Блейд-серверы как основа динамичных центров обработки данных. Блейд-серверы

Блейд-серверы

Сочетание компактности и гибкости

Блейд-сервер - компактное решение для дата-центров с множеством вычислительных машин. Оно позволяет разметить на той же самой площади в несколько раз больше оборудования, чем при использовании устройств стандартной комплектации.

Устройство блейд-сервера

Основной элемент такого кластера - шасси. В нем размещаются общие для всех машин в стойке элементы: блоки питания, система охлаждения, разъемы под накопители, сетевые интерфейсы. Непосредственно само оборудование состоит только из самых необходимых деталей, обычно лишь из процессора и оперативной памяти. Как следствие, такие устройства занимает значительно меньше места, поэтому их иногда называют также “ультракомпактные серверы”.

Вынесенные за пределы машины элементы - это блейд-система. Она состоит из компонентов, которые не несут вычислительных функций, но при этом занимают много места. Благодаря такой компоновке управлять питанием и охлаждением шасси гораздо проще, а добавить новый элемент в систему можно просто вставив новое лезвие - оно автоматически подключится ко всем необходимым для работы деталям.

Блейд-серверы поддерживают функцию “горячей замены”. Оперативно сменить можно как компоненты шасси, так и сами лезвия - ни в одном случае остановка не потребуется. Увеличить надежность оборудования можно с помощью виртуализации систем ввода-вывода, сетевых адресов, консолей управления.

Преимущества блейд-сервера:

1. Экономия места . В одну стандартную стойку помещается всего 42 сервера, в то время как блейд-система способна содержать до 100 машин, имея те же самые габариты.

2. Простое обслуживание . Для поддержания работы дата-центра на базе стандартных устройств необходим штат системных администраторов. С ультракомпактным устройством справятся 1-2 квалифицированных специалиста.

3. Сокращение счетов за электричество . Несколько крупных серверов нуждаются в большом количестве электроэнергии на поддержание работы компонентов и охлаждение. В блейд-системе питание и вентиляция централизована и поэтому потебляет меньше ресурсов.

4. Простое масштабирование . Кластер может быть легко расширен новыми элементами без остановки работы. При этом их покупка обойдется дешевле, ведь блейд-сервер состоит лишь из нескольких вычислительных компонентов, и не приходится доплачивать за дополнительные устройства - они уже есть в системе.

Как выбрать блейд-сервер

Блейд-система обычно способна поддерживать работу машин разных производителей. Однако для достижения максимального результата лучше всего использовать серверы одной марки:
1. У них гарантированно не возникнет проблем с совместимостью различных устройств.
2. Продукты одного поставщика обычно имеют специализированное ПО, которое упрощает их настройку, мониторинг систем, создание кластеров, виртуализацию оборудования.
Однако следует иметь в виду, что блейд-серверы раскроют свою эффективность лишь в крупных дата-центрах. Компаниям, которые не нуждаются в таком количестве вычислительной техники, лучше сделать выбор в пользу классических моделей.

Также стоит заранее подумать о приобретении дополнительных СХД. Хоть некоторые лезвия и имеют встроенные разъемы для накопителей, места в них обычно достаточно только для установки операционной системы. Для полноценного использования блейд-системы объем памяти необходимо увеличить.

Заказать блейд-сервер в Ittelo

Компания сайт - надежный поставщик серверного оборудования. Мы на 100% гарантируем его работоспособность: оно проходит обязательное нагрузочное тестирование, во время которого проверяются все основные компоненты блейд-сервера: процессоры, оперативная память, материнская плата, накопители.

Кроме гарантии, мы предлагаем нашим клиентам 7 дней бесплатного использования продукции. Выбранный товар будет доставлен в любую точку РФ без взимания оплаты.

Оставьте нам заявку или свяжитесь по телефону – мы подробно расскажем об установке и использовании блейд-серверов, поможем выбрать подходящую модель конкретно под задачи вашего бизнеса.

Рассмотрим основные преимущества блейд-систем:

Уникальная физическая конструкция . Архитектура блейд-систем основана на детально проработанной уникальной физической конструкции. Совместное использование таких ресурсов, как средства питания, охлаждения, коммутации и управления, снижает сложность и ликвидирует проблемы, которые характерны для более традиционных стоечных серверных инфраструктур. Физическая конструкция блейд систем предполагает размещение блейд серверов в специальном шасси и основным ее конструктивным элементом является объединительная панель. Объединительная панель разработана таким образом, что она решает все задачи коммутации блейд серверов с внешним миром: с сетями Ethernet, сетями хранения данных Fiber Channel, а также обеспечивает взаимодействие по протоколу SAS (SCSI) с дисковыми подсистемами в том же шасси . Шасси для блейдов также позволяет размещать в нем необходимые коммутаторы Ethernet или Fiber Channel для связи с внешними сетями. Выход на эти коммутаторы из блейд серверов обеспечивают предустановленные или устанавливаемые дополнительно контроллеры. Средства коммутации во внешние сети, интегрированные в общую полку, значительно сокращают количество кабелей для подключения к ЛВС и SAN, чем традиционным стоечным серверам. Блейд сервера имеют общие средства питания и охлаждения. Размещение систем питания и охлаждения в общей полке, а не в отдельных серверах, обеспечивает снижение энергопотребления и повышение надежности.

