Войти
Блейд-сервер Supermicro SBI-7228R-T2X, содержащий два двухпроцессорных серверных узла Серверный компьютер, который потребляет меньше энергии и места чем обычный сервер A blade-сервер, это урезанный серверный компьютер с модульной конструкцией, оптимизированной для минимизации использования физического пространства и энергии. Многие компоненты блейд-серверов удалены для экономии места, минимизации энергопотребления и других соображений, при этом все функциональные компоненты по-прежнему должны считаться компьютером. В отличие от стоечного сервера , блейд-сервер помещается в корпус блейд-сервера, который может содержать несколько блейд-серверов, обеспечивая такие услуги, как питание, охлаждение, сеть, различные межсоединения и управление. Вместе блейд-серверы и корпус для блейд-серверов образуют блейд-систему, которая сама может монтироваться в стойку. У разных поставщиков блейд-серверов разные принципы в отношении того, что включать в сам блейд-сервер и в блейд-систему в целом.
В стандартной конфигурации серверной стойки одна стойка или 1U —19 дюймов (480 мм) в ширину и 1,75 дюйма (44 мм) в высоту - определяет минимально возможный размер любого оборудования.. Основное преимущество и обоснование блейд-вычислений связано с снятием этого ограничения с целью уменьшения требований к размеру. Наиболее распространенная компьютерная стойка форм-фактора имеет высоту 42U, что ограничивает количество дискретных компьютерных устройств, непосредственно устанавливаемых в стойку, до 42 компонентов. Лезвия не имеют этого ограничения. По состоянию на 2014 год с помощью блейд-систем можно достичь плотности до 180 серверов на одну блейд-систему (или 1440 серверов на стойку).
Корпус (или шасси) выполняет многие из неосновных вычислительных услуг, имеющихся в большинстве компьютеров. В неблейд-системах обычно используются громоздкие, горячие и неэффективные компоненты, которые могут дублировать их на многих компьютерах, которые могут работать или не работать на полную мощность. Благодаря размещению этих служб в одном месте и их совместному использованию между блейд-компьютерами общее использование становится выше. Специфика предоставляемых услуг зависит от поставщика.
HP Корпус BladeSystem c7000 (укомплектованный 16 блейд-модулями) с двумя ИБП высотой 3U ниже Компьютеры работают в диапазоне напряжений постоянного тока, но коммунальные предприятия подают питание как переменного тока и при более высоких напряжениях, чем требуется в компьютерах. Для преобразования этого тока требуется один или несколько блоков питания (или блоков питания). Чтобы отказ одного источника питания не повлиял на работу компьютера, даже серверы начального уровня могут иметь резервные источники питания, что опять же увеличивает объем и тепловыделение конструкции.
Блок питания блейд-модуля обеспечивает единый источник питания для всех блейд-серверов в корпусе. Этот единый источник питания может поставляться как блок питания в корпусе или как отдельный отдельный блок питания, обеспечивающий постоянным током несколько корпусов. Такая установка уменьшает количество блоков питания, необходимых для обеспечения отказоустойчивого источника питания.
Популярность блейд-серверов и их собственная потребность в энергии привели к увеличению количества монтируемых в стойку источников бесперебойного питания (или ИБП), включая блоки, специально предназначенные для в сторону блейд-серверов (таких как BladeUPS ).
Во время работы электрические и механические компоненты выделяют тепло, которое система должна рассеивать для обеспечения надлежащего функционирования ее компонентов. Большинство корпусов для блейд-серверов, как и большинство вычислительных систем, отводят тепло с помощью вентиляторов.
Часто недооцениваемая проблема при проектировании высокопроизводительных компьютерных систем связана с конфликтом между количеством тепла, выделяемого системой, и способностью ее вентиляторов отводить жара. Совместное питание и охлаждение блейд-сервера означает, что он не выделяет столько тепла, как традиционные серверы. Новые корпуса для блейд-серверов оснащены вентиляторами с регулируемой скоростью и логикой управления или даже системами жидкостного охлаждения, которые регулируются в соответствии с требованиями системы к охлаждению.
