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  为刀片服务器散热有五种基本方法澳门新濠

时间:2019-10-12 21:43来源:服务器运维
从处理器速度到内存,了解你的下一次服务器购买细节可以使你成为懂行的买家,并会帮助判断对你组织最重要的功能特性。但是,在你做采购时,更要知道如何区分你想要的和你需要

从处理器速度到内存,了解你的下一次服务器购买细节可以使你成为懂行的买家,并会帮助判断对你组织最重要的功能特性。但是,在你做采购时,更要知道如何区分你想要的和你需要的,它可以帮助你集中关注与服务器需求,甚至为一些额外的功能腾出空间。

刀片服务器在7U空间集成最多承载20个计算节点,集成了管理、网络和存储,具有密度高、整合度高、灵活性强和高性能的特点,为大型企业数据中心、大规模高性能计算集群量身打造的模块化基础架构。

  为刀片服务器散热有五种基本方法。一旦选中了其中一种方法,可以用多种不同产品和方法来具体实施。

  为刀片服务器散热有五种基本方法。一旦选中了其中一种方法,可以用多种不同产品和方法来具体实施。表1对此进行了概述。  

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  要应用刀片服务器,必须选择其中一种方法。这种选择要基于目前设施的制约因素以及用户的需要和喜好。

  应用方法的选择

  了解了现有设施的制约因素并且在用户的各种需求和偏好间进行了适当取舍之后,就可以从前面所述的5种基本方法中做出选择了。刀片服务器的应用方法的选择是基于散热问题的,因为这些问题是实际系统中最主要的制 约因素。确定应用方式后,电力供应问题也就随之确定了。

  影响应用方式的最主要的不确定因素就是刀片服务器的密度问题。许多用户更愿意将刀片服务器以最大密度安装。在现有的数据中心环境中这往往不是一个恰当的选择。实际上大部分刀片服务器都采用模块化的机架结构,可以以较低的密度在机柜中安装。例如,IBM BladeCenter采用独立的机架,一个机柜中可以安装1到6个刀片不等。虽然降低安装密度看上去没有充分发挥刀片服务器的优势,但实际上系统的成本、可用性和安装速度都有所提升,特别是在现有的数据中心环境中安装刀片服务器的情况。

  目前的许多数据中心设计的功率密度为每个机柜2kW甚至更低。在这样的环境中按每个机柜10-30kW的功率安装刀片服务器时,这些刀片服务器需要消耗大量的电力和散热功能,这与机房最初的设计不成比例。正因为这个原因,在现有数据中心中安装刀片服务器时节省空间通常是没有实际好处的。因此,在现有数据中心分散放置刀片服务器是既实用又划算的。以饱和密度安装刀片服务器通常只是在专为支持高密度方案新建的机房设施中比较划算——安装规模极大或者空间极其狭小。

  因此,刀片服务器安装的核心选择就是刀片服务器安装的分散程度――即每个机柜中安装多少个刀片。用户选择的刀片服务器的品牌和型号可能会制约刀片的分散程度,例如,一些刀片服务器采用独立的机架,这种设备就易于分散安装。而另外一些刀片服务器采用一种底板系统,这种系统使得分散安装不切实际。要了解有关这 个问题的更全面更详细的讨论,参见与具体刀片服务器品牌相关的“APC应用说明”。按照前面所述的五种主要刀片服务器应用方法规划好刀片服务器的应用密度后,其结果如表2。  

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  表2表明,在30种不同的功率密度和应用方法组合中,有大约11种首选组合和7种临界的组合――共18种比较切合实际的应用方式组合。要选择最佳方案,必须把数千种用户的偏好、制约因素和现有的条件等数据与这18种应用方式组合进行比对。这种比对需要进行广泛的分析,遵循许多规则,这一过程可以象软件运算一样进行。但本白皮书中不做详细叙述。

  在开发工具进行这种分析的过程中,我们得出了在实际工作中经过长期观察得出的一些关键的经验:

  如果在房间中需要安装的刀片服务器机柜超过总机柜数量的25%,那么现有的数据中心的电力和散热 系统可能需要进行全面改造。这说明如果安装数量达到这个限度,用户就需要重建一个机房,否则就得把数据中心关闭一段时间进行系统改造。

  如果现有的数据中心计划安装1到5个刀片服务器机柜,那么为了将对数据中心正常运转的影响降到最低,同时降低安装成本,以饱和密度的25%或50%的数量(如每个机柜中最多放置3个机架)进行安装最合适。对大多数数据中心来说,实现非常高的功率密度所需的成本比增加几个机柜位置所需的空 间成本要高得多。

