Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d...

14
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,

Transcript of Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d...

Page 1: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

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,

Page 2: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

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.

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.

Page 3: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

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;

Page 4: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

□ «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 объѐмы 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 объѐм продаж Blade-серверов растѐт,

появляется всѐ больше решений на их основе.

Чем Blade-серверы отличаются от привычных стоечных серверов? Физическая конструкция. Многие преимущества Blade систем обеспечивает уникальная

физическая конструкция. Совместное использование таких ресурсов, как средства питания,

охлаждения, коммутации и управления, снижает сложность и ликвидирует проблемы, которые

характерны для более традиционных серверных инфраструктур. Физическая конструкция Blade

систем предполагает размещение Blade-серверов в специальном шасси (полке) и основным ее

конструктивным элементом является объединительная панель.

Объединительная панель разработана таким образом, что она решает все задачи коммутации

Blade-серверов с внешним миром: подача питания, подключения к сетям Ethernet, сетям Fiber

Channel а также обеспечивает взаимодействие по протоколу SAS (SCSI) с системами хранения в том

же шасси (дополнительные диски или ленты). Шасси для Blade`ов также позволяет размещать в нем

необходимые коммутаторы Ethernet или Fibre Channel для связи с внешними сетями. Выход на эти

коммутаторы из Blade-серверов обеспечивают предустановленные или устанавливаемые

дополнительно контроллеры Ethernet или Fibre Channel.

Меньшее количество кабелей. Средства коммутации во внешние сети, интегрированные в

общую полку значительно сокращают количество кабелей. Новой системе HP BladeSystem требуется

Page 5: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

на 94% меньше кабелей для подключения к ЛВС и SAN, чем традиционным стоечным серверам. В

шасси могут быть вставлены коммутаторы, которые обеспечивают взаимодействие как внутри

шасси, так и с внешними устройствами.

Если вы думаете, что здесь много кабелей - вы ошибаетесь

Общие средства питания и охлаждения. Размещение систем питания и охлаждения в общей

полке, а не в отдельных серверах, обеспечивает снижение энергопотребления и повышение

надежности. Кроме того, благодаря новым и более интеллектуальным функциям, снижается

потребление энергии. Например для Blade-серверов HP новые технологии охлаждения HP Thermal

Logic общее потребление энергии снижается более, чем на 30 % по сравнению со стоечными

системами, и для охлаждения всего решения требуется меньше электроэнергии и воздуха. В

основном, это достигается тем, что используются более мощные блоки питания и вентиляторы,

общие для всего шасси.

Лучшие возможности управления. Blade-серверы принципиально отличаются от стоечных

серверов тем, что серверная полка имеет интеллект в виде модулей управления. Для Blade систем HP

функции интеллектуального управления выполняет специальный модуль Onboard Administrator,

который отсутствует в стойках при размещении традиционных серверов. Помимо IP KVM

присутствуют средства мониторинга и управления питанием, коммутационными модулями и

средства быстрого развертывания системы.

Page 6: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

Лѐгкое администрирование любого Blade сервера в шасси

Не требуется клавиатура, видео и мышь. Управление новой системой HP BladeSystem

осуществляется с помощью централизованного модуля Onboard Administrator и процессора

удаленного управления iLO2 на каждом Blade-сервере, поэтому не требуются отдельные кабели и

коммутаторы для клавиатуры, видео и мыши (KVM).

Размер и плотность. Серверы и инфраструктурные элементы в составе HP BladeSystem

имеют меньший размер и занимают меньше места, чем аналогичные стоечные решения, что

помогает экономить электроэнергию и пространство, выделенное для ИТ. Кроме того, благодаря

модульной архитектуре, они являются более удобными во внедрении и обслуживании.

Основное преимущество Blade-серверов - повышенная плотность размещения

Повышенная надежность. В традиционных стоечных средах для повышения надежности

устанавливается дополнительное оборудование, средства коммутации и сетевые компоненты,

обеспечивающие резервирование, что влечет за собой дополнительные расходы. Например, HP

BladeSystem имеет встроенные средства резервирования, причем конфигурации резервирования N+1

более удобны в настройке и экономичны по сравнению с полным дублированием.

