Блэйд-сервер
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Блэйд-сервер (англ. blade — лезвие) — компьютерный сервер, созданный по специальной технологии с расчетом на минимизацию занимаемого пространства. Существуют варианты написания «блейд-сервер», «blade-сервер», «лезвие», а также «ультракомпактный сервер».
Содержание |
[править] Внутренняя структура
В блэйд-сервере отсутствуют или вынесены наружу некоторые типичные компоненты, традиционно присутствующие в компьютере. Функции питания, охлаждения, сетевого подключения, подключения жёстких дисков, межсерверных соединений и управления могут быть возложены на внешние агрегаты. Вместе с ними набор серверов образует т. н. блэйд-систему.
Для вычислений компьютеру требуются как минимум следующие части (машина Тьюринга):
- память, содержащая исходные данные,
- процессор, выполняющий команды,
- память для записи результатов.
Остальные компоненты, типичные для компьютера, выполняют вспомогательные для вычислений функции, такие как ввод и вывод, обеспечение питания. Внутри сервера они представляют собой дополнительные потребители энергии, источники тепла, причины сбоев (особенно компоненты с движущимися частями). Концепция блэйд-сервера предусматривает замену их внешними агрегатами (блоки питания) или виртуализацию (порты ввода-вывода, консоли управления), тем самым значительно упрощая и облегчая сам сервер, а также делая его производство (теоретически) дешевле.
[править] Внешние подключаемые блоки
Блэйд-системы состоят из набора блэйд-серверов и внешних компонентов, обеспечивающих невычислительные функции. Как правило, за пределы серверной материнской платы выносят компоненты, создающие много тепла, занимающие много места, а также повторяющиеся по функциям между серверами. Их ресурсы могут быть распределены между всем набором серверов. Деление на встроенные и внешние функции варьирует у разных производителей.
[править] Источники питания
Преобразователь напряжения питания, как правило, создается общим для блэйд-системы. Он может быть как вмонтирован внутрь нее, так и вынесен в отдельный блок. По сравнению с суммой отдельных блоков питания, необходимым серверам формата 1U, единый источник питания блэйд-систем — один из самых весомых источников экономии пространства, энергопотребления и числа электронных компонентов.
[править] Охлаждение
Традиционный дизайн серверов пытается сбалансировать плотность размещения электронных компонентов и возможность циркуляции охлаждающего воздуха между ними. В блэйд-конструкциях количество выступающих и крупных частей сведено к минимуму, что улучшает охлаждение модулей.
[править] Сетевые подключения
Современные сетевые интерфейсы рассчитаны на чрезвычайно большие скорости передачи данных через токопроводящие и оптические кабели. Такая аппаратура дорога и занимает драгоценное место в конструкции сервера. Частый случай — чрезмерная пропускная способность сетевых интерфейсов, чьи возможности оказываются не востребованы в практических задачах. Объединение сетевых интерфейсов в одно устройство или использование специальных блэйд-слотов, занятых исключительно работой с сетью, позволяет сократить количество разъемов и снизить стоимость каждого из подключений.
[править] Использование дисковых накопителей
Хотя для хранения объемов данных и программ необходимы значительные емкости, им необязательно размещаться локально. Такие интерфейсы, как FireWire, SATA, SCSI, DAS, Fibre Channel и iSCSI позволяют подсоединять накопители на значительном удалении от процессоров. По аналогии с сетевыми подключениями (а интерфейс iSCSI опирается только на них) соответствующие устройства могут быть размещены в корпусе блэйд-системы или смонтированы на выделенных блэйд-слотах.
Специальное решение в виде блэйд-системы, загружаемой через локальную сеть (SAN), позволяет создать исключительно надежную и компактную серверную систему.
[править] Специализированные блэйд-слоты
Стандартизация интерфейса блэйд-слота позволяет создавать устройства, способные не только производить вычисления, но и предоставлять другие сервисы, например, функции сетевого свитча, роутера, быстрого подключения к локальной сети или оптоволокну. Эти ресурсы могут использоваться другими блэйд-слотами.
[править] Области применения
В стандартных серверных стойках минимальный размер сервера принято называть 1U или 1 юнит (19 дюймов в ширину х 1,75 дюйма в высоту). Как правило, такие стойки вмещают 42 юнита оборудования, то есть максимум 42 сервера. Использование блэйд-серверов позволяет обойти это ограничение не выходя за размеры стандартой стойки и разместить до 100 серверов в каждой.
Блэйд-серверы особено эффективны для решения специфических задач: веб-хостинга, организации кластеров. Серверы в стойке, как правило, поддерживают горячую замену.
Хотя технология построения блэйд-систем не является закрытой (принадлежащей какому-то одной компании), при использовании компонентов одного производителя возникает меньше проблем с инсталляцией и настройкой. Стандартизация сопряжений могла бы сделать технологию доступнее для пользователя и расширить выбор поставщиков.
При всех достоинствах, эту технологию нельзя считать решением всех серверных проблем. Крупные задачи требуют все же применения более масштабных систем для своего решения, таких как мейнфреймы и кластеры. Также могут быть использованы кластеры, состоящие из блэйд-серверов. Такая структура особенно подвержена проблеме перегрева ввиду плотной компоновки электроники в каждом из них.
[править] История создания
Микрокомпьютеры, умещавшиеся в 1 слот стандартной 19-дюймовой стойки, стали использовать еще в 1970-е гг., вскоре после разработки 8-битных микропроцессоров. Наборы таких слотов использовали в управлении промышленными объектами, заменяя миникомпьютеры. Программы записывались в полупостоянную стираемую память (EPROM) на слоте, их функциональность ограничивалась одной несложной операцией, выполняемой в реальном времени.
Название «блэйд-сервер» стало применяться по отношению к системам с установленными жёсткими дисками или флеш-памятью. Благодаря этому появилась возможность исполнять на слоте полноценную операционную систему.
Технология заимствует некоторые черты мейнфреймов. Хотя сейчас правильнее рассматривать группу блэйд-слотов как кластер независимых серверов, в будущем возможно активное использование виртуализации ресурсов и тесной интеграции с операционной системой, что дополнительно увеличит производительность и стабильность.
Первым производителем блэйд-систем считается RLX Technologies (Хьюстон, США), основанная выходцами из корпорации Compaq. Компания была куплена Hewlett-Packard в 2005 г.
В настоящее время лидером в производстве блэйд-систем является корпорация IBM, которая также стала организатором центра по взаимодействию производителей аналогичного оборудования (http://www.blade.org).
Блейд-Сервера также производят Hewlett-Packard, Dell, Rackable и Verari Systems. О планах возобновления выпуска блэйд-серверов объявила Sun.
