Bladserver
En bladserver är en avskalad serverdator med en modulär design optimerad för att minimera användningen av fysiskt utrymme och energi. Bladservrar har många komponenter borttagna för att spara utrymme, minimera strömförbrukningen och andra överväganden, samtidigt som de har alla funktionella komponenter för att betraktas som en dator . Till skillnad från en rackmonterad server passar en bladserver inuti ett bladhölje , som kan hålla flera bladservrar, och tillhandahåller tjänster som ström, kylning, nätverk, olika sammankopplingar och hantering. Tillsammans bildar bladen och bladhöljet ett bladsystem som i sig kan vara rackmonterat. Olika bladleverantörer har olika principer för vad som ska ingå i själva bladet och i bladsystemet som helhet.
I en standardserver -rack-konfiguration definierar en rackenhet eller 1U —19 tum (480 mm) bred och 1,75 tum (44 mm) hög — den minsta möjliga storleken på all utrustning. Den huvudsakliga fördelen och motiveringen med bladberäkning hänför sig till att häva denna begränsning för att minska storlekskraven. Den vanligaste formfaktorn för datorrack är 42U hög, vilket begränsar antalet diskreta datorenheter som kan monteras direkt i ett rack till 42 komponenter. Bladen har inte denna begränsning. Från och med 2014 kan tätheter på upp till 180 servrar per bladsystem (eller 1440 servrar per rack) uppnås med bladsystem.
Bladhölje
Enclosure (eller chassi) utför många av de icke-kärnbaserade datortjänster som finns i de flesta datorer. Icke-bladsystem använder vanligtvis skrymmande, heta och utrymmesineffektiva komponenter och kan duplicera dessa på många datorer som kanske eller inte fungerar med kapacitet. Genom att placera dessa tjänster på ett ställe och dela dem mellan bladdatorerna blir det totala utnyttjandet högre. Detaljerna för vilka tjänster som tillhandahålls varierar beroende på leverantör.
Kraft
Datorer fungerar över en rad likspänningar, men verktyg levererar ström som växelström och vid högre spänningar än vad som krävs inom datorer. Omvandling av denna ström kräver en eller flera strömförsörjningsenheter (eller PSU). För att säkerställa att ett fel på en strömkälla inte påverkar datorns funktion, kan även nybörjarservrar ha redundanta strömförsörjningar, vilket återigen ökar bulk- och värmeeffekten i designen.
Bladhöljets strömförsörjning tillhandahåller en enda strömkälla för alla blad i höljet. Denna enda strömkälla kan komma som en strömkälla i höljet eller som en dedikerad separat PSU som levererar likström till flera höljen. Denna inställning minskar antalet PSU:er som krävs för att tillhandahålla en fjädrande strömförsörjning.
Bladservrarnas popularitet, och deras egen aptit på ström, har lett till en ökning av antalet rackmonterade avbrottsfri strömförsörjningsenheter (eller UPS), inklusive enheter riktade specifikt mot bladservrar (som BladeUPS ) .
Kyl
Under drift producerar elektriska och mekaniska komponenter värme, som ett system måste avleda för att säkerställa att dess komponenter fungerar korrekt. De flesta bladhöljen, som de flesta datorsystem, tar bort värme genom att använda fläktar .
Ett ofta underskattat problem när man designar högpresterande datorsystem involverar konflikten mellan mängden värme ett system genererar och dess fläktars förmåga att ta bort värmen. Bladets delade kraft och kylning gör att den inte genererar lika mycket värme som traditionella servrar. Nyare bladkapslingar har fläktar med variabel hastighet och kontrolllogik, eller till och med vätskekylningssystem som anpassas för att möta systemets kylningskrav.