Снижение эксплуатационных расходов. Инфраструктура Blade систем является более

простой в управлении, чем традиционные ИТ- инфраструктуры на стоечных серверах. В некоторых

случаях системы HP BladeSystem позволили компаниям увеличить количество ресурсов под

управлением одного администратора (серверы, коммутаторы и системы хранения) более чем в два

раза. На основании средних показателей время развертывания одного стоечного сервера ProLiant

DL360 составляет 4 часа, а Blade-сервера ProLiant BL460c — 30 минут. После инсталляции

серверной полки, добавление нового Blade-сервера выполняется значительно быстрее, чем

Page 7: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

процедура установки стоечного сервера, которая включает в себя монтаж сервера в стойку,

прокладку кабелей, установку операционной системы, настройку подключений к ЛВС и системам

хранения. Любые изменения также выполняются быстрее. Управляющее программное обеспечение

HP Insight Control помогает ИТ-организациям экономить время благодаря возможности

эффективного развертывания, мониторинга и контроля за инфраструктурой HP BladeSystem.

Благодаря автоматизации основных ИТ-процессов оно позволяет сотрудникам концентрировать свое

внимание на более важных задачах и действовать проактивно.

Эволюция Blade-серверов Первой компанией, начавшей производство Blade-серверов, была RLX Technologies.

Поскольку RLX - родоначальница Blade-серверов, их история неразрывно связана с развитием

модельного ряда фирмы. Остановимся подробнее на истории развития Blade-серверов, выпускаемых

компанией RLX Technologies.

Первый Blade-сервер RLX ServerBlade 633

В мае 2001 г. появился Blade-сервер первого поколения — ServerBlade 633. Для уменьшения

количества выделяемого тепла инженеры RLX решили оснащать «Blade» процессорами Transmeta

Crusoe с низким напряжением питания, применяемыми в ноутбуках. К сожалению, это решение

оказалось малоэффективным: по сравнению с обычными стоечными серверами «Blade» проигрывали

— были менее мощными и перегревались.

Серверы второго поколения, ServerBlade 667, появившиеся уже в декабре 2001 г., отличались

увеличившейся более чем на 30% производительностью по сравнению с ServerBlade 633. Кроме

того, можно было устанавливать в одни и те же шасси «лезвия» и первого, и второго поколений, что

упрощало переход на более быстрые «лезвия». Blade-серверы второго поколения, хоть и были, как и

их предшественники, укомплектованы низковольтными процессорами Transmeta Crusoe,

превосходили их по объему памяти и могли работать с большим числом операционных систем:

различными конфигурациями Windows Server 2000 и Red Hat Linux. Еще одно новшество в

«Blade`ах» второго поколения компании RLX - отдельные сеть управления «блейдами» и система

управления «блэйдами», получившая название RLX Control Tower Blade. Последняя осуществляла

мониторинг «блейдов» и управление ими как единой системой, а также по сети предоставляла

удаленную консоль к «блейдам». Кроме этого, у системы управления RLX Control Tower Blade был

Web-интерфейс, что позволяло администрировать всю систему с меньшими затратами. «Блейды»

второго поколения компании RLX использовались для построения Linux-кластеров в таких областях

науки, как биоинформатика, сейсмоанализ и вычислительная химия.

В серверах третьего поколения, выпущенных в феврале 2002 г., проблема перегревающихся

процессоров была решена: на ServerBlade 800i устанавливался низковольтный 800-МГц процессор

Intel Pentium III. При базовой комплектации с 512-Мбайт памятью можно было расширить память до

1 Гбайт, а суммарный объем жестких дисков, оставленных на «лезвиях», мог быть увеличен с 20 до

80 Гбайт. Это поколение, помимо увеличения мощности, отличалось от предыдущего появлением

«блейда» нового типа — управляющего. Он играл роль встроенной шины управления, и с его

Page 8: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

помощью системный администратор мог настраивать порты коммутатора и VLAN из командной

строки. Как и серверы второго поколения, ServerBlade 800i был оптимизирован для различных ОС

семейств Windows и Linux.