Лучшие возможности управления и гибкость . Блейд-серверы принципиально отличаются от стоечных серверов тем, что серверная полка имеет интеллект в виде модулей управления, который отсутствует в стойках при размещении традиционных серверов. Для управления системой не требуется клавиатура, видео и мышь. Управление блейд системой осуществляется с помощью централизованного модуля управления и специального процессора удаленного управления на каждом блейд-сервере. Система управления шасси и серверами как правило имеют достаточно удобное программное обеспечение для управления. Появляются возможности удаленно управлять всей "Blade"-системой, в том числе управление электропитанием и сетью отдельных узлов.

Масштабируемость – при необходимости увеличение производительных мощностей, достаточно приобрести дополнительные лезвия и подключить к шасси . Серверы и инфраструктурные элементы в составе блейд-систем имеют меньший размер и занимают меньше места, чем аналогичные стоечные решения, что помогает экономить электроэнергию и пространство, выделенное для ИТ. Кроме того, благодаря модульной архитектуре, они являются более удобными во внедрении и модернизации.

Повышенная надежность . В традиционных стоечных средах для повышения надежности устанавливается дополнительное оборудование, средства коммутации и сетевые компоненты, обеспечивающие резервирование, что влечет за собой дополнительные расходы. Блейд-системы имеют встроенные средства резервирования, например предполагается наличие нескольких блоков питания, что позволяет при выходе из строя одного блока питания, обеспечивать бесперебойную работу всех серверов, расположенных в шасси . Также дублируются и охлаждающие компоненты. Выход из строя одного из вентиляторов не приводит к критическим последствиям. При выходе одного сервера из строя системный администратор просто заменяет лезвие на новое и затем в дистанционном режиме инсталлирует на него ОС и прикладное ПО.

Снижение эксплуатационных расходов . Применение блейд-архитектуры приводит к уменьшению энергопотребления и выделяемого тепла, а также к уменьшению занимаемого объема. Помимо уменьшения занимаемой площади в ЦОД, экономический эффект от перехода на лезвия имеет еще несколько составляющих. Поскольку в них входит меньше компонентов, чем в обычные стоечные серверы, и они часто используют низковольтные модели процессоров, что сокращаются требования к энергообеспечению и охлаждению машин. Инфраструктура блейд-систем является более простой в управлении, чем традиционные ИТ- инфраструктуры на стоечных серверах. В некоторых случаях блейд-системы позволили компаниям увеличить количество ресурсов под управлением одного администратора (серверы, коммутаторы и системы хранения) более чем в два раза. Управляющее программное обеспечение помогает ИТ-организациям экономить время благодаря возможности эффективного развертывания, мониторинга и контроля за инфраструктурой блейд-систем. Переход к серверной инфраструктуре, построенной из лезвий, позволяет реализовать интегрированное управление системы и отойти от прежней схемы работы Intel-серверов, когда каждому приложению выделялась отдельная машина. На практике это означает значительно более рациональное использование серверных ресурсов, уменьшение числа рутинных процедур (таких, как подключение кабелей), которые должен выполнять системный администратор, и экономию его рабочего времени

Появление систем и сетей хранения данных

Другой особенностью современной истории развития вычислительных систем, наряду с появлением блейд-серверов, стало появление специализированных систем и сетей хранения данных. Внутренние подсистемы хранения серверов часто уже не могли предоставить необходимый уровень масштабируемости и производительности в условиях лавинообразного наращивания объемов обрабатываемой информации. В итоге появились внешние системы хранения данных, ориентированные сугубо на решение задач хранения данных и предоставление интерфейса доступа к данным для их использования.

Система Хранения Данных (СХД) - это программно-аппаратное решение по организации надёжного хранения информационных ресурсов и предоставления к ним гарантированного доступа .

Системы хранения данных представляют собой надежные устройства хранения, выделенные в отдельный узел. Система хранения данных может подключаться к серверам многими способами. Наиболее производительным является подключение по оптическим каналам (Fiber Channel), что дает возможность получать доступ к системам хранения данных со скоростями 4-8 Гбит/сек. Системы хранения данных так же имеют резервирование основных аппаратных компонент – несколько блоков питания, raid контроллеров, FC адаптеров и оптических патчкордов для подключения к FC коммутаторам.