Samtidigt kan den ökade tätheten av bladserverkonfigurationer fortfarande resultera i högre totala krav på kylning med rack fyllda till över 50 %. Detta gäller särskilt med tidig generation blad. I absoluta tal kommer ett fullt fyllt rack med bladservrar sannolikt att kräva mer kylkapacitet än ett fullt fyllt rack med standard 1U-servrar. Detta beror på att man kan passa upp till 128 bladservrar i samma rack som bara rymmer 42 1U rackmonterade servrar.
Nätverk
Bladservrar inkluderar vanligtvis integrerade eller valfria nätverksgränssnittskontroller för Ethernet eller värdadaptrar för Fibre Channel- lagringssystem eller konvergerade nätverksadapter för att kombinera lagring och data via ett Fibre Channel over Ethernet- gränssnitt. I många blad är minst ett gränssnitt inbäddat på moderkortet och extra gränssnitt kan läggas till med hjälp av mezzaninkort .
Ett bladhölje kan tillhandahålla individuella externa portar till vilka varje nätverksgränssnitt på ett blad kommer att anslutas. Alternativt kan ett bladhölje aggregera nätverksgränssnitt till sammankopplingsenheter (såsom switchar) inbyggda i bladhöljet eller i nätverksblad .
Lagring
Även om datorer vanligtvis använder hårddiskar för att lagra operativsystem, applikationer och data, krävs dessa inte nödvändigtvis lokalt. Många lagringsanslutningsmetoder (t.ex. FireWire , SATA , E-SATA , SCSI , SAS DAS , FC och iSCSI ) flyttas lätt utanför servern, även om inte alla används i installationer på företagsnivå. Att implementera dessa anslutningsgränssnitt i datorn innebär liknande utmaningar för nätverksgränssnitten (iSCSI körs faktiskt över nätverksgränssnittet), och på samma sätt kan dessa tas bort från bladet och presenteras individuellt eller aggregerat antingen på chassit eller genom andra blad .
Möjligheten att starta bladet från ett lagringsområdesnätverk (SAN) möjliggör ett helt diskfritt blad, ett exempel på vilken implementering är Intel Modular Server System .
Andra blad
Eftersom bladkapslingar tillhandahåller en standardmetod för att leverera grundläggande tjänster till datorenheter, kan andra typer av enheter också använda bladkapslingar. Blad som tillhandahåller växling, routing, lagring, SAN och fiberkanalsåtkomst kan komma in i höljet för att tillhandahålla dessa tjänster till alla medlemmar i höljet.
Systemadministratörer kan använda lagringsblad där det finns behov av ytterligare lokal lagring.
Används
Bladservrar fungerar bra för specifika ändamål som webbhotell , virtualisering och klusterberäkning . Enskilda blad är vanligtvis hot-swappable . När användare hanterar större och mer varierande arbetsbelastningar lägger de till mer processorkraft, minne och I/O-bandbredd till bladservrarna. Även om bladserverteknologi i teorin tillåter öppna system med flera leverantörer, köper de flesta användare moduler, kapslingar, rack och hanteringsverktyg från samma leverantör.
En eventuell standardisering av tekniken kan leda till fler valmöjligheter för konsumenterna; från och med 2009 har ett ökande antal tredjepartsprogramvaruleverantörer börjat ta sig in på detta växande område.
Bladservrar ger dock inte svaret på alla datorproblem. Man kan se dem som en form av produktiserad serverfarm som lånar från stordatorpaketering , kylning och strömförsörjningsteknik. Mycket stora datoruppgifter kan fortfarande kräva serverfarmar av bladservrar, och på grund av bladservrarnas höga effekttäthet kan de drabbas ännu mer akut av uppvärmnings-, ventilations- och luftkonditioneringsproblem som påverkar stora konventionella serverfarmar.
Historia
Utvecklare placerade först kompletta mikrodatorer på kort och packade dem i standard 19-tums rack på 1970-talet, strax efter introduktionen av 8-bitars mikroprocessorer . Denna arkitektur användes i den industriella processtyrningsindustrin som ett alternativ till minidatorbaserade styrsystem. Tidiga modeller lagrade program i EPROM och var begränsade till en enda funktion med en liten realtidschef .