Один из первых Blade-серверов

«Блейды» четвертого поколения — ServerBlade 1200i, появившиеся в сентябре 2002 г., на

50% превосходили предшественников по скорости процессора (комплектовались ЦП Intel Pentium III

с частотой 1,2 ГГц и 512-Кбайт кэш-памятью второго уровня), емкости дисковой подсистемы (она

еще не была вынесена из «блейдов», максимальная суммарная емкость локальных дисков составила

120 Гбайт) и на 100% по объему памяти (максимум — 2 Гбайт).

В серверах пятого поколения — ServerBlade 2800i, 3000i, выпущенных в марте 2003 г.,

интересно не только увеличение производительности процессора, объема памяти и дисковых

подсистем. Это были первые многопроцессорные «блейды» — они оснащались двумя 2,8-ГГц

процессорами Intel Xeon с 512-Кбайт кэш-памятью L2. Кроме того, RLX Technologies стала первой

компанией, оснастившей выпускаемые «лезвия» интерфейсными платами Infiniband. Видимо,

именно эти два усовершенствования существенно повысили цену: ServerBlade 2800i был вдвое

дороже ServerBlade 1200i.

Последнее, шестое поколение «Blade`ов» RLX SB6400, увидело свет в ноябре 2004 г.

Максимальный объем памяти был увеличен до 4 Гбайт, они поддерживали до двух 64-бит

процессоров Intel Xeon с тактовой частотой от 2,8 до 3,6 ГГц. В них были интегрированы сетевые

интерфейсы Ethernet, Infiniband и Fibrе Channel, а также контроллер PCI Express.

Однако, несмотря на неплохие характеристики новых серверов пионеру Blade-архитектуры

пришлось оставить этот рынок. Компания RLX признала, что конкурировать на рынке с такими

гигантами, как Sun, HP и Dell, слишком сложно. Она приняла решение свернуть производство

«блейдов», ограничив свою деятельность производством управляющего ПО.

3 октября 2005 г. RLX Technologies была куплена компанией HP, которая продолжает

выпускать «блейды» RLX, а RLX стала группой технологических решений компании НР.

К 2005 г. Все крупные игроки на рынке серверной техники заинтересовались Blade-серверами

и начали выпускать свою технику. Некоторые компании разрабатывали свои решения в области

Blade-систем, другие заимствовали существующие решения. Была создана жѐсткая конкуренция за

рынок Blade-систем. Каждый вендор старался принести своѐ новшество в «блейды».

Page 9: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

Современный Blade-сервер HP ProLiant 460c: более компактный и более экономичный

В настоящее время, к примеру, один Blade-сервер HP ProLiant 460c не уступает в

производительности и отказоустойчивости тонкому стоечному серверу HP ProLiant DL360, высотой

в 1U. При этом в 1 Blade-шасси HP BladeSystem, высотой в 10U можно вместить 16 серверов HP

ProLiant 460c. Таким образом, в стандартную стойку, высотой 42U поместится 42 сервера HP

ProLiant DL360 или 4 х 16 = 64 сервера HP ProLiant 460c. В то же время, Blade-серверами легче

управлять и администрировать, они будут потреблять меньше электроэнергии, выделяя при этом

меньше тепла. Работа обслуживающего персонала сокращается также из-за уменьшения количества

кабелей, подходящих к серверной стойке, в разы.

Постепенно Blade-серверы смогли использовать большинство технологий, использующихся в

обычных стоечных серверах. Появились полнофункциональные RAID-контроллеры, использующие

диски с возможностью горячей замены. «Блейды» поддерживают популярные технологии

коммуникаций – сетевые адаптеры и коммутаторы Gigabit Ethernet, оптико-волоконные адаптеры и

коммутаторы Fibre Channel, высокоскоростные соединения Infiniband. Сейчас в большинстве блейд-

систем отсутствует единая точка отказа – все основные компоненты системы дублированы для

отказоустойчивости. А при выходе из строя Blade-сервера, его можно заменить целиком и в

короткие сроки восстановить работу.

Page 10: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

Вместо Blade-сервера в шасси может быть установлен Blade-накопитель

Последние новинки в мире Blade-серверов включают в себя «Storage-Blade» (storage -

хранение), «Tape-Blade» (tape – магнитная лента) и «PCI-Blade». Первые представляют собой лезвия,

максимально забитые жѐсткими дисками, и по сути являющиеся внешними дисковыми корзинами

для обычных «блейдов», установленных в шасси. Вторые являются лезвиями, в форм-фактор

которых умещен современный ленточный накопитель. Третьи из перечисленных «блейдов» - это

лезвия для установки полноразмерных плат с интерфейсами PCI, PCI-x, или PCI-e. Они созданы для

решения проблемы внутренней расширяемости Blade-серверов.