В то же время повышенная плотность конфигураций блейд-серверов может по-прежнему приводить к повышению общих требований к охлаждению со стойками, заполненными более чем на 50%. Это особенно актуально для лезвий раннего поколения. В абсолютном выражении полностью заполненная стойка блейд-серверов, вероятно, потребует большей охлаждающей способности, чем полностью заполненная стойка стандартных серверов 1U. Это связано с тем, что в одной стойке можно разместить до 128 блейд-серверов, в которых будет размещено только 42 стоечных сервера высотой 1U.
Блейд-серверы обычно включают встроенную или дополнительную сеть контроллеры интерфейса для Ethernet или хост-адаптеры для Fibre Channel системы хранения или конвергентный сетевой адаптер для объединения хранилища и данных через одну Интерфейс Fibre Channel через Ethernet. Во многих блейд-модулях, по крайней мере, один интерфейс встроен в материнскую плату, и дополнительные интерфейсы могут быть добавлены с помощью мезонинных карт.
Корпус блейд-сервера может предоставлять отдельные внешние порты, к которым будет подключаться каждый сетевой интерфейс блейд-модуля. В качестве альтернативы корпус блейд-сервера может объединять сетевые интерфейсы в устройства межсоединения (например, коммутаторы), встроенные в корпус блейд-сервера или в сетевых блейд-модулях.
Хотя компьютеры обычно используют жесткие диски для хранения операционных систем, приложения и данные, они не обязательно требуются на местном уровне. Многие методы подключения к хранилищу (например, FireWire, SATA, E-SATA, SCSI, SAS DAS, FC и iSCSI ) легко перемещаются за пределы сервера, хотя не все из них используются в установках корпоративного уровня. Реализация этих интерфейсов подключения на компьютере представляет аналогичные проблемы для сетевых интерфейсов (действительно, iSCSI работает через сетевой интерфейс), и аналогичным образом они могут быть удалены с блейд-сервера и представлены индивидуально или объединены либо на шасси, либо через другие блейд-модули.
Возможность загрузки блейд-сервера из сети хранения данных (SAN) обеспечивает полностью бездисковый блейд-сервер, примером реализации которого является модульная серверная система Intel.
Поскольку корпуса для блейд-серверов обеспечивают стандартный метод предоставления базовых услуг компьютерным устройствам, в других типах устройств также можно использовать корпуса для блейд-серверов. Блейд-серверы, обеспечивающие коммутацию, маршрутизацию, хранение, SAN и доступ по оптоволоконному каналу, могут вставляться в корпус для предоставления этих услуг всем его элементам.
Системные администраторы могут использовать блейд-модули хранения там, где требуется дополнительное локальное хранилище.
суперкомпьютерный шкаф Cray XC40 с 48 блейд-модулями, каждый из которых содержит 4 узла с 2 ЦП каждый Блейд-серверы хорошо работают для конкретных целей, таких как веб-хостинг, виртуализация и кластерные вычисления. Отдельные блейд-серверы обычно с возможностью горячей замены. Поскольку пользователи имеют дело с более крупными и разнообразными рабочими нагрузками, они добавляют блейд-серверам больше вычислительной мощности, памяти и пропускной способности ввода-вывода. Хотя технология блейд-серверов теоретически позволяет создавать открытые системы от разных поставщиков, большинство пользователей покупают модули, корпуса, стойки и инструменты управления у одного и того же поставщика.
Возможная стандартизация технологии может привести к большему выбору для потребителей; по состоянию на 2009 г. все большее число сторонних поставщиков программного обеспечения начали входить в эту растущую область.
Однако блейд-серверы не дают решения для всех вычислительных проблем. Их можно рассматривать как форму производимой серверной фермы, которая заимствует у мэйнфрейма технологию упаковки, охлаждения и питания. Для очень больших вычислительных задач по-прежнему могут потребоваться фермы серверов из блейд-серверов, а из-за высокой плотности мощности блейд-серверов они могут еще более остро пострадать от отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, которые затрагивают большие традиционные серверные фермы.
