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戴尔刀片服务器机房架构方案
2011年12月22日 戴尔(中国)有限公司原创
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解决方案

一、什么是刀片服务器?

 

我们根据服务器的机箱外形结构,将服务器分成塔式、机架式、刀片式服务器三种类型,本文将三种类型服务器进行比较,并着重阐述刀片服务器的优势和应用环境。

 

常见的是塔式服务器,它的外形及结构都与普通的台式机相差不大,只是外形尺寸比台式机机箱大。塔式服务器的扩展性强,插槽多,内部空间大,应用非常广泛。 在 塔式服务器架构解决方案中,我们着重介绍了塔式服务器的优点,和具有代表性的主流服务器。优点的同时也是它的缺点:个体大,占用空间大。

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机架服务器是工业标准化产品,其外观按照统一标准来设计,配合机柜统一使用,以满足企业的服务器密集部署需求。机架服务器的主要作用是为节省空间,由于能够将多台服务器装到一个机柜上,不仅可以占用更小的空间,而且也便于统一管理。 机架服务器的宽度为19英寸,高度以U为单位(1U=1.75英寸=44.45毫米),通常有1U,2U,3U,4U,5U,7U几种标准的服务器。最常用的有1U 2U.

 

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但由于机架服务器内部空间限制,扩展性不强,例如1U的服务器大都只有1到2个PCI扩充槽。散热性能也是一个需要注意的问题,还需要有机柜等设备,因此这种服务器多用于服务器数量较多的大型企业使用,并将服务器交付给专门的服务器托管机构来托管,尤其是目前很多网站的服务器都采用这种方式。

 

如何更好的解决空间、扩展性,以及散热和造价等问题?刀片服务器解决方案概念出现了。

 

什么是刀片服务器?顾名思义,刀片服务器就是像刀片一样薄。刀片服务器是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元,是一种实现HAHD(HighAvaiMabiMityHighDensity,高可用高密度)的低成本服务器平台,为特殊应用行业和高密度计算环境专门设计。每一块"刀片"实际上就是一块系统主板。它们可以通过"板载"硬盘启动自己的操作系统,如Windows NT/2000、Linux等,类似于一个个独立的服务器,在这种模式下,每一块母板运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。

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二、刀片服务器的优势:

 

空间密度:相较其他服务器,刀片服务器更节省空间,在机柜系统配置好的前提下,将1U机架优化服务器系统移植到刀片服务器上,所占用的空间只是原来的1/3~1/2。而在一个标准的机柜式环境中,刀片服务器的处理密度要提高四到五倍。


连接方式:刀片服务器接插件的连接方式,大量减少了连接线缆,系统结构更加稳定和可靠,由于多个刀片集中共享电源与风扇,因而更加节能,管理也更加方便。在更小的空间里提供更多的处理能力,而且花费也更少。


扩展性:刀片服务器在向上扩展和向外扩展方面均具有创新性。添加新服务器一般只需将新的单处理器或多处理器刀片服务器插入到机箱的开放式托架中即可。刀片服务器可插入到已扩展的基础设施中。此外,机箱内部的选件模块还可使我们添加一旦在外部连接便可实现共享的功能。刀片技术的模块化设计可实现快速扩展。


热插拔和冗余:刀片服务器的所有关键组件均可实现冗余或热插拔,其中包括冷却系统、电源、以太网控制器与交换机、中间背板与背板、硬盘及服务处理器。卸下服务器进行维修仅意味着将刀片服务器拖出机箱,这就像拆卸热插拔硬盘一样简单。

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总结起来,它的优点主要如下:

 

(1)大大降低运行管理费用

(2)高处理能力密度,节省宝贵空间和占地费用

(3)低耗电降低电费

(4)低散热减少空调费用

(5)可靠性设计更加完善,减少停机时间

(6)冗余电源、风扇

(7)光路诊断

(8)电缆连接点大大减少

(9)冗余交换模块和电缆连接

 

目前,节约空间、便于集中管理、易于扩展和提供不间断的服务,成为对下一代服务器的新要求,而刀片服务器正好能满足这一需求,因而刀片服务器市场需求正不断扩大,具有良好的市场前景。戴尔开发了系列刀片服务器,从入门到高级,以满足不同企业的需求。

 

