HP_Sun_Rackable刀片服务器横向比较(1)

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HP_Sun_Rackable刀片服务器横向比较(1)

http://server.51cto.com 2007-01-26 10:58 洪钊峰 IT168 我要评论(0)

摘要：本文讨论了刀片服务器的最新发展及其存在的问题，接着比较了HP BladeSystem、Sun Blade 8000 Modular System和Rackable Scale Out三大产品，从系统管理、能源管理、成本、特色、I/O带宽和处理器密度等方面进行了横向比较。
标签：刀片服务器评测 Rackable

下一代刀片服务器将是什么样子？厂商们宣称新设计的刀片系统可以提供更好的灵活性，从而帮助日益膨胀的数据中心进行“瘦身”。但问题是，现在许多数据中心基础架构都是为传统的机架服务器设计的，用户一旦转向刀片系统，原有的电源系统和散热系统是否能够有效支撑？诸如此类的问题正困扰着刀片产业的发展。

本文讨论了刀片服务器的最新发展及其存在的问题，接着比较了HP BladeSystem、Sun Blade 8000 Modular System和Rackable Scale Out三大产品，从系统管理、能源管理、成本、特色、I/O带宽和处理器密度等方面进行了横向比较。值得注意的是，虽然Rackable的产品在国内还没有销售，但其独特的设计方法值得我们参考。

一、刀片服务器发展中的问题

对于数据中心而言，要想获得更高的“单位成本性能”、“单位功耗性能”和“单位空间性能”，刀片服务器无疑是当今最受追捧的一种方案。跟普通的1U机架服务器相比，刀片服务器更易于管理，TCO成本也更低。我们的测试也表明，刀片服务器的处理器密度可以提高四倍，而功耗却减少了20-30%。

但是，调查机构的看法却并不乐观。如Gartner数据显示，2006年刀片服务器的出货量只有85万台，仅占到全球服务器市场整体销售额的10%。为什么呢？

其原因在于起初人们对刀片服务器技术的追捧更像是一种“叫好不叫座”的风潮。虽然厂商们看好刀片服务器，但不可否认的是，早期的刀片系统其实并不比传统机架系统优越到哪去。比如我们在2003年6月份评测的一批刀片服务器都很让人悲观——一个装满8到10个刀片的机箱所占用的机柜空间跟1U机架设备是一样的，而且刀片和背板之间的I/O带宽存在严重的瓶颈限制。这使得当时的刀片产品只适合做WEB服务器整合用，而无法承载关键的数据库应用。

值得的欣慰的是，即便是在那时，有一点优势却是很明确的：管理刀片服务器确实比管理机架服务器更容易。

到了今天，刀片服务器的设计已经得到了明显的改善，拥有足够的中间背板（midplane）吞吐量，并通过机箱的模块化设计，得以保护3-5年生命周期内的投资。而处理器密度提升和功耗降低的幅度甚至超出了你的预期。

另外，今天的刀片产品还带来了令人难以置信的灵活性。刀片系统不再受到特定I/O类型的限制，而是能够针对目标应用提供足够的带宽，或者根据任务需要动态地分配I/O。厂商们的策略看起来似乎是想设计出“万能”的系统来满足用户当前和未来的任何需要。

在技术创新的推动下，刀片服务器也被越来越多的用户所接受。Gartner预计到2011年，刀片的出货量将达到230万台，在整个服务器市场中的份额将接近22%。而Imex Research研究表明，虽然刀片服务器的硬件成本比1U服务器仍然要贵，但用户可以节省30%的运营维护成本。因此，对于高端核心应用和虚拟化应用而言，最新一代的刀片服务器还是个不错的选择。

当然，上面所述都是服务器厂商希望去宣传的东西。但实际上，刀片服务器的发展还存在很大的问题。比如，即使刀片服务器的功耗更低，但刀片系统的密度也更高，这样高密度的系统对许多老的数据中心，甚至是一些新建的数据中心，都会带来沉重的能耗负担。

许多数据中心的主管都对刀片服务器说“不”。据Emerson Network Power近期针对数据中心用户做的一项调查显示，目前96%的数据中心到2011年都会达到供电和散热能力的极限。40%的受访者表示，高强度的散热或供电要求是他们面临的最大问题。

二、测试环境、评比标准与送测产品介绍

下面，我们将比较HP、Rackable Systems和Sun三大厂商的产品设计方法和特点，以帮助读者更好地把握刀片服务器的优点和问题。

根据我们的要求，厂商送测的刀片系统包括一个机箱，对机箱和刀片进行管理的所有软件，4个可通过以太网连接的X86架构刀片服务器，带有64位X86处理器、千兆以太网和iSCSI存储。

1）测试环境与评比标准

为了对刀片服务器进行测试，我们用Nortel 5510 48-GbE数据中心交换机构建了专门的网络环境。在所有系统上安装了Windows Server 2003 R2操作系统。在网络存储方面，我们构建了iSCSI SAN，包括EqualLogic基于SAS PS3800XV 和基于SATA PS400E的存储阵列，并向每个独立刀片模块分配了iSCSI逻辑卷。评测标准如下表所示：