Рис. 1.3.

Отметим основные преимущества использования СХД:

Высокая надёжность и отказоустойчивость – реализуется полным или частичным резервированием всех компонент системы (блоков питания, путей доступа, процессорных модулей, дисков, кэша и т.д.), а также мощной системой мониторинга и оповещения о возможных и существующих проблемах;

Высокая доступность данных – обеспечивается продуманными функциями сохранения целостности данных (использование технологии RAID, создание полных и мгновенных копий данных внутри дисковой стойки, реплицирование данных на удаленную СХД и т.д.) и возможностью добавления (обновления) аппаратуры и программного обеспечения в беспрерывно работающую систему хранения данных без остановки комплекса;

Мощные средства управления и контроля – управление системой через web-интерфейс или командную строку, выбор нескольких вариантов оповещения администратора о неполадках, полный мониторинг системы, работающая на уровне "железа" технология диагностики производительности;

Высокая производительность – определяется числом жёстких дисков, объёмом кэш-памяти, вычислительной мощностью процессорной подсистемы, числом внутренних (для жёстких дисков) и внешних (для подключения хостов) интерфейсов, а также возможностью гибкой настройки и конфигурирования системы для работы с максимальной производительностью;

Беспроблемная масштабируемость – обычно существует возможность наращивания числа жёстких дисков, объёма кэш-памяти, аппаратной модернизации существующей системы хранения данных, наращивания функционала с помощью специального ПО, работающего на стойке, без значительного переконфигурирования или потерь какой-то функциональности СХД. Этот момент позволяет значительно экономить и более гибко проектировать свою сеть хранения данных.

Сегодня системы хранения данных являются одним из ключевых элементов, от которых зависит непрерывность бизнес-процессов компании. В современной корпоративной ИТ-инфраструктуре СХД, как правило, отделены от основных вычислительных серверов, адаптированы и настроены для различных специализированных задач. Системы хранения данных реализуют множество функций, они играют важную роль в построении систем оперативного резервного копирования и восстановления данных, отказоустойчивых кластеров, высоко доступных ферм виртуализации.

Сети хранения данных

SAN - это высокоскоростная коммутируемая сеть передачи данных, объединяющая серверы, рабочие станции, дисковые хранилища и ленточные библиотеки. Обмен данными происходит по протоколу Fibre Channel, оптимизированному для быстрой гарантированной передачи сообщений и позволяющему передавать информацию на расстояние от нескольких метров до сотен километров .

Движущей силой для развития сетей хранения данных стал взрывной рост объема деловой информации (такой как электронная почта, базы данных и высоконагруженные файловые сервера), требующей высокоскоростного доступа к дисковым устройствам на блочном уровне. Ранее на предприятии возникали "острова" высокопроизводительных дисковых массивов SCSI. Каждый такой массив был выделен для конкретного приложения и виден ему как некоторое количество "виртуальных жестких дисков". Сеть хранения данных (Storage Area Network или SAN) позволяет объединить эти "острова" средствами высокоскоростной сети. Основу SAN составляет волоконно-оптическое соединение устройств по интерфейсу Fibre Chanel, обеспечивающее скорость передачи информации между объектами 1,2,4 или 8 Gbit/sec. Сети хранения помогают повысить эффективность использования ресурсов систем хранения, поскольку дают возможность выделить любой ресурс любому узлу сети. Рассмотрим основные преимущества SAN:

  • Производительность . Технологии SAN позволяют обеспечить высокую производительность для задач хранения и передачи данных.
  • Масштабируемость . Сети хранения данных обеспечивают удобство расширения подсистемы хранения, позволяют легко использовать приобретенные ранее устройства совместно с новыми устройствами хранения данных.
  • Гибкость . Совместное использование систем хранения данных, как правило, упрощает администрирование и добавляет гибкость, поскольку кабели и дисковые массивы не нужно физически транспортировать и перекоммутировать от одного сервера к другому. SAN позволяет подключить новые серверы и дисковые массивы к сети без остановки системы.
  • . Другим преимуществом является возможность загружать сервера прямо из сети хранения. При такой конфигурации можно быстро и легко заменить сбойный сервер, переконфигурировав SAN таким образом, что сервер-замена, будет загружаться с логического диска сбойного сервера.
  • Отказоустойчивость . Сети хранения помогают более эффективно восстанавливать работоспособность после сбоя. В SAN может входить удаленный участок с вторичным устройством хранения. В таком случае можно использовать репликацию - реализованную на уровне контроллеров массивов, либо при помощи специальных аппаратных устройств. Спрос на такие решения значительно возрос после событий 11 сентября 2001 года в США.
  • Управление . Технологии SAN позволяют обеспечить централизованное управление всей подсистемой хранения данных.