VMEbus - arkitekturen ( ca 1981 ) definierade ett datorgränssnitt som inkluderade implementering av en dator på kortnivå installerad i ett chassibakplan med flera kortplatser för inkopplingsbara kort för att tillhandahålla I/O, minne eller ytterligare beräkningar.
På 1990-talet utvecklade PCI Industrial Computer Manufacturers Group PICMG en chassi/bladstruktur för den då framväxande Peripheral Component Interconnect-bussen PCI kallad CompactPCI . CompactPCI uppfanns faktiskt av Ziatech Corp i San Luis Obispo, CA och utvecklades till en industristandard. Gemensamt bland dessa chassibaserade datorer var att hela chassit var ett enda system. Medan ett chassi kan inkludera flera datorelement för att ge önskad nivå av prestanda och redundans, fanns det alltid ett huvudkort som ansvarade, eller två redundanta fail-over-masters som koordinerade driften av hela systemet. Dessutom gav denna systemarkitektur hanteringsmöjligheter som inte finns i typiska rackmonterade datorer, mycket mer som i system med ultrahög tillförlitlighet, hantering av strömförsörjning, kylfläktar samt övervakning av hälsan hos andra interna komponenter.
Det behövdes krav på att hantera hundratals och tusentals servrar i de framväxande Internet Data Centers där arbetskraften helt enkelt inte fanns för att hålla jämna steg med en ny serverarkitektur. 1998 och 1999 utvecklades denna nya bladserverarkitektur hos Ziatech baserat på deras Compact PCI-plattform för att inrymma så många som 14 "bladservrar" i ett standard 19" 9U högrackmonterat chassi, vilket i denna konfiguration tillåter så många som 84 servrar i en standard 84 Rack Unit 19" rack. Vad den här nya arkitekturen gav till bordet var en uppsättning nya gränssnitt till hårdvaran specifikt för att ge möjligheten att fjärrövervaka hälsan och prestanda för alla större utbytbara moduler som kunde ändras/bytas ut medan systemet var i drift. Möjligheten att ändra/byta ut eller lägga till moduler i systemet medan det är i drift kallas Hot-Swap. Ketris Blade-servrarna, som är unika för alla andra serversystem, dirigerade Ethernet över bakplanet (där serverbladen skulle pluggas in) och eliminerade mer än 160 kablar i ett enda 84 Rack Unit högt 19" rack. För ett stort datacenter tiotusentals Ethernet kablar, som är benägna att misslyckas skulle elimineras. Vidare gav denna arkitektur möjlighet att inventera moduler installerade i systemet på distans i varje systemchassi utan att bladservrarna fungerade. Denna arkitektur möjliggjorde möjligheten att tillhandahålla (starta, installera operativsystem och applikationsprogramvara) ) (t.ex. en webbservrar) på distans från ett Network Operations Center (NOC). Systemarkitekturen när detta system tillkännagavs hette Ketris, uppkallad efter Ketri-svärdet, som bärs av nomader på ett sådant sätt att det ritas mycket snabbt efter behov . Först föreställdes av Dave Bottom och utvecklades av ett ingenjörsteam på Ziatech Corp 1999 och demonstrerades på Networld+Interop-mässan i maj 2000. Patent tilldelades för Ketris bladserverarkitektur [ citat behövs ] . I oktober 2000 förvärvades Ziatech av Intel Corp och Ketris Blade Server-systemen skulle bli en produkt av Intel Network Products Group. [ citat behövs ]
PICMG utökade CompactPCI-specifikationen med användning av standard Ethernet-anslutning mellan kort över bakplanet. PICMG 2.16 CompactPCI Packet Switching Backplane-specifikationen antogs i september 2001. Detta gav den första öppna arkitekturen för ett multi-serverchassi.
