淺談刀片服務器的優勢與發展前景

網絡時代為服務器的應用提供了廣闊的空間。服務器因此進入了技術、應用和市場互動并迅速發展的新階段。服務器在網絡中承擔傳輸和處理大量數據的任務，要具備高可伸縮性、高可靠性、高可用性和高可管理性。對于企業和網絡信息提供商來說，無限增長的數據必須集中存儲和處理，于是未來的網絡發展呈現出集中計算的趨勢。集中管理模式對服務器提出了新的要求：節約空間，便于集中管理、易于擴展和提供不間斷的服務，成為對下一代服務器的新要求。刀片服務器(Blade Server)由此應運而生。

一、那么到底什么是刀片服務器呢?

所謂刀片服務器是指在標準高度的機架式機箱內可插裝多個卡式的服務器單元，實現高可用和高密度。每一塊“刀片”實際上就是一塊系統主板。它們可以通過“板載”硬盤啟動自己的操作系統，類似于一個個獨立的服務器，在這種模式下，每一塊母板運行自己的系統，服務于指定的不同用戶群，相互之間沒有關聯。在集群模式下，所有的母板可以連接起來提供高速的網絡環境，并同時共享資源，為相同的用戶群服務。在集群中插入新的“刀片”，就可以提高整體性能。而由于每塊“刀片”都是熱插拔的，所以，系統可以輕松地進行替換，并且將維護時間減少到最小。

二、刀片服務器的應用與優勢

1、刀片服務器的應用很廣泛，尤其是對于計算密集型應用，比如天氣預報建模、數據采集、數據仿真、數字影象設計、空氣動力學建模等等。而對于行業應用，如電信、金融、IDC/ASP/ISP應用、移動電話基站、視頻點播、Web主機操作及實驗室系統等，刀片服務器依然能大顯身手。刀片服務器將逐漸成為主流服務器并占據較大的市場份額。

(1)、應用模式1：網站Web服務器

這種方式可充分發揮刀片服務器密度高、可群集以及可遠程管理的優勢。網站可以用刀片服務器組成高密度的群集，用來實現高訪問量的Web服務器，后端再連接中高端的服務器或群集系統作為數據庫服務器。與普通機架服務器相比，刀片服務器在這類應用中的優勢在于占用機位少，可有效節省托管費用。

(2)、應用模式2：中小企業網絡服務器

當前的企業網絡需求是多方面的，需要類型多樣的服務，其中有些服務可以安裝在一臺機器上，而有些則需要使用至少一臺備份機器或者群集。與之相對應，任何一個刀片系統既可以獨立運行，也可以與其他服務器組成群集或互為備份。根據企業的實際需要進行搭配。這種方式可充分發揮刀片服務器易管理、配置靈活和可擴展性好的優勢。使用刀片服務器進行群集并與存域網相結合，這可以勝任大數據量吞吐的數據庫并行處理。對于企業來說，這種高密度不僅節約了寶貴的機柜空間，還節約了布線成本，并可節電，從而降低對UPS的要求。

2、刀片服務器有許多優點：一是克服了芯片服務器集群的缺點，被成為集群的終結者；一個是實現了機柜優化，從空間密度和機房布線和管理方面所表現出來卓越的品質。

(1)、眾所周知，作為一種負載均衡技術，服務器集群已經在有效提高系統的穩定性和核心網絡服務的性能方面被廣泛采用，在集群系統中，若要提供更高端的運算和服務性能，只需增加更多的單元就可以獲得更高的性能。更為重要的是，服務器集群還可以為任何一臺單獨的服務器提供冗余和容錯功能。目前IT行業正在大力發展適應寬帶網絡、功能強大可靠的計算機。服務器集群和R A I D技術的誕生為計算機和數據池的互聯網應用提供了一個新的解決方案，而其成本卻遠遠低于傳統的高端專用服務器和大型機。但是，服務器集群的集成能力低，管理這樣的集群使很多管理員非常頭疼。尤其是集群擴展的需求越來越大，維護這些服務器的工作量簡直不可想像。這些物理因素都限制了集群的擴展。刀片服務器的出現適時地解決了這些問題。在集群模式下，刀片服務器所有的主板可以連接起來提供高速的網絡環境，共享資源。同時每個刀片都可內置監視器和管理工具軟件，配置一臺高密度服務器就可以解決一臺到一百臺服務器的管理問題，如果需要增加或者刪除集群中的服務器，只要插入或拔出一塊板即可，將維護時間減少到最小。使Blade Server從根本上克服了服務器集群的缺點。

(2)、可以說，刀片服務器實現了機柜優化的自然飛躍。刀片服務器將機柜式服務器所占用的空間密度再一次提高了50％。資料顯示，在機柜系統配置好的前提下，將IU機架優化服務器系統移植到刀片服務器上，所占用的空間只是原來的1/3～1/2。而在一個標準的機柜式環境里，刀片服務器的處理密度要提高四到五倍。另外，刀片服務器采用集中管理的方式，可以簡化服務器的管理工作。還有，刀片服務器的低功耗設計也會顯著減少能耗，節約能源的同時減少了費用。從機房布線和管理方面來看，刀片服務器在機房布線只要統一布網絡線、電源線，刀片服務器之間不需要人為布線；而機架服務器則要分別對每臺服務器的網絡線、電源線進行配線，如果一個42U的機柜上安裝多臺1U的服務器時，機柜后面的布線就非常的多，看起來比較凌亂。假如我們需要10臺可靠性較高的1U機架服務器，而且需要有KVM、網絡和管理功能，那么我們需要的配件是20個電源(冗余電源)、10根KVM線纜、至少20根網線(每臺服務器需管理線和網絡線各一根)，這還不包括連接外部存儲和其他設備的線纜。刀片服務器方案的線纜布線明顯優于1U機架方案。

三、刀片服務器的發展前景

縱觀刀片服務器的發展史，刀片服務器要想在當今市場中站穩腳步還需要經歷一系列的磨練。目前網游、.com發展非常迅猛，增長速度很快，刀片服務器在這一市場中有很好的應用前景，主要表現在5個方面。第一，刀片安裝部署很快速。在九城的項目中，HP工程師一周左右就安裝了500余片。時間就是金錢，對于網游或用來做生產工具的一些高速成長企業，快速安裝部署非常重要。 第二，刀片節約空間節省開支。網游等相關行業所用服務器的數量巨大，因此對空間的需求也非常大，費用很昂貴。刀片密度非常高，很適合這些企業以及電信運營商等用戶使用。第三。節省電力。據估算，HP刀片服務器大概能節省30％的電力，節電節能，既節約資源，又減少開支。第四，纜線管理十分方便。例如，對于40臺服務器，傳統的服務器大概用242根纜線去連接，而刀片服務器則僅僅只需10多根纜線就可以連接，這對工程的管理以及系統的穩定性都有大幅提升。第五，工程師和服務器的配比也會大大提高。對于傳統服務器，一個工程師大概可以管理20臺或30臺服務器，而對于刀片服務器，HP在美國有一個案例，一個工程師大概能管理100臺刀片服務器。

中國刀片服務器還不是很成熟，與發達國家對刀片服務器的應用水平還有一定差距。之所以出現這種情況，是因為中國用戶可能更注意購買成本，在整體的應用成本上可能不是很在意，這也就是刀片服務器在中國的使用率比較低一些的原因，在未來，企業將會幫助用戶去提高購買成本和管理特性上的這種認知程度，提升中國用戶的刀片服務器應用水平。目前，在中國的高性能計算領域、數據中心、電子政務、金融信息化，石油系統等項目中，刀片服務器得到了越來越深入的應用。