В Конспекте мы часто обходим стороной enterprise-технологии из-за их малой применимости в не столь масштабных проектах. Но сегодняшняя статья – исключение, потому что речь пойдет о модульных системах, "блейдах".


Не так много архитектурных изысков в IT-мире, которые были бы окутаны большим ореолом "невероятной крутости" и сравнимым набором мифов. Поэтому не буду усложнять еще больше, и просто расскажу об особенностях и применимости такого рода систем на практике.

LEGO для инженера

Блейд-сервер почти обычный сервер, в котором есть привычная материнская плата, оперативная память, процессоры и множество вспомогательных систем и адаптеров. Но "почти" заключается в том, что такой сервер не предназначен для автономной работы и поставляется в специальном компактном корпусе для установки в специальное шасси.


Шасси – или "корзина" – ни что иное, как большой короб с посадочными местами для серверов и дополнительных модулей. Все серверы и компоненты соединены при помощи большой коммутационной платы (Backplane) и образуют блейд-систему .


Если разобрать всю систему на составляющие, то на столе окажется следующая горка:

    Блейд-серверы (лезвия) – серверы без блоков питания, вентиляторов, сетевых разъемов и модулей управления;

    Шасси – корпус и бэкплейн;

    Системы питания и охлаждения для всех компонентов системы;

    Коммутационные устройства для связи с внешним миром;

  • Модули управления (различные вариации на тему IPMI).

От обычного серверного шкафа все это добро отличается компактными размерами (обычно 6-10U) и высоким уровнем надежности, так как все компоненты могут быть зарезервированы. Здесь, кстати, кроется один из мифов: десяток лезвий не собирается в один большой сервер. Это будет просто десяток серверов с общей инфраструктурой.


К слову, у HPE есть решения, напоминающие традиционные blade-серверы – HPE Superdome . В качестве лезвий там используются процессорные модули с оперативной памятью. В таких решениях вся система действительно представляет собой один высокопроизводительный сервер.

Нюансы архитектурных решений разных производителей блейд-систем на Хабре (статья хоть и старая, но в своих основах актуальная), поэтому я для иллюстрации использую блейд-систему от HPE – BladeSystem c7000 .


В роли лезвий могут выступать:

    Дисковые массивы – например, в который можно установить до 12 дисков 2,5’’. Так легко и непринужденно нескольким серверам можно выдать общее DAS-хранилище;

    Коммутаторы SAN для доступа к внешним системам хранения и полноценные NAS-серверы – например, HPE StorageWorks X1800sb ;

  • Ленточные устройства.

На картинке ниже изображена полностью укомплектованная система HPE BladeSystem c7000. Расположение компонентов понятно и так – обратите только внимание на секцию Interconnect modules. В каждый ряд устанавливается отказоустойчивая пара сетевых устройств или pass-thru модулей для простого проброса серверных сетевых интерфейсов наружу.



В компактное лезвие HPE ProLiant BL460c Gen8 помещается только два диска 2,5’’. Для большей красоты вместо дисков можно использовать сетевую загрузку с дисковой системы SAN или PXE.



Ниже изображена более компактная блейд-система от IBM. Общие принципы те же, хоты расположение узлов тут отличается:



Интереснее всего в блейдах, на мой взгляд, сетевая составляющая. С использованием модных конвергентных коммутаторов можно творить настоящие чудеса с внутренней сетью блейд-системы.

Немного сетевой и Enterprise магии

В качестве сетевых модулей могут выступать специальные коммутаторы Ethernet или SAS, либо умеющие и то и другое. Разумеется, в блейд-систему нельзя установить обыкновенный коммутатор, но совместимые модели производятся привычными брендами. Например "великолепной тройкой" HPE, Cisco, Brocade. В самом простом случае это будут просто модули доступа к сети, выводящие все 16 лезвий наружу через 16 портов Ethernet – HPE Pass-Thru .



Такой модуль не уменьшит количество сетевых проводов, но позволит подключиться к корпоративной LAN с минимальными вложениями. Если же вместо него использовать недорогой Cisco Catalyst 3020 с 8 портами 1GbE Ethernet и 4 портами 1GbE SFP, то к общей сети нужно будет подключить лишь несколько общих портов шасси.



Такие сетевые устройства своими возможностями не отличаются от обычных. Значительно интереснее выглядят модули HPE Virtual Connect (VC). Главная их особенность – возможность создавать несколько отдельных сетей с гибким распределением полосы пропускания LAN и SAN. Например, можно подвести к шасси 10GbE и "нарезать" из него 6 гигабитных LAN и один 4Gb SAN.