刀片服务器型号

主要功能特性和定位

Poweredge M710HD

在半高配置中具备广泛的I/O灵活性,可为虚拟化和工作负载整合实现最高的RAM总量,适用于需要可靠、高密度、双插槽刀片式服务器解决方案的服务器机房和企业数据中心。

PowerEdge M910

PowerEdge M910是一款高性能4插槽全高刀片式服务器, 是希望最大化核心应用程序的性能和可扩展性,同时尽可能降低电力和物理空间要求的组织的理想之选。

PowerEdge M915

使用具备AMD处理技术、最大带宽和企业级可管理性的PowerEdge M915全高刀片式服务器,帮助提高数据中心的效率、性能和灵活性。

Poweredge M610

虚拟化、主流业务应用程序和数据库。

PowerEdge M610x

PCIe的扩展功能可为戴尔M系列产品的灵活性和高性能开创新纪元。

PowerEdge M710

性能密集型应用、虚拟环境和计算密集型关键业务应用。

刀片服务器比机架式服务器更节省空间,密集性必然带来散热问题,而且刀片服务器需要放置在机柜中,因此设计合理的盘柜能够解决刀片服务器散热问题。

 

戴尔的 Dell? PowerEdge? M1000e模块化刀片式盘柜经过特别优化,可与Dell PowerEdge刀片式服务器完美配合,是一款高能效、可托管的灵活刀片式盘柜。

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三、案例分享:

笔者手上收集的刀片服务器的案例很多,这里为大家展示一个多台刀片服务器集群的实例,供大家参考。本文隐去了案例的企业名称。

 

客户概况:

案例中选用的是一家经营多年的网络游戏公司,5年前,公司刚起步,数据量不大,一直使用戴尔的塔式服务器3台2900,随着公司客户群日益增加,已经不能负载每天访问量。

 

客户的需求:

 

由于客户的行业特殊性,他们对服务器架构方案要求较高,具体如下:

 

1.处理能力强,网络游戏需要实现多人同时在线处理,玩家需要在线体验完美的3D动画场景;因此,对服务器设备的综合处理能力要求很高。

 

2.稳定性好。网络游戏提供的是全天24小时服务,因此服务器必须保持24小时连续不间断的高 效运行。

 

3.公司的机房空间有限,希望能多台服务器同时管理。

 

4.公司的IT资源有限,希望此次服务器架构后,不增加人员成本。智能化统一管理是解决该问题的钥匙。

 

5.公司在每月在电费上支出费用不菲,更希望开源节流。

 

6.目前在使用的2900服务器上存在很多数据量,完全的迁移数据,可能导致公司整个游戏网络的瘫痪,给客户公司运营带来危险。

 

7.公司IT主管表示,整体方案要有较强的扩展性,如果业务量和数据增加,只需在现有基础上,增加硬件服务器,而不改变现有的网络和服务器整体方案。

 

8.需要一直强大的售后服务与技术专业队伍。

 

因此,客户需要提供稳定性好、扩展性强、高效管理、数据安全并且节能的服务器解决方案。兼顾软硬件功能,戴尔的刀片服务器即可满足企业现阶段业务的需要,又具有较强的扩展性能。

 

解决方案:

 

针对以上分析和需求,戴尔给出的解决方案:

 

项目

型号

硬件:

Dell Power Edge M610 3台
Dell Power Connect 6224交换机 3台
Dell PowerEdge M1000e模块化刀片式盘柜

软件:

VMware? vSphere 4.1(含VMware ESX? 4.1或VMware ESXi? 4.1 [Update 1],或ESXi 5.0)

服务

3年Dell Prosupport 专业技术支持服务

目前根据客户的预算,选购了3片 M610,未来2年内,可直接在盘柜中加入刀片服务器,而不影响整体架构。

硬件拓扑:

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附录:刀片服务器+虚拟化 强强联合戴尔Power Edge 刀片服务器M610和M710。

 

服务器越来越强大,但利用率却似乎越来越低。过去四五年间,处理器的能力增长超过了五六倍,却仍有很多用户打算通过购买更多的服务器来解决问题——直到他们遇到了虚拟化。虚拟化可有效提高IT设备的利用率和可用性,正在变得愈发炙手可热,正在成为很多企业应对目前“新经济”挑战的灵丹妙药。

 
日前,戴尔宣布推出全新第十一代PowerEdge服务器,其中两款刀片产品M610与M710尤为值得关注,一方面它们具有极佳的虚拟化性能,另一方面它们还在性能、能耗、计算密度和易用性等方面实现了高度均衡。这两款刀片产品有望成为企业的IT利器,帮助企业在不利的经济环境下更有效地提高生产力、节约成本和简化IT。