Разработчики впервые разместили полные микрокомпьютеры на картах и упаковали их в стандартные 19-дюймовые стойки в 1970-х годах, вскоре после появления 8-битные микропроцессоры. Эта архитектура использовалась в промышленности управления процессами как альтернатива системам управления на основе миникомпьютеров. Ранние модели сохраняли программы в EPROM и были ограничены одной функцией с помощью небольшого исполнительного устройства реального времени.
Архитектура VMEbus (c. 1981) определил компьютерный интерфейс, который включал в себя реализацию бортового компьютера, установленного на объединительной плате шасси, с несколькими слотами для сменных плат для обеспечения ввода-вывода, памяти или дополнительных вычислений.
В 1990-х годах группа производителей промышленных компьютеров PCI PICMG разработала структуру шасси / блейд-модуля для тогда еще появляющейся шины межсоединения периферийных компонентов PCI под названием CompactPCI. CompactPCI был изобретен Ziatech Corp из Сан-Луис-Обиспо, Калифорния, и превратился в промышленный стандарт. Общим для этих компьютеров на базе шасси было то, что все шасси было единой системой. В то время как шасси может включать в себя несколько вычислительных элементов для обеспечения желаемого уровня производительности и избыточности, всегда была одна ответственная главная плата или два резервных мастера переключения при отказе, координирующие работу всей системы. Более того, эта системная архитектура обеспечивала возможности управления, отсутствующие в типичных компьютерах, устанавливаемых в стойку, как в системах сверхвысокой надежности, управление источниками питания, охлаждающими вентиляторами, а также мониторинг состояния других внутренних компонентов.
Требования к управлению сотнями и тысячами серверов в формирующихся Интернет-центрах обработки данных, где просто не было рабочей силы, чтобы успевать за новой архитектурой серверов. В 1998 и 1999 годах эта новая архитектура блейд-серверов была разработана в Ziatech на основе их платформы Compact PCI для размещения до 14 «блейд-серверов» в стандартном 19-дюймовом корпусе высотой 9U, установленном в стойку, что позволяет в этой конфигурации обслуживать до 84 серверов. стандартная 19-дюймовая стойка 84 Rack Unit. Эта новая архитектура представила набор новых интерфейсов к оборудованию, специально предназначенных для обеспечения возможности удаленного мониторинга работоспособности и производительности всех основных заменяемых модулей, которые можно было менять / заменять во время работы системы. Возможность изменять / заменять или добавлять модули в системе во время ее работы называется «горячей заменой». Уникальные для любой другой серверной системы серверы Ketris Blade проложили Ethernet через объединительную плату (к которой подключались блейд-серверы), устраняя более 160 кабелей в одной стойке 84 Rack Unit высотой 19 дюймов. Для крупного центра обработки данных десятки тысяч Ethernet кабели, подверженные сбоям, будут исключены. Кроме того, эта архитектура обеспечивала возможность удаленной инвентаризации модулей, установленных в системе, в каждом системном шасси без работы блейд-серверов. Эта архитектура позволяла обеспечивать (включение питания, установку операционных систем и программного обеспечения приложений)) (например, веб-серверы) удаленно из Центра управления сетью (NOC). Архитектура системы, когда было объявлено об этой системе, называлась Кетрис, названная в честь Меча Кетри, который носили кочевники таким образом, чтобы при необходимости рисовать очень быстро.. Впервые задумано Дейвом Боттомом и разработано группой инженеров Ziatech Corp в 1999 г. и продемонстрировано на выставке Networld + Interop в мае 2000 г. Патенты (патенты сайта) были награждены за архитектуру блейд-серверов Ketris. В октябре 2000 года Ziatech была приобретена Intel Corp, и системы Ketris Blade Server стали продуктом Intel Network Products Group.
PICMG расширила спецификацию CompactPCI за счет использования стандартного Ethernet-соединения между платами на объединительной плате. Спецификация объединительной платы с коммутацией пакетов CompactPCI PICMG 2.16 была принята в сентябре 2001 года. Это обеспечило первую открытую архитектуру для многосерверного шасси.