При этом VC поддерживает до четырех подключений к каждому серверу, что открывает определенные просторы для творчества и сборки кластеров. Подобные решения есть и у других производителей – нечто подобное от Lenovo называется IBM BladeCenter Virtual Fabric .


Вопреки расхожему мнению, сами по себе блейды не отличаются от обычных серверов, и никаких особых превосходств в плане виртуализации не предоставляют. Интересные возможности появляются только с использованием специальных, vendor-locked технологий, вроде VC от HPE или LPAR от Hitachi.

Несколько IPMI из одной консоли

Для настройки блейд-серверов можно использовать встроенные модули аппаратного управления BMC (iLO в случае HPE). Механизм администрирования и удаленного подключения мало отличается от обычного сервера, но сами управляющие модули Onboard Administrator (OA) могут резервировать друг друга и предоставляют единую точку входа для управления всеми устройствами в шасси.


OA могут быть со встроенной консолью KVM для подключения внешнего монитора, либо с одним лишь сетевым интерфейсом.



В общем и целом, администрирование через OA выглядит следующим образом:




Еще лучше – подключить блейд-систему к внешнему управляющему ПО вроде HPE Insight Control или сменившей ее . Тогда можно настроить автоматическую установку операционной системы на новое лезвие и распределение нагрузки кластера.


К слову о надежности – блейды ломаются точно так же, как обычные серверы. Поэтому при заказе конфигурации не пренебрегайте резервированием компонентов и внимательным изучением инструкций по прошивке. Если подвисший Onboard Administrator доставит лишь неудобства администратору, то неправильное обновление прошивок всех элементов блейд-системы чревато ее неработоспособностью.


Но за всей этой магией мы совсем забыли о приземленных материях.

Нужен ли блейд в вашей компании

Высокая плотность, небольшое количество проводов, управление из одной точки – это все хорошо, но оценим и стоимость решения. Предположим, в абстрактной организации нужно запустить разом 10 одинаковых серверов. Сравним стоимость блейдов и традиционных стоечных моделей HPE ProLiant DL. Для простоты оценки не беру в расчет стоимость жестких дисков и сетевого оборудования.






Цены актуальны на 06.02.2017, источник – STSS


Разница почти в два миллиона рублей, при этом я не закладывал полную отказоустойчивость: дополнительный модуль управления и, в идеале, еще одно шасси. Плюс, лишаемся удобной сетевой коммутации из-за использования самых дешевых pass-thru модулей для простого вывода сетевых интерфейсов серверов наружу. VIrtual Connect был бы здесь более уместен, но цена…
Получается, что "в лоб" экономии не выйдет, поэтому перейдем к остальным плюсам и минусам блейдов.

Еще немного аргументов

К очевидным плюсам блейд-систем можно отнести:

    Плотность установки. Если нужно много-много серверов в одном ДЦ, блейды похожи на спасение;

    Аккуратная и компактная кабельная инфраструктура за счет гибкой внутренней коммутации блейдов;

    Удобство управления – всей корзиной можно управлять из одной консоли и без установки дополнительного ПО;

    Легкая установка новых лезвий, пока есть место в шасси – прямо как с дисками в корзинах с горячей заменой. В теории, можно сразу при установке лезвия загружать настроенную систему по PXE и распределять ресурсы в кластере;

  • Надежность. Практически все узлы могут быть зарезервированы.

Но как же без минусов:

    Ограниченность лезвия. Если нужен сервер с четырьмя процессорами и большим количеством локальных жестких дисков (например, NMVE SSD), то установка столь крупного лезвия в четверть всей емкости шасси делает бессмысленным использование корзины высокой плотности;

    Надежность. Несмотря на дублирование компонентов присутствует единая точка отказа – коммуникационная плата (бэкплейн) шасси. При сбое могут отказать все лезвия;

    Невозможность разделения. Если нужно создать территориально распределенный кластер, нельзя просто вытащить и перевезти половину серверов – потребуется еще одно шасси;

  • Стоимость. Само по себе шасси стоит как три лезвия, а лезвие стоит как полноценный сервер.

Так что же выбрать

Блейды очень органично смотрятся в действительно крупных ЦОД, вроде хостинговых компаний. В таких сценариях на первое место выходит скорость масштабирования и максимальная плотность размещения оборудования – экономия на пространстве и администрировании вполне может окупить и корзину, и всякие Virtual Connect.


