Blade-Server

Ein Blade – Server ist eine abgespeckte Server – Computer mit einem modularen Aufbau die Verwendung von physischen Raum und Energie zu minimieren optimiert. Blade – Server haben viele Komponenten platzsparend entfernt, Stromverbrauch und andere Überlegungen zu minimieren, während immer noch alle funktionellen Komponenten, die zu einem in Betracht gezogen werden Computer .[1] Im Gegensatz zu einem Rack-Server, ein Blade – Server benötigt ein Blade – Gehäuse , dem mehrere Blade – Server halten, Dienste wie Aggregat, Kühlung, Netzwerk, verschiedene Verbindungen und Management. Zusammen Klingen und das Blade – Gehäuse ein Blade -System bilden. Verschiedenen Klingenanbieter haben unterschiedliche Prinzipien für was in der Klinge selbst einschließen, und in der Messersystem als Ganzes.

In einem Standard – Server-Rack – Konfiguration, eine Rack – Einheit oder 1U -19 Zoll (480 mm) breit und 1,75 Zoll (44 mm) hoch-definiert die minimal mögliche Größe von Geräten. Der Hauptvorteil und Rechtfertigung von Blade – Computing betrifft diese Einschränkung zu heben, um Größenanforderungen zu reduzieren. Die häufigste Informatik – Schranks Formfaktor ist 42U hoch, was die Anzahl von diskreten Computer – Geräte direkt montierbar in einem Rack 42 Komponenten begrenzt. Blades haben diese Einschränkung nicht. Ab 2014 , Dichten von bis zu 180 Server pro Blade – System (oder 1440 – Server pro Rack) sind erreichbar mit Blade – Systemen. [2]

Blade – Gehäuse

Gehäuse (oder Chassis) führt viele der Non-Core-Computing-Diensten in den meisten Computern gefunden. Nicht-Blade-Systeme verwenden typischerweise sperrig, Heiß- und platz ineffizienten Komponenten und können diese in vielen Computern duplizieren, die nicht an der Kapazitätsgrenze durchführen oder nicht. Indem diese Dienste an einem Ort und sie unter den Blade-Computer teilen, wird die Gesamtauslastung höher. Die Besonderheiten, welche Dienste zur Verfügung gestellt werden, variiert von Anbieter.

Macht

Computer arbeiten über einen Bereich von Gleichspannungen, aber Dienstprogramme Macht als liefern AC und bei höheren Spannungen als in Computern erforderlich. Die Umwandlung dieser Strom erfordert eine oder mehrere Stromversorgungseinheiten (oder PSU). Um sicherzustellen ,dass der Ausfall einer Stromquelle nicht auf den Betrieb des Computers nicht beeinträchtigt, auch Entry-Level – Server haben können redundante Stromversorgung, wieder zur Ergänzung der Masse und die Wärmeabgabe des Designs.

Die Stromversorgung des Blade – Gehäuse bietet eine einzige Energiequelle für alle Blades innerhalb des Gehäuses. Diese einzige Stromquelle kann als Stromversorgung im Gehäuse kommen oder als dedizierte PSU Versorgung von DC bis mehrere Gehäuse. [3] [4] Diese Einstellung die Anzahl der PSU reduziert eine elastische Stromversorgung zu bieten erforderlich.

Die Popularität von Blade – Servern und ihre eigenen Appetit nach Macht, hat die Zahl der Rack zu einer Erhöhung unterbrechungsfreie Stromversorgung (oder USV) Einheiten, einschließlich der Einheiten speziell auf Blade – Servern gezielt (wie die BladeUPS ).

Kühlen

Während des Betriebs erzeugen elektrischen und mechanischen Komponenten Wärme, die ein System abführen muss das reibungslose Funktionieren ihrer Komponenten zu gewährleisten. Die meisten Blade – Gehäuse, wie die meisten Rechnersysteme, entfernen Wärme durch Verwendung von Fans .

Ein häufig unterschätztes Problem beim Einsatz von Hochleistungscomputersysteme der Gestaltung beinhaltet den Konflikt zwischen der Wärmemenge , ein System erzeugt und die Fähigkeit seiner Fans vor der Hitze zu entfernen. Die Klinge des gemeinsamen Stromversorgung und Kühlung bedeutet , dass es nicht so viel Wärme wie herkömmliche Server erzeugt. Neuere Blade-Gehäuse verfügen über Lüfter mit variabler Geschwindigkeit und eine Steuerlogik oder auch Flüssigkeitskühlsysteme [5] [6] , die das System der Kühlung Anforderungen anzupassen.