Второе поколение Ketris будет разработано в Intel в качестве архитектуры для телекоммуникационной отрасли для поддержки построения базовых IP-услуг связи и, в частности, построения сотовой сети LTE (Long Term Evolution). PICMG разработала более обширную и многофункциональную спецификацию AdvancedTCA, нацеленную на потребность телекоммуникационной отрасли в высокой доступности и платформе плотных вычислений с увеличенным сроком службы продукта (10+ лет). Хотя система и платы AdvancedTCA обычно продаются по более высокой цене, чем блейд-серверы, эксплуатационные расходы (рабочая сила для управления и обслуживания) значительно ниже, а эксплуатационные расходы часто превосходят затраты на приобретение традиционных серверов. AdvancedTCA продвигает их для телекоммуникационных клиентов, однако в реальной реализации в интернет-центрах обработки данных, где тепловые, а также другие расходы на обслуживание и эксплуатацию стали непомерно дорогими, эта архитектура блейд-сервера с удаленным автоматическим выделением ресурсов, работоспособностью и производительностью мониторинг и управление обойдутся значительно дешевле.
Первая коммерческая архитектура blade-серверов была изобретена Кристофером Хиппом, и их патент (US 6411506 ) был передан компании RLX Technologies из Хьюстона.. Компания RLX, состоящая в основном из бывших сотрудников Compaq Computer Corporation, включая Hipp и Kirkeby, поставила свой первый коммерческий блейд-сервер в 2001 году. RLX была приобретена Hewlett Packard в 2005 году.
Блейд-сервер имен появился, когда карта включала в себя процессор, память, ввод-вывод и энергонезависимую память программ (флэш-память или небольшой жесткий диск (и)). Это позволило производителям упаковать полный сервер с его операционной системой и приложениями на одной карте / плате / блейд-сервере. Затем эти блейд-серверы могут работать независимо в общем шасси, более эффективно выполняя работу нескольких отдельных серверных блоков. В дополнение к наиболее очевидному преимуществу этой упаковки (меньшее потребление места) стали очевидны дополнительные преимущества эффективности в отношении питания, охлаждения, управления и сети благодаря объединению или совместному использованию общей инфраструктуры для поддержки всего шасси, а не предоставления каждого из них для каждого сервера.
В 2011 году исследовательская фирма IDC определила основных игроков на рынке blade-серверов: HP, IBM, Cisco и Dell. Другие компании, продающие блейд-серверы, включают Supermicro, Hitachi.
блейд-серверы Cisco UCS в шасси Хотя независимые профессиональные производители компьютеров, такие как Supermicro предлагают блейд-серверы, на рынке доминируют крупные публичные компании, такие как Cisco Systems, у которых была 40% -ная доля по выручке в Северной и Южной Америке в первом квартале 2014 г.. Остальные известные бренды на рынке блейд-серверов: HPE, Dell и IBM, хотя последний продал свой серверный бизнес x86 компании Lenovo в 2014 году после продажи своей линейки потребительских ПК Lenovo в 2005 году.
В 2009 году Cisco анонсировала блейд-серверы в своей линейке продуктов Unified Computing System, состоящие из 6U высотой шасси, до 8 блейд-серверов в каждом шасси. Он имеет сильно модифицированный коммутатор Nexus 5K, переименованный в межсоединение fabric, и программное обеспечение для управления всей системой. Линия HP состоит из двух моделей шасси: c3000, который вмещает до 8 линейных блейд-серверов половинной высоты ProLiant (также доступен в форме башни), и c7000 (10U ), который поддерживает до 16 лезвий ProLiant половинной высоты. Продукт Dell, M1000e, представляет собой модульный корпус высотой 10U, вмещающий до 16 блейд-серверов половинной высоты PowerEdge или 32 блейд-серверов в четверть высоты.
 | Викискладе есть носители, относящиеся к блейд-серверам. |