В остальных случаях более разумным и универсальным видится применение обычных стоечных серверов. Кроме того, широкое распространение быстрых систем виртуализации еще больше снизило популярность блейдов, так как большинство приложений можно "уплотнить" и с помощью виртуальных серверов. Что уж говорить, управлять виртуальными машинами еще удобнее, чем блейдами.


Если вам доводилось использовать блейд-системы в не самых крупных компаниях – поделитесь впечатлениями от администрирования.

В Конспекте мы часто обходим стороной enterprise-технологии из-за их малой применимости в не столь масштабных проектах. Но сегодняшняя статья – исключение, потому что речь пойдет о модульных системах, "блейдах".


Не так много архитектурных изысков в IT-мире, которые были бы окутаны большим ореолом "невероятной крутости" и сравнимым набором мифов. Поэтому не буду усложнять еще больше, и просто расскажу об особенностях и применимости такого рода систем на практике.

LEGO для инженера

Блейд-сервер почти обычный сервер, в котором есть привычная материнская плата, оперативная память, процессоры и множество вспомогательных систем и адаптеров. Но "почти" заключается в том, что такой сервер не предназначен для автономной работы и поставляется в специальном компактном корпусе для установки в специальное шасси.


Шасси – или "корзина" – ни что иное, как большой короб с посадочными местами для серверов и дополнительных модулей. Все серверы и компоненты соединены при помощи большой коммутационной платы (Backplane) и образуют блейд-систему .


Если разобрать всю систему на составляющие, то на столе окажется следующая горка:

    Блейд-серверы (лезвия) – серверы без блоков питания, вентиляторов, сетевых разъемов и модулей управления;

    Шасси – корпус и бэкплейн;

    Системы питания и охлаждения для всех компонентов системы;

    Коммутационные устройства для связи с внешним миром;

  • Модули управления (различные вариации на тему IPMI).

От обычного серверного шкафа все это добро отличается компактными размерами (обычно 6-10U) и высоким уровнем надежности, так как все компоненты могут быть зарезервированы. Здесь, кстати, кроется один из мифов: десяток лезвий не собирается в один большой сервер. Это будет просто десяток серверов с общей инфраструктурой.


К слову, у HPE есть решения, напоминающие традиционные blade-серверы – HPE Superdome . В качестве лезвий там используются процессорные модули с оперативной памятью. В таких решениях вся система действительно представляет собой один высокопроизводительный сервер.

Нюансы архитектурных решений разных производителей блейд-систем уже обсуждались на Хабре (статья хоть и старая, но в своих основах актуальная), поэтому я для иллюстрации использую блейд-систему от HPE – BladeSystem c7000 .


В роли лезвий могут выступать:

    Дисковые массивы – например, HPЕ StorageWorks D2200sb , в который можно установить до 12 дисков 2,5’’. Так легко и непринужденно нескольким серверам можно выдать общее DAS-хранилище;

    Коммутаторы SAN для доступа к внешним системам хранения и полноценные NAS-серверы – например, HPE StorageWorks X1800sb ;

  • Ленточные устройства.

На картинке ниже изображена полностью укомплектованная система HPE BladeSystem c7000. Расположение компонентов понятно и так – обратите только внимание на секцию Interconnect modules. В каждый ряд устанавливается отказоустойчивая пара сетевых устройств или pass-thru модулей для простого проброса серверных сетевых интерфейсов наружу.



В компактное лезвие HPE ProLiant BL460c Gen8 помещается только два диска 2,5’’. Для большей красоты вместо дисков можно использовать сетевую загрузку с дисковой системы SAN или PXE.



Ниже изображена более компактная блейд-система от IBM. Общие принципы те же, хоты расположение узлов тут отличается:



Интереснее всего в блейдах, на мой взгляд, сетевая составляющая. С использованием модных конвергентных коммутаторов можно творить настоящие чудеса с внутренней сетью блейд-системы.

Немного сетевой и Enterprise магии

В качестве сетевых модулей могут выступать специальные коммутаторы Ethernet или SAS, либо умеющие и то и другое. Разумеется, в блейд-систему нельзя установить обыкновенный коммутатор, но совместимые модели производятся привычными брендами. Например "великолепной тройкой" HPE, Cisco, Brocade. В самом простом случае это будут просто модули доступа к сети, выводящие все 16 лезвий наружу через 16 портов Ethernet – HPE Pass-Thru .



Такой модуль не уменьшит количество сетевых проводов, но позволит подключиться к корпоративной LAN с минимальными вложениями. Если же вместо него использовать недорогой Cisco Catalyst 3020 с 8 портами 1GbE Ethernet и 4 портами 1GbE SFP, то к общей сети нужно будет подключить лишь несколько общих портов шасси.



