модули, которые можно быстро заменить, в том числе и «горячим» способом.
Модули-лезвия. Фактически это обычные серверы, размещенные в специальных корпусах, что позволило значительно уменьшить их размер.
Блоки питания, соединения и другие дополнительные модули.

Особенность конструкции является размещение всех дополнительных систем за пределами коробки. Это охлаждение, питание, жесткий диск и др. В самом корпусе блейд-сервера обязательно должен быть только процессор и оперативная память, всё остальное может быть вынесено за его пределы. Такая архитектура обеспечивает эффективную работу в массиве, но неприемлема в качестве одиночной системы.

В итоге, все объёмные, занимающие много места, элементы с избыточным выделением тепла расположены за пределами блейд-модулей. При этом их мощность можно распределить между «лезвиями». Кроме того, можно «виртуализировать» отдельные элементы, создать отдельные консоли управления, распределить входные и выходные порты и т. д. Всё это обеспечивает компактность, позволяет получить максимальную отдачу с минимума площади. Но при этом требуется решение нетривиальных задач, что предъявляет высокие требования к компетенции монтажников. Дороже и стоимость блейд-сервера в сравнении с аналогичным по мощности оборудованием с обычной архитектурой. Но это вполне разумные инвестиции, которые окупаются плотностью размещения и уменьшением расходов на обслуживание инфраструктуры.

Достоинства и недостатки

Как уже говорилось выше, главное достоинство – это компактность размещения оборудования. Так, если в стандартной стойке можно разместить 42 сервера размером 1U, то при «лезвийной» компоновке количество устройств может достигать 100 шт. То есть, более чем 100% увеличение эффективности на единицу площади. Но есть и другие преимущества блейд серверов позволяющие выгодно купить их для решения различных задач:

Минимизация количества комплектующих. Соответственно проще коммуникация.
Внешние блоки питания могут обслуживать сразу несколько модулей в стойке.
Универсальность при решении задач. Blade server может быть использован для виртуализации, хранения и обработки баз данных, вычислений и других действий.
Данный тип серверов эффективней в решении специфических задач, где необходимы крупные массивы аппаратов – хостинг, базы данных, высокая производительность при вычислениях.
Более надёжная и менее затратная система питания и охлаждения.
Удобное управление серверами.
Снижение энергопотребления.
Меньше выделение тепла и, соответственно нагрузка на климатическую технику в серверных.
Гибкость архитектуры.

Следует помнить, что блейд-сервер эффективен в кластере. У любого решения есть своя цена. Недостатком является уменьшение возможностей по расширению, например, могут возникнуть сложности в установке двух Ultra320 SCSI RAID-контроллеров или специальной коммуникационной платы. С другой стороны – существует достаточное количество задач, которые можно решать и без этих дополнений. Что же касается коммуникаций, то можно использовать пару сетевых интерфейсов со скоростью 1 гигабит и каналов Fibre Channel, что достаточно для большинства не специализированных применений. Кроме того, во многих моделях предусмотрен один слот PCI. Из недостатков можно отметить и ограничения мощности одного «лезвия» — очень сложно установить более четырех процессоров.

Заключение

Все преимущества и недостатки блейд-серверов позволяют определить их область применения, там, где их установка даст максимальный экономический эффект. Это решение задач, для которых требуется работа множества однотипных серверов или устройств со схожими характеристиками. Это могут быть хостинги, дата-центры, вычислительные кластеры и другие подобные задачи.