Zur gleichen Zeit wird die erhöhte Dichte von Blade-Server – Konfigurationen können weiterhin in insgesamt höhere Anforderungen ergeben sich für mit Gestellen Kühlen bei über 50% aufgefüllt voll. Dies gilt insbesondere mit der frühen Generation Klingen. In absoluten Zahlen ist ein voll belegtes Rack von Blade – Servern wahrscheinlich mehr Kühlleistung als ein voll belegtes Rack von Standard – 1U – Servern erforderlich ist . Dies liegt daran , eine im gleichen Rack zu 128 Blade – Server passen kann , die nur 42 1U – Rack – Mount – Server halten wird. [7]

Networking

Blade – Server im Allgemeinen sind die integrierte oder optionale Netzwerk – Interface – Controller für Ethernet oder Host – Adapter für Fibre – Channel – Speichersysteme oder konvergierte Netzwerk – Adapter – Speicher und Daten über eine zu kombinieren , Fibre Channel over Ethernet – Schnittstelle. In vielen Schaufeln mindestens eine Schnittstelle auf der Grundplatine eingebettet ist und zusätzliche Schnittstellen hinzugefügt werden können Zusatzkarten .

Ein Blade – Gehäuse können einzelne externe Ports zur Verfügung stellen , auf die jede Netzwerk – Schnittstelle auf einem Blatt verbinden wird. Alternativ kann ein Blade – Gehäuse Netzwerk -Schnittstellen in Verbindungsvorrichtungen (wie zB Schalter) aggregieren die Blade – Gehäuse oder eingebaut in die Vernetzung Klingen . [8] [9]

Lagerung

Während der Regel Computer – Festplatten verwenden Betriebssysteme zu speichern, Anwendungen und Daten, werden diese nicht unbedingt vor Ort erforderlich. Viele Speicherverbindungsmethoden (zB FireWire , SATA , E-SATA , SCSI , SAS DAS , FC und iSCSI ) lassen sich leicht außerhalb des Servers bewegt, wenn auch nicht alle in Enterprise-Level -Installationen eingesetzt werden. Die Umsetzung dieser Verbindungsschnittstellen innerhalb des Computers stellt ähnliche Herausforderungen an die Netzwerkschnittstellen (in der Tat iSCSI läuft über die Netzwerk – Schnittstelle), und in ähnlicher Weise können diese von der Klinge und präsentiert einzeln oder aggregiert entweder auf dem Fahrgestell oder durch entfernt werdenandere Blätter .

Die Fähigkeit , die Klinge von einem zu booten Storage Area Network (SAN) ermöglicht eine völlig Scheibe freie Klinge, von denen ein Beispiel Implementierung der ist Intel Modular Server System .

Andere Blätter

Da Blade-Gehäuse ein Standardverfahren sorgen für grundlegende Dienstleistungen für Computer-Geräte zu liefern, andere Arten von Geräten können auch Blade-Gehäuse verwenden.Blades Bereitstellen Switching, Routing, Speicherung, SAN und Fibre-Channel-Zugriff kann in das Gehäuse Schlitz diese Dienste an alle Mitglieder des Gehäuses vorzusehen.

Systemadministratoren können Speicher – Blades verwenden , in denen ein Bedarf an zusätzlichen lokalen Speicher vorhanden ist . [10] [11] [12]

Uses

Cray XC40 Superschrank mit 48 Blätter, die jeweils vier Knoten mit zwei CPUs je

Blade – Server funktionieren gut für bestimmte Zwecke, wie Web – Hosting , Virtualisierung und Cluster – Computing . Einzelne Blätter sind in der Regelhot-swappable . Da die Nutzer mit größeren und vielfältigeren Workloads umgehen, fügen sie mehr Rechenleistung, Speicher und I / O – Bandbreite zu Blade – Servern.

Obwohl Blade – Server – Technologie in Theorie für offene, herstellerübergreifende Lösungen ermöglicht, die Phase der Entwicklung der Technologie ab 2009 ist so , dass Benutzer weniger Probleme bei der Verwendung von Klingen , Racks und Blade – Management – Tools , vom gleichen Hersteller.

Allfällige Standardisierung der Technologie könnte in mehr Wahlmöglichkeiten für die Verbraucher zur Folge haben ; [13] [14] ab 2009 . Wachsende Zahl von Drittanbieter – Software – Anbieter haben damit begonnen , dieses wachsende Feld eingeben [15]

Blade – Server nicht bieten jedoch die Antwort auf jedes Computerproblem. Man kann sie als eine Form von productized sehen Serverfarm , die von leihtMainframe – Verpackung, Kühlung und Stromversorgungstechnik. Sehr große Rechenaufgaben können noch Server – Farmen von Blade – Servern erforderlich ist , und weil von Blade – Servern „hohe Leistungsdichte, kann noch mehr leiden akut von der Heizungs-, Lüftungs- und KlimaanlagenProbleme , die großen konventionellen Serverfarmen beeinflussen.

