刀片服务器如何平衡空间和散热

发表时间:2007-10-30内容来源:站长资讯收集整理

  Michael May是印地安那州Midwest Independent Transmission System Operator(ISO)数据中心的助理主管,他见证了该中心为满足业务需要而不断添加更多服务器的过程。谈到刀片服务器,May表示:“新安装的刀片服务器让他非常担心。以数据中心现有的供电和冷却能力,他担心它们是否能继续支持业务需要。”

  与May的观点比较接近,国内Internet数据中心用户也认为刀片服务器给机房现有供电系统带来了挑战,他们指出,条件比较好的Internet数据中心,其每个机架的额定电流只有16A,而条件差一些只有6.8 A,以这样一个条件,如果部署刀片服务器,就必须对现有供电线路进行改造。

  不仅如此,因为刀片服务器在足够小的空间里,塞进了尽可能多的内存和CPU,因此如何平衡空间和散热这对冤家,就成为所有设计师的心病。而对于用户而言,为刀片服务器散热也是一个巨大的挑战。

  刀片服务器更节能

  刀片服务器在供电以及散热方面所面临的问题,容易使用户产生一些错误的认识,例如刀片服务器比较费电。实际上,刀片服务器相比机架式服务器省电。从刀片服务器的发展来看,它经历了三个阶段:2000~2002年是第一个阶段,这个阶段主要为了提高使用密度,并应用于电信运营商等特定用户。

  第二个阶段从2003~2006年,刀片系统不再是专门为了提高密度而设计,它增加了大量的科技元素,包括管理方法、系统优化等。在这个阶段刀片服务器尽管取得了两位数的增长,但在服务器整体市场中,其占有率仍然不到10%。2006年之后,刀片服务器的典型特征从追求高密度,转向追求性能方向发展。虚拟化、高性能计算、网格计算等,都成为这个阶段刀片服务器新的应用领域。

  刀片服务器的特征无论发生了多少改变,但是刀片服务器更节能,这一点从来没有发生过变化。这也非常容易理解,因为在设计上,刀片服务器就是通过集中共享机箱中的电源、网络以及散热等设备来实现的。如此,不仅减少了冗余部件的使用数量,也通过“池化”的电源供应等,享有更好的供电效率。

  据了解,与机架式服务器相比,刀片服务器大约可以节电30%。既然如此,为什么用户还需要对电力系统进行改造呢?据某Internet数据中心负责人介绍,仅电力改造一项,今年就投入了400万元。如果采用刀片服务器,其高密度设计对于散热提出了更高要求,给机房环境带来了更大压力。如果还采用传统的上送风的方式,其效果显然不如下送风,而下送风改造也需要大量的投入。仅此一项,他们今年就投入了600万元。

  这里必须要对一个事实进行澄清,那就是,Internet数据中心的42U的机架(机柜)从来就没有满配过。如果Internet数据中心42U机柜的配电只有6.8A,那么它可部署的服务器的数量是比较少的。有一个粗略的算法,一台1U机架式服务器电流为1.5A,而一个刀片大约为1A,而这是指满负荷工作的情况,实际工作中其数据还要低一些。由于Internet数据中心机架设计配电能力的不足,电力改造是不得已的事情,但这不意味着刀片服务器费电。

  从运营的角度来看,刀片服务器省电有非常现实的意义,它意味着运营成本的降低。如今,多核处理器是业内热衷谈论的话题,实际上,多核处理器很重要的一个初衷,就是为了节省电力消耗,在低功耗的前提下,尽可能的提高处理器的处理能力。因此,节电与否是很重要的一个指标。

  全面认识刀片服务器

  不仅要看到刀片服务器节能,更应该看到它在应用部署以及运维管理方面的巨大潜力和优势。我们知道服务器部署是一个耗时、费力、资源密集的过程,管理人员需要将每个服务器安装在机架中,进行电源和网络布线,并为其安装软件。在高密度的环境下,布线尤其是一个部署中令人头疼的难题之一。但是利用刀片服务器,管理员只需要对机架进行安装和布线,单独的刀片服务器无需布线。增加新的计算机资源就像插入一个新刀片服务器一样简单,就像现在加入一个硬盘驱动器。由于多个刀片服务器可以共用冗余电源,因此最大限度地减少了机架布线。对于很多的应用而言,加快服务器的部署将意味着更多的商机。

  在可管理性方面,利用自动软件供应工具,只需通过一个网络操作,就能够方便、快捷地将软件安装到一个或多个刀片服务器中。在完成刀片服务器的软件安装之后,管理员就能够利用远程管理工具进行全面的管理。用户甚至可以在一个单一的机架中管理刀片服务器和传统的综合服务器,从而降低资源成本。与此同时,刀片服务器的维修也非常简单,只需要拆除故障的刀片服务器,并插入替换的刀片服务器即可。此外,通过配置一台全局热备的备份服务器,将可以极大地提升整个系统的可用性。

  通过上述的分析,可以预见刀片服务器将在新一代数据中心的应用过程中发挥巨大的作用。但这不意味数据中心设备的全面升级换代,用户可以更具业务的事情情况,在一定范围和区域内率先部署刀片服务器,总之,这是一个循序渐进的过程。

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