Такие сетевые устройства своими возможностями не отличаются от обычных. Значительно интереснее выглядят модули HPE Virtual Connect (VC). Главная их особенность – возможность создавать несколько отдельных сетей с гибким распределением полосы пропускания LAN и SAN. Например, можно подвести к шасси 10GbE и "нарезать" из него 6 гигабитных LAN и один 4Gb SAN.



При этом VC поддерживает до четырех подключений к каждому серверу, что открывает определенные просторы для творчества и сборки кластеров. Подобные решения есть и у других производителей – нечто подобное от Lenovo называется IBM BladeCenter Virtual Fabric .


Вопреки расхожему мнению, сами по себе блейды не отличаются от обычных серверов, и никаких особых превосходств в плане виртуализации не предоставляют. Интересные возможности появляются только с использованием специальных, vendor-locked технологий, вроде VC от HPE или LPAR от Hitachi.

Несколько IPMI из одной консоли

Для настройки блейд-серверов можно использовать встроенные модули аппаратного управления BMC (iLO в случае HPE). Механизм администрирования и удаленного подключения мало отличается от обычного сервера, но сами управляющие модули Onboard Administrator (OA) могут резервировать друг друга и предоставляют единую точку входа для управления всеми устройствами в шасси.


OA могут быть со встроенной консолью KVM для подключения внешнего монитора, либо с одним лишь сетевым интерфейсом.



В общем и целом, администрирование через OA выглядит следующим образом:




Еще лучше – подключить блейд-систему к внешнему управляющему ПО вроде HPE Insight Control или сменившей ее OneView . Тогда можно настроить автоматическую установку операционной системы на новое лезвие и распределение нагрузки кластера.


К слову о надежности – блейды ломаются точно так же, как обычные серверы. Поэтому при заказе конфигурации не пренебрегайте резервированием компонентов и внимательным изучением инструкций по прошивке. Если подвисший Onboard Administrator доставит лишь неудобства администратору, то неправильное обновление прошивок всех элементов блейд-системы чревато ее неработоспособностью.


Но за всей этой магией мы совсем забыли о приземленных материях.

Нужен ли блейд в вашей компании

Высокая плотность, небольшое количество проводов, управление из одной точки – это все хорошо, но оценим и стоимость решения. Предположим, в абстрактной организации нужно запустить разом 10 одинаковых серверов. Сравним стоимость блейдов и традиционных стоечных моделей HPE ProLiant DL. Для простоты оценки не беру в расчет стоимость жестких дисков и сетевого оборудования.






Цены актуальны на 06.02.2017, источник – STSS


Разница почти в два миллиона рублей, при этом я не закладывал полную отказоустойчивость: дополнительный модуль управления и, в идеале, еще одно шасси. Плюс, лишаемся удобной сетевой коммутации из-за использования самых дешевых pass-thru модулей для простого вывода сетевых интерфейсов серверов наружу. VIrtual Connect был бы здесь более уместен, но цена…
Получается, что "в лоб" экономии не выйдет, поэтому перейдем к остальным плюсам и минусам блейдов.

Еще немного аргументов

К очевидным плюсам блейд-систем можно отнести:

    Плотность установки. Если нужно много-много серверов в одном ДЦ, блейды похожи на спасение;

    Аккуратная и компактная кабельная инфраструктура за счет гибкой внутренней коммутации блейдов;

    Удобство управления – всей корзиной можно управлять из одной консоли и без установки дополнительного ПО;

    Легкая установка новых лезвий, пока есть место в шасси – прямо как с дисками в корзинах с горячей заменой. В теории, можно сразу при установке лезвия загружать настроенную систему по PXE и распределять ресурсы в кластере;

  • Надежность. Практически все узлы могут быть зарезервированы.

Но как же без минусов:

    Ограниченность лезвия. Если нужен сервер с четырьмя процессорами и большим количеством локальных жестких дисков (например, NMVE SSD), то установка столь крупного лезвия в четверть всей емкости шасси делает бессмысленным использование корзины высокой плотности;

    Надежность. Несмотря на дублирование компонентов присутствует единая точка отказа – коммуникационная плата (бэкплейн) шасси. При сбое могут отказать все лезвия;

    Невозможность разделения. Если нужно создать территориально распределенный кластер, нельзя просто вытащить и перевезти половину серверов – потребуется еще одно шасси;

  • Стоимость. Само по себе шасси стоит как три лезвия, а лезвие стоит как полноценный сервер.

Так что же выбрать

Блейды очень органично смотрятся в действительно крупных ЦОД, вроде хостинговых компаний. В таких сценариях на первое место выходит скорость масштабирования и максимальная плотность размещения оборудования – экономия на пространстве и администрировании вполне может окупить и корзину, и всякие Virtual Connect.