2）送测产品概述

HP送测的是ProLiant c-Class BladeSystem，配置为一个10U ProLiant c7000机箱、两个半高的单路3.2 GHz Xeon ProLiant BL460c刀片服务器、两个全高的双路3.2 GHz Xeon ProLiant BL480c刀片服务器和四个GbE 2c以太网刀片交换机。

Rackable提供了5个Scale Out刀片服务器，其四个是双路基本2.2 GHz 低功耗Opteron 275 HE处理器的刀片，另外一个是双路基于2.6 GHz Opteron 285的刀片。

SUN此次送测的是其不久前刚发布的Sun Blade 8000 Modular System，包括1个19U Sun Blade 8000机箱、四个全高四路基于2.6 GHz Opteron 885的Sun Blade X8400刀片模块、两个Sun Blade 8000 GbE 20-port Network Express模块、四个PCIe 双千兆以太网高速模块、两个PCIe 双Infiniband 高速模块和两个PCIe QLogic 双4-Gb FC高速模块。

跟2003年6月我们第一次评测刀片服务器的情形相比，我们发现，简易的管理功能一直是刀片对机架服务器的优势所在。到今天，刀片的设计、能源效率、吞吐量和支持的I/O通道等方面都已经得到了大大的改善。我们看到，这次送测的三款产品在配置和设计上有着相同当大的不同。

Rackable的Scale Out：不用机箱

Rackable的Scale Out系统的设计与众不同，目标是针对高密集的应用环境，这类环境一般拥有成百上千个独立的系统节点。Scale Out允许IT管理人员在一个机柜中，以边靠边和背对背的方式装入多达88个服务器模块，而且是可热插拔。借助19英寸的安装工具，可以在传统机柜中放入 5个7U的Scale Out机箱。因此，这对于那些追求处理器密度而且需要大量处理器的用户来说，或许是比较好的选择。

Rackable的Scale Out刀片的价格较低，有单路和双路两种版本，可支持Intel Xeon 或 AMD Opteron处理器。刀片上的存储是一个或两个3.5英寸SATA或SCSI硬盘，服务器I/O只能选择双千兆以太网口。Rackable的特色在于拥有多种电源选择和较好的标准化，Scale Out刀片可以用于AC或DC环境中，另外，Scale Out刀片模块是基于开放架构设计的，可以适应多种标准主板和硬盘。

Sun Blade 8000 Modular System：带宽突出

Sun Blade 8000 Modular System是专为“速度”设计的，其性能足以应对苛刻的计算任务要求，如Oracle或SAP。其19U的机箱可以装入10个四路刀片模块，每个刀片模块相当于传统的4U机架服务器。每个刀片上带有一块或两块2.5英寸SAS硬盘。

SUN的设计非常独特，如使用四路刀片，开创性地把网络部件从刀片移到机箱背板上。这一创新打破了传统的刀片设计模式，以往每个刀片都必须安装NIC卡或 HBA卡。而Sun Blade 8000 server不带NIC卡或HBA卡，刀片的所有通信都是通过PCIe来进行。每块刀片带有四个x8 PCIe和两个x4 PCIe连接，经过机箱的被动中间背板。这为每个刀片上两个独立的x8 PCIe Express模块提供了相当可观的带宽，另外，四个Network Express模块为机箱里10个刀片提供共享连接通道。这种独特的技术允许通过选择以太网、FC或InfiniBand PCIe Express模块来为刀片定制I/O，同时，每个刀片可以并行支持多达8个额外的GbE连接。

HP ProLiant c-Class BladeSystem：平衡取胜

HP ProLiant c-Class BladeSystem是这次评测中最具平衡性的一款产品，目标主要是针对企业数据中心和服务器整合。10U的c7000机箱可安装8个全高双路刀片，或 16个半高双路刀片，也可以进行任意组合。HP的刀片产品支持Intel Xeon和AMD Opteron处理器，其半高刀片可以支持两个热插拔2.5英寸SAS硬盘，全高刀片可以支持四块硬盘。

HP还提供了针对以太网和FC的虚拟连接（Virtual Connect）技术。HP BladeSystem C-Series的独特的虚拟连接模块允许将4个的BladeSystem系统连接在一起，形成一个虚拟连接域，可以为FC分配World Wide Names，或为以太网分配MAC和IP地址。这些地址是由虚拟连接系统在内部动态地分配给机箱内的每个刀片服务器。通过在机箱层面而不是刀片或网卡层面来管理这些地址变量，独立的刀片无需改动配置，这可以帮助系统管理员更容易地替换故障模块或进行故障热备。

HP和SUN让人激动的是，他们的刀片产品都可以在未来升级扩展到下一代处理器和高速I/O接口。这些系统的中间背板带宽支持即将出现的10GB以太网和8GB/10GB FC适配器和交换机。显然，这种设计有助于保护用户的前期投资。

尽管就机箱层面的I/O带宽而言，HP的c7000比不上SUN的产品，但是c-Class比上一代产品更具灵活性，每个刀片具有多个集成的GbE NIC卡，半高刀片可以增加两个额外的NIC或HBA模块，全高刀片可以增加5块。千兆NIC或HBA卡对应机箱背板上的8个插槽。