Den andra generationen av Ketris skulle utvecklas hos Intel som en arkitektur för telekommunikationsindustrin för att stödja utbyggnaden av IP-baserade telekomtjänster och i synnerhet utbyggnaden av LTE (Long Term Evolution) Cellular Network. PICMG följde efter med denna större och mer funktionsrika AdvancedTCA -specifikation, inriktad på telekomindustrins behov av en hög tillgänglighet och tät datorplattform med förlängd produktlivslängd (10+ år). Medan AdvancedTCA-system och -kort vanligtvis säljs till högre priser än bladservrar, är driftskostnaden (mankraft att hantera och underhålla) dramatiskt lägre, där driftskostnaderna ofta överstiger anskaffningskostnaden för traditionella servrar. AdvancedTCA marknadsför dem för telekommunikationskunder , men i den verkliga implementeringen i Internet-datacenter där termiska såväl som andra underhålls- och driftskostnader hade blivit oöverkomligt dyra, skulle denna bladserverarkitektur med fjärrautomatiserad provisionering, hälso- och prestandaövervakning och hantering vara en betydligt billigare driftskostnader. [ förtydligande behövs ]
Den första kommersialiserade bladserverarkitekturen [ citat behövs ] uppfanns av Christopher Hipp och David Kirkeby, och deras patent tilldelades Houston-baserade RLX Technologies . RLX, som huvudsakligen bestod av före detta Compaq Computer Corporation- anställda, inklusive Hipp och Kirkeby, levererade sin första kommersiella bladserver 2001. RLX förvärvades av Hewlett Packard 2005.
Namnbladsservern dök upp när ett kort innehöll processor, minne, I/O och icke-flyktigt programlagring ( flashminne eller liten hårddisk (ar)) . Detta gjorde det möjligt för tillverkare att paketera en komplett server, med dess operativsystem och applikationer, på ett enda kort/kort/blad. Dessa blad kan sedan fungera oberoende av varandra inom ett gemensamt chassi, vilket gör arbetet med flera separata serverboxar mer effektivt. Utöver den mest uppenbara fördelen med denna förpackning (mindre utrymmesförbrukning), har ytterligare effektivitetsfördelar blivit tydliga inom kraft, kylning, hantering och nätverk på grund av att gemensam infrastruktur samlas eller delas för att stödja hela chassit, snarare än att tillhandahålla varje av dessa per serverbox.
Under 2011 identifierade analysföretaget IDC de största aktörerna på bladmarknaden som HP , IBM , Cisco och Dell . Andra företag som säljer bladservrar inkluderar Supermicro , Hitachi .
Bladmodeller
De framstående varumärkena på bladservermarknaden är Supermicro , Cisco Systems , HPE , Dell och IBM , även om den senare sålde sin x86- serververksamhet till Lenovo 2014 efter att ha sålt sin konsument-PC-linje till Lenovo 2005.
2009 tillkännagav Cisco blad i sin produktlinje Unified Computing System , bestående av 6U högt chassi, upp till 8 bladservrar i varje chassi. Den hade en kraftigt modifierad Nexus 5K- switch, omdöpt till en sammankoppling av tyg , och hanteringsprogramvara för hela systemet. HP:s initiala linje bestod av två chassimodeller, c3000 som rymmer upp till 8 halvhöga ProLiant- linjeblad (finns även i tornform), och c7000 ( 10U ) som rymmer upp till 16 halvhöga ProLiant-blad. Dells produkt, M1000e , är ett 10U modulärt hölje och rymmer upp till 16 halvhöga PowerEdge -bladservrar eller 32 kvartshöjda blad.
Se även
- Blade PC
- HP BladeSystem
- Mobil PCI Express-modul (MXM)
- Modulär elektronik för lådor
- Multibuss
- Serverdator
externa länkar
................................................................ ................................................................ ................................................................ ................................................