Geschichte [ Bearbeiten ]

Entwickler erste vollständige platziert Microcomputer auf Karten und sie in Standard verpackt 19-Zoll – Racks in den 1970er Jahren, bald nach der Einführung des 8-Bit – Mikroprozessoren . Diese Architektur wurde in der Industrie verwendeten Prozeßsteuerungsindustrie als eine Alternative zuMinicomputer -basierte Steuerungssysteme. Frühe Modelle Programme in gespeichert EPROM und wurden zu einer einzigen Funktion mit einem kleinen begrenzten Echtzeit – Exekutive .

Die VMEbus – Architektur (ca. 1981) definiert , um eine Computer – Schnittstelle , die in einem Chassis – Backplane mit mehreren Slots für Steckkarten installiert Implementierung eines Board-Level – Computer enthalten bieten E / A, Speicher oder zusätzliche Rechen.

In den 1990er Jahren, der PCI Industrial Computer Manufacturers Group PICMG entwickelt ein Chassis / Blade – Struktur für die dann entstehenden Peripheral Component Interconnect BusPCI , die aufgerufen wird CompactPCI . Gemeinsam unter diesen Chassis-basierte Computer , war die Tatsache , dass das gesamte Chassis ein einzelnes System war. Während ein Chassis mehrere Rechenelemente enthalten können , um das gewünschte Maß an Leistung und Redundanz zu schaffen, gab es immer einen Master – Board verantwortlich, den Betrieb des gesamten Systems zu koordinieren.

PICMG erweitert die CompactPCI – Spezifikation mit der Verwendung von Standard – Ethernet – Konnektivität zwischen den Platten über die Backplane. Die PICMG 2.16 CompactPCI Packet Switching Backplane – Spezifikation wurde im September 2001 angenommen [16] Dies ist die erste offene Architektur für eine Multi-Server – Chassis zur Verfügung gestellt. PICMG folgte mit dem größeren und funktionsreiche AdvancedTCA – Spezifikation, die Telekom – Industrie nach einem Targeting hohe Verfügbarkeit und dichte Computing – Plattform mit erweiterten Produktlebens (10+ Jahre). Während AdvancedTCA – System und Bretter der Regel für höhere Preise als Blade – Server verkaufen, AdvancedTCA Lieferanten behaupten , dass niedrige Betriebskosten und Total Cost of Ownership AdvancedTCA-basierte Lösungen eine kostengünstige Alternative für viele Bausteine der nächsten Generation Telekom – Netz machen kann.

Der erste kommerzialisierte Blade – Server – Architektur [ Bearbeiten ] wurde von erfunden Christopher Hipp und David Kirkeby , und ihr Patent ( US 6.411.506 ) nach Houston-basierte zugewiesen wurde RLX Technologies . [17] RLX, die in erster Linie aus ehemaligen bestand Compaq Computer Corporation Mitarbeiter, einschließlich Hipp und Kirkeby, versendet seine erste kommerzielle Blade – Server im Jahr 2001. [18] RLX durch erworben wurde Hewlett Packard im Jahr 2005. [19]

Der Name Blade – Server erschien , wenn eine Karte den Prozessor, den Speicher enthalten, I / O und nichtflüchtigen Programmspeicher ( Flash – Speicher oder eine kleine Festplatte (n)).Dies erlaubt Herstellern einen kompletten Server zu verpacken, mit seinem Betriebssystem und Anwendungen auf einer einzigen Karte / Board / Klinge. Diese Blätter können dann unabhängig voneinander arbeiten in einem gemeinsamen Gehäuse, die Arbeit von mehreren separaten Server – Boxen effizienter machen. Neben der offensichtlichste Vorteil dieser Verpackung (weniger Platzverbrauch), haben zusätzliche Effizienzvorteile deutlich geworden , in Stromversorgung, Kühlung, Verwaltung und Vernetzung durch die Bündelung oder gemeinsame Nutzung von Infrastruktur , um das gesamte Chassis zu unterstützen, anstatt jede Bereitstellung von diesen auf einer pro – Server – Box – Basis.

Im Jahr 2011 Forschungsunternehmen IDC identifiziert die wichtigsten Akteure auf dem Blade – Markt wie HP , IBM , Cisco und Dell . [20] Andere Unternehmen verkaufen Blade – Server umfassen AVADirect , Oracle , Egenera , Super , Hitachi , Fujitsu , Rackable (Hybrid – Klinge) , Cirrascale und Intel .