Таким образом, стремясь к консолидации ресурсов, производитель предлагает компаниям

единый блок, сочетающий в себе вычислительные ресурсы (Blade-серверы) с возможностями

расширения, не уступающими обычным серверам (поддержка нескольких многоядерных

процессоров и больших объѐмов памяти «блейдами», внутренние mezzanine-платы плюс «PCI-

блейды»), системы хранения данных («сторадж-блейды») и устройства резервного копирования

(«тейп-блейды»).

Эволюция Blade-серверов Год Функциональные изменения Появление новых частей в конструкции

2001

Основная функция технической системы – выполнение функций сервера, при

компактном размещении в серверной стойке.

1)Blade-серверы в шасси, с вынесенными в общее пользование блоками питания, модулями охлаждения и коммутации;

Первая Blade-система в мире от RXL Technologies.

2002

1) возможность установки больших

объѐмов оперативной памяти в «лезвия»; 2) возможность установки обычных

серверных процессоров в «лезвия»; 3) аппаратное и программное обеспечение для мониторинга и

управления лезвиями в шасси; 4) возможность установки в шасси

модульных Ethernet-коммутаторов, соединяемых с «блейдами» по внутренней шине.

Увеличенное количество слотов для установки

модулей памяти. Поддержка Blade-серверами обычных серверных процессоров того времени. Управляющий

модуль в шасси. Модульные Ethernet-коммутаторы в шасси.

2003 1) возможности установки интерфейсов

плат расширения Fibre Channel и

Многофункциональные «Mezzanine-слотоы» в

«блейдах», поддерживающие Ethernet-, Fibre Channel-,

Page 11: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

Infiniband в «блейды», и установки соответствующих коммутаторов в шасси;

2) наличие различных моделей Blade-серверов: от «легких» (по мощности

соответствующих персональному компьютеру), до «тяжѐлых» (по

производительности не уступающих серверам среднего уровня); 3) возможность установки в «лезвия»

SCSI-дисков с возможностью горячей замены, использующихся в обычных

серверах; 4) возможность установки в «блейды» двуядерных процессоров,

адаптированных с обычных серверов.

Infiniband-адаптеры. Разные размеры и функциональность блейдов, устанавливаемых в одно

шасси. Полнофункциональный RAID-контроллер поддерживающий SCSI-диски и их горячую замену.

2004

1) появление Blade-систем без «единой точки отказа» (single point of failure);

2) поставка Blade-шасси с специальной модульной системой охлаждения; 3) появление «блейдов»,

поддерживающих процессоры AMD Opteron.

Отказоустойчивые компоненты Blade-системы. Серверная стойка для Blade-шасси с водяным

охлаждением.

2005

1) большее уплотнение компонент Blade-

систем, за счѐт перерасположения компонентов системы, меньше места занимаемого серверной стойке;

2) появление «блейдов», поддерживающих процессоры

архитектуры SPARC и Intel Itanium.

2006

1) поддержка четырѐхядерных

процессоров Intel в Blade-системах; 2) появление «сторадж-блейдов».

«Сторадж-блейды» работающие в одном шасси с

обычными блейдами.

2007 1) появление «Тейп-блейдов»;

2) появление «PCI-блейдов».

«Тейп-блейды» и «PCI-блейды» работающие в одном

шасси с обычными блейдами.

Будущее рынка Blade-серверов В настоящее время рынок Blade-серверов бурно развивается - выходят новые модели лезвий,

обновляется как железная, так и программная часть. Однако строить оптимистические прогнозы

мешает следующий факт. Несмотря на то, что, с одной стороны, решения на базе Blade-северов по

многим параметрам не уступают классическим решениям (например, по мощности,

масштабируемости, управляемости, надежности) и даже часто уникальны, с другой стороны, именно

особенности архитектуры приводят к тому, что на Blade-серверы часто смотрят с опаской, как на

нарушителя установившихся традиций. Еще одна причина - в относительно большой стоимости

внедрения систем. Если расширение IT-системы компании обычно производится установкой

дополнительных компьютеров, то шасси даже с небольшим количеством установленных лезвий

может стоить дороже отдельных серверов аналогичной мощности, особенно если решение

предполагает использование нетривиальной системы хранения данных. Возможно, играет роль и

«виртуальная» боязнь привязки к одному поставщику, поскольку система требует значительных

вложений и не всегда легко интегрируется в существующий парк ПО и оборудования. С этими

проблемами может помочь четкое планирование развития IT-структуры компании и выбор

правильного поставщика.