В остальных случаях более разумным и универсальным видится применение обычных стоечных серверов. Кроме того, широкое распространение быстрых систем виртуализации еще больше снизило популярность блейдов, так как большинство приложений можно "уплотнить" и с помощью виртуальных серверов. Что уж говорить, управлять виртуальными машинами еще удобнее, чем блейдами.


Если вам доводилось использовать блейд-системы в не самых крупных компаниях – поделитесь впечатлениями от администрирования.

Если для полноценного размещения объемного кластера не хватает площадей, то выход есть. Достаточно применить блейд-сервер. Эта технология сильно сокращает занимаемый составляющими объем устройства без потери производительности. Так в чем заключается суть этого аппарата?

Особенности

Известно, что IT- индустрия постоянно развива е тся. Необходимы все большие технические возможности , которые приходится продуктивно применять , в том числе в плане места размещения . Иногда это ключевой фактор при выборе оснащения. Арендная плата высока, потому желательно достичь максимальных результатов, задействовав минимальную площадь.

На выручку приходит компактный класс техники. Разработана спецификация «лезвий» давно, но именно сейчас востребована в полной мере. Конечно, можно возразить, что с технической точки зрения блейд-сервер не представляет собой ничего нового, но такой концентрации комплектующих в минимальном объеме получилось добиться не сразу.

Потребовалась длительная проработка, оптимизация, в противном случае, результаты не порадовали бы.

Конструкция blade server интересна, хоть и проста. Составляющие реализованы следующим образом:

    Общий корпус (корзина) , в который впоследствии вставляются серверы-лезвия. По сути, корпус представляет собой шасси, в который можно поместить модули с возможностью горячей замены.

    Сами модули. Они, по сути, являются обычными серверами, но специальный корпус и оптимизированные детали помогают значительно сократить размеры модуля.

    Дополнительные модули. Это могут быть блоки питания, внутренние соединения и прочие подобные вещи.

    Все лишние детали вынесены за «коробку», соответственно, функции охлаждения, питания, хранение памяти иногда оказ ываются зависимыми от внешних агрегатов.

    В самом лезвии в обязательном порядке должны находиться только процессор и оперативная память. Остальн ое мо жет быть вынесен о в корзину.

Для продуктивной работы система довольно эффективна. Но именно в массиве . Как одиночная система - плохой вариант.

Как это работает

Все объемные компоненты, которые занимают много места, имеют избыточное тепловыделение выносятся за пределы модулей-лезвий. Мощность всех наружных компонентов можно распределить между лезвиями.

Также доступна виртуализация некоторых элементов, что позволяет реализовать отдельные консоли управления, разбить порты ввода-вывода.

В целом, такая компактность требует некоторых серьезных ухищрений. Например, установку внешних систем охлаждения, реализации дополнительных компонентов. Стоимость блейд-сервера несколько выше, чем стоимость стандартной аппаратуры, но окупается это высокой плотностью размещения, меньшими расходами на обслуживание инфраструктуры.

Преимущества

Помимо компактного размещения б лейд-сервер имеет ряд полезных качеств:

    Сокращения количества комплектующих. Потребуется меньше кабелей для соединения, наружные блоки питания способны работать сразу с несколькими лезвиями.

    Универсальность. П одойдут для виртулизации, баз данных, вычислений. Фактически, blade server - адекватная замена классическим устройствам, которые при большом количестве, требуют очень много пространства, но по производительности не имеют никакого превосходства .

    Стандартная стойка вмещает 42 сервера, размером 1 U. помогает обойти это ограничение, позволяя в одной стойке разместить до 100 аппаратов той же мощности.

    Эффективней классических вариантов в специфических задачах, где требуются крупные массивы машин : хостинг, объемные базы данных, высокопроизводительные вычисления.

Конечно, этим преимущества не исчерпываются, но стоит помнить всегда - он эффективен в кластере. Но, к сожалению, в крупных массивах появляется проблема охлаждения из-за слишком плотного размещения комплектующих.

К тому же, для решения некоторых задач могут подойти лучше другие инструменты. Например, суперкомпьютеры, если нужны высокопроизводительные вычисления.

Приобретение

Blade server довольно эффективен и быстро окупается. Использовать его для ряда задач дешевле и целесообразнее, чем кластер стандартных серверов.

Если требуется купить блейд-сервер, сделать это можно у нас. Такой класс устройств заказывается всегда под индивидуальную конфигурацию в соответствии с целью. Связаться со специалистом, чтобы проконсультироваться и узнать подробности можно с помощью любого способа, предложенного в разделе «Контакты» .

Также можно использовать форму обратной связи и специалист свяжется с вами в любое удобное время. Удобное время для связи можно указать в строке «Комментарий».