Blade – Modelle

Cisco UCS-Blade-Server in einem Gehäuse

Obwohl viele unabhängige professionelle Computer – Hersteller wie Super Angebot Blade – Lösungen, setzt die Blade – Server – Markt von großen öffentlichen IT – Unternehmen wie dominiert werden Cisco , die auf dem Blade – Server – Markt mit 40% Anteil von No. 1 Position erreicht Umsatz inNord- und Südamerika in das erste Quartal 2014 [21] die übrigen bekannten Marken im Blade – Server – Markt sind HP , Dell und IBM , obwohl dieser seine verkauften x86 – Geschäft von Lenovo im Jahr 2014 [22]

Cisco bietet eine Unified Computing System in seiner Blade – Server – Portfolio: eine Domain, von hohen Chassis 6U bestand, bis zu 8 Blade – Server in jedem Chassis, die alle bis zu 20 Chassis in einer Domäne mit einem stark modifizierten verwaltet Nexus 5K – Schalter, rebranded als ein Gewebemiteinander verbinden, die konvergieren Computing und Networking und verwaltet das gesamte System als eine einzige Einheit. [23] HP Stromleitung besteht aus zwei Chassis – Modelle, die c3000 , die bis zu 8 halber Höhe hält ProLiant Linie Klingen (auch in Turm Form) und das c7000 ( 10U ) , die ProLiant Blades bis zu 16 halber Höhe hält. Dell ’s neueste Lösung, die M1000e ist ein 10U modularen Gehäuse und hält bis zu sechzehn halber Bauhöhe bis Edge – Blade – Server oder dreißig zwei Viertelhöhe Klingen.

Referenzen

  1. Jump up^ „Data Center Networking – Konnektivität und Topologie Design Guide“ (PDF) . Enterasys Networks, Inc. 2011.
  2. Jump up^ „HP Updates Moonshot – Server – Plattform mit ARM und AMD Opteron – Hardware“ .www.v3.co.uk. 9. Dezember 2013 . Abgerufen 2014.04.25 .
  3. Nach oben springen^ HP Bladesystem p-Class Infrastruktur
  4. Nach oben springen^ Sun Blade Modular System
  5. Nach oben springen^ Sun Power und Cooling
  6. Jump up^ HP Thermal LogicTechnologie
  7. Nach oben springen^ HP BL2x220c
  8. Nach oben springen^ Sun Unabhängige I / O
  9. Nach oben springen^ HP Virtual Connect(toter Link, Dokument entfernt)
  10. Jump up^ IBM Bladecenter HS21 archivierten13. Oktober 2007, an derWayback Machine.
  11. Nach oben springen^ HP Storage Blade
  12. Nach oben springen^ Verari Storage Blade [ permanent toten Link ]
  13. Nach oben springen^ http://www.techspot.com/news/26376-intel-endorses-industrystandard-blade-design.htmlTechSpot
  14. Jump up^ http://news.cnet.com/2100-1010_3-5072603.htmlCNET
  15. Jump up^ http://www.theregister.co.uk/2009/04/07/ssi_blade_specs/The Register
  16. Nach oben springen^ PICMGSpezifikationen
  17. Nach oben springen^ US – Patent 6411506 , Christopher Hipp & David Kirkeby , „HighDensityWebServerChassisSystem und Verfahren“, 2002-06-25 veröffentlicht, erteilt 2002-06-25, zugewiesen RLX Technologies
  18. Jump up^ „RLX hilft Rechenzentren mit Schalter zu Blades“ . Http://www.arnnet.com.au/ . 8. Oktober 2001 . Retrieved 2011-07-30 .Externer Link( Hilfe ) |publisher=
  19. Nach oben springen^ „HP wird RLX erwerben Blades Bolster“ . www.informationweek.com. 3. Oktober 2005 . Retrieved 2009-07-24 .
  20. Jump up^ „Worldwide Server – Markt Umsatz steigt um 12,1% im ersten Quartal als Marktnachfrage weiterzu verbessern, laut IDC“ (Pressemitteilung). IDC. 2011-05-24. Archivierte aus dem Original auf 2011-05-26 . Abgerufen 2015.03.20 .
  21. Nach oben springen^ „Cisco Q1 Blade Server Verkäufe Top HP In NA“ .
  22. Jump up^ „Transitioning x86 Lenovo“ . IBM.com . Abgerufen 27 September Jahr 2014 .
  23. Jump up^ „Server – Unified Computing“ . Cisco.com . Abgerufen 27 September Jahr 2014 .