Отрицательную роль в развитии рынка Blade-решений играет и отсутствие открытых

стандартов для аппаратного дизайна шасси (и это несмотря на то, что часто решения от разных

компаний являются, по сути, небольшими вариациями одного дизайна). С программным

обеспечением ситуация немного проще, поскольку современные лезвия созданы на базе

стандартного оборудования и при желании можно все реализовать с использованием популярного

программного обеспечения.

С приходом Blade-систем стали всѐ чаще упоминаться термины консолидация и

виртуализация информационной инфраструктуры. Руководители IT-подразделений давно искали

способ искоренить «лоскутную» инфраструктуру, объединив все ключевые инфраструктурные

элементы в одну единую систему, контролируемую с одной консоли управления. Уже сейчас

реализуется возможность объединения Blade-серверов шасси или целой стойки в «один, большой»

виртуальный сервер и выделение точного количества производственной мощности для решения той

или иной задачи. Blade-серверы упрощают создание и применение виртуальных сетей (VLAN), а так

же приносят необычайную лѐгкость в их управлении.

Специалисты HP прогнозируют: в скором будущем башенные серверы уйдут с рынка,

останутся только стоечные серверы и Blade-серверы. Причѐм последние будут распространены

больше, и потихоньку будут вытеснять стоечные серверы с рынка. По прогнозам аналитиков, к 2009

Page 12: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

г. доля блейдов от общего рынка серверов перейдѐт порог в 30%, а объѐм продаж достигнет $9 млрд.

(данные аналитической службы IDC).

Образцы современных Blade-серверов Проведем сравнение трѐх популярных Blade-систем.

□ Побочные показатели находятся в пределах нормы.

□ Входные факторы являются одинаковыми для всех рассматриваемых технических систем.

□ Цены приблизительные, достаточно точные для сравнения систем между собой.

□ Производительность оценивалась в баллах, исходя из максимального количества

вычислительных процессоров и объѐма оперативной памяти, поддерживаемых системой. Показатели качества Blade-серверов различных производителей

Критерии HP BladeSystem c-

class IBM BladeCenter H Dell PowerEdge 1955

Высота Blade-системы, U 10 9 7

Количество

отказоустойчивых компонентов, шт

5 4 3

Возможность установки

дополнительных плат расширения

Да Да Нет

Производительность Blade-системы, баллы

5 4.5 4

Стоимость, у.е. 19 000 21 000 13 000

HP BladeSystem C-class

Page 13: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

IBM BladeCenter H HP BladeSystem c-class и IBM BladeCenter H являются ближайшими конкурентами и имеют похожее техническое исполнение. Это – самые видные представители рынка Blade-систем. Назовѐм их Blade-системами высшего класса.

Подсистемы Blade-серверов высшего класса: процессор, системная шина, оперативная

память, контроллеры интерфейсов, дисковый контроллер, жѐсткие диски, объединительная плата,

охлаждающие модули, модули питания, отдельный управляющий модуль, модуль для локального

подключения к Blade-системе, коммутаторы интерфейсов, модуль для подключения PCI-плат.

Dell PowerEdge 1955

Dell PowerEdge 1955 является более простой системой, не обременѐнной дополнительными «наворотами», но, тем не менее, показывающей хорошую

производительность и не занимающей много места в стойке. Dell PowerEdge 1955 – представитель среднего класса Blade-систем.

Число технических частей Blade-систем среднего класса: процессор, системная шина,

оперативная память, контроллеры интерфейсов, дисковый контроллер, жѐсткие диски,

объединительная плата, охлаждающие модули, модули питания, отдельный управляющий модуль,

коммутаторы интерфейсов.

Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что Blade-системы высшего и

среднего уровня имеют не большие коэффициенты несовершенства. Структура Blade-систем близка

к оптимальной. Хотя она и состоит из большого числа технических частей, каждая часть в ней

играет свою неповторимую роль, и все они и создают то, что называют Blade-системой.

Сравнивая полученные в ходе определения совершенства технических систем результаты с

данными об объѐмах продаж за последние годы можно сказать, что, не смотря на большее

совершенство Blade-систем среднего класса, лучше продаются Blade-системы высшего класса. Это

связано с тем, что их производством занимаются такие гиганты IT-индустрии, как HP и IBM. Престиж

бренда, успешно проводимые рекламные акции, а также хорошие условия оказания технической

поддержки от производителя склоняют покупателя приобретать такие системы. Blade-системы

высшего уровня также снабжаются наибольшим количеством технологических новинок, что очень

привлекает покупателя.

Когда следует переходить на Blade-серверы? На момент написания обзора на российском рынке HP поставлял Blade серверы нескольким

сотням заказчиков. Они относились к различным вертикальным рынкам (банки и финансы,

промышленность, торговля, дистрибуция товаров, наука и образование, транспорт, государственные

органы и ведомства и т. д.). Соответственно и размеры заказчиков и число серверов в их центрах

обработки также значительно отличались.

В наиболее общем виде основным мотивом перехода на закупки Blade систем является общая

модернизация серверного хозяйства и стремление заказчиков перейти от имеющегося серверного

зоопарка к более современной и упорядоченной системе серверов в организации. В этих случаях

заказчик останавливается на выборе Blade систем как на наиболее современном и перспективном

решении для стандартизации серверов в организации.

Page 14: Для чего служат Blade-серверы · вычислительных средств. d ним могут относиться как сложные ресурсоемкие

Важным дополнительным аргументом в пользу выбора Blade систем является наличие у

заказчика реального или планируемого решения по консолидации системы хранения данных. В

пользу этого соображения также можно привести тот факт, что запросы на спецификации Blade

серверов очень часто предполагают и заказ для Blade систем HP массивов данных HP EVA или MSA.

Действительно, одновременный переход на блейды и консолидированное хранение данных имеет то

преимущество, что больше не требуется хранить большие объемы данных во внешней памяти самих

Blade серверов, а по всем остальным параметрам современные блейды не уступают своим стоечным

аналогам.

Переходя к более частным случаям внедрения в организациях новых серверных технологий

необходимо прежде всего отметить, что Blade-серверы стали предпочтительным и наиболее часто

запрашиваемым решением для виртуализации и консолидации серверных приложений. По нашему

опыту на Blade серверах и разделяемых системах хранения реализуется больше проектов

консолидации серверных приложений, чем на стоечных серверах. Для этого факта можно также

найти логические объяснения. Blade-серверы сегодня предлагаются не только для наиболее

распространенных двух-сокетных серверов, но и для четырех-сокетных, причем как на процессорах

Intel, так и AMD, а также, если мы говорим о серверах HP и на процессорах Intel Itanium. Эти

серверы имеют весьма большие возможности по объемам основной памяти (до 64 и 128 Гб) и могут

использоваться для консолидации большого числа весьма емких серверных приложений. В то же

время для блейдов замены серверов и перенос приложений выполняются более динамично и удобно,

что и определяет предпочтения в сторону Blade-систем.

Также весьма распространен выбор блейдов для реализации на серверах различных

терминальных систем. И здесь выгоды и удобства серверного конструктива, отсутствие большого

числа соединительных кабелей для полок с Blade системами, удобная визуализация полки и быстрая

идентификация отдельных модулей в нем являются аргументами в пользу решений терминальных

систем на Blade серверах.

Необходимо отметить и еще один более специфический случай, когда выбор Blade систем

доминирует при заказе серверов. Это — получающее все более широкое распространение

вычислительные кластеры на базе серверов стандартной архитектуры. Число таких решений

постоянно растет и области их применения активно расширяются. Здесь выбор блейдов, особенно

для больших кластеров, безусловно выглядит оправданным с точки зрения занимаемых площадей,

пространства в рэках, потребностей в системах охлаждения и по этой причине подавляющее

большинство вычислительных кластеров заказывается на Blade системах.