  现在的数据中心一般都是为系统设备整体提供散热和电力供应,辅助散热方案能够以较低的成本提高应用密度,同时达到可预测的散热效果。

  不当做法

  下面列举了数据中心管理人员平时经常会采用的一些方法和做法,但这些方法是有缺陷的,对解决问题帮助不大,而且往往会使情况更糟。

  降低空气温度。用户通常会通过调低机房空调的温度设定来降低机房的空气温度,以解决数据中心中出现的一些热点。这是用户操作最容易也是最差的做法。采取这种做法会降低空调系统的能力,大大增加增湿器的水消耗量,大大降低数据中心的运行效率(结果还会让你帐单上的电费增加)。所有这些都会发生,而问题根本 得不到解决,因为这是气流的问题,而不是空气温度的问题。

澳门新濠3559,  地板格栅。另外一个看似合理的措施就是把垫高地板的通风地砖换成气孔更大的格栅。这种格栅的样子不是我们所熟悉的带孔的地砖,而是有点象火炉篦子。这种方法对于孤立的机柜会有帮助,但会有严重的副作用――特别是大量使用这种地砖的情况下。在数据中心使用这种地砖通常会导致其它区域的气流减少,但更重要的是这些格栅会引起地砖间的气流发生重大的不可预测的变化。这一问题在APC白皮书46“超高密度机柜和刀片服务器的散热策略”中有详细说明。

  机柜顶部风扇。在机柜顶部安装风扇的情况非常普遍――尽管这些风扇对于一个设计完好的IT机柜中一点好处也没有。服务器过热的原因并不在于机柜内部,而是在于服务器前部进入口处的热空气。这些风扇只能是产生 更多的热量,甚至会降低一个设计优良的数据中心的散热能力。许多用户在目的不明确的情况下按照传统的规格确定风扇的规格。也有一些与机柜配套的有效的风扇辅助设备,这些设备在APC白皮书42“解决应用高密度服务器引起的散热问题的十个步骤”中有更详细的说明。

  孤立机柜。有时候用户会把机柜从整排机柜中单列出来,试图在一定范围内降低机柜密度,让通风地砖的气 流能够更多地接触到机柜。但是这种方法使得设备排出的热气在机柜周围回流到服务器的进气口。整体效果并不是很好。更好的方法是让机柜处于热通道和冷通道的安排中,在刀片服务器机柜之间用带隔板的不加负载的机柜隔开,加宽冷通道,使用辅助散热设备和/或热通道密封系统来增强散热性能。

  结论

  在现有数据中心中应用刀片服务器会给数据中心的电力和散热系统带来压力,这种压力不容忽视。有多种方法可以用来给刀片服务器提供电力或散热功能。针对某一具体安装的最好的方法要根据现有设计的制约条件和数据中心管理人员的需求和喜好而定。

  本文概要阐述了涉及刀片服务器应用的相关事宜和选择。还描述了根据现有数据中心的制约因素和用户需求来选择应用方法的流程。

參考:

  一、塔式服务器     塔式服务器一般是大家见得最多的,它的外形及结构都与普通的pc机差不多,只是个头稍大一些,其外形尺寸并无统一标准。

空间问题

随着云计算的大行其道,刀片服务器似乎在这个大时代背景下获得了发展的良机,虽然目前在整个服务器总产量中占的比重还不大,但是已经凸显了其发展的强大潜力。那么刀片服务器优势有哪些呢?

    塔式服务器的主板扩展性较强,插槽也很多,而且塔式服务器的机箱内部往往会预留很多空间,以便进行硬盘,电源等的冗余扩展。这种服务器无需额外设备,对放置空间没多少要求,并且具有良好的可扩展性,配置也能够很高,因而应用范围非常广泛,可以满足一般常见的服务器应用需求。

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    这种类型服务器尤其适合常见的入门级和工作组级服务器应用,而且成本比较低,性能能满足大部分中小企业用户的要求,目前的市场需求空间还是很大的。

你的机柜里或者机架上有剩余空间来摆放额外的服务器吗?如果你有一个刀片系统,你还有空间再加一个刀片吗?机柜中和机架上,甚至任何可用楼层就算去掉物理包装)的剩余空间都会影响你应该考虑的服务器类型。

什么是刀片服务器

    但这种类型服务器也有不少局限性,在需要采用多台服务器同时工作以满足较高的服务器应用需求时,由于其个体比较大,占用空间多,也不方便管理,便显得很不适合。

例如:如果你没有可用楼层空间了,但是在机柜中或者机架上还有空间,你可能就得被迫选择适合那些限制的服务器。另一方面,如果新服务器的部分作用是整合老系统,并打算在将来可能腾出更多空间,那么在转移和升级期间你仍然需要有临时空间。

所谓刀片服务器(准确的说应叫做刀片式服务器)是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元,是一种实现HAHD(High AvaiMabiMity High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台。

  二、机架式服务器
    机架服务器实际上是工业标准化下的产品,其外观按照统一标准来设计,配合机柜统一使用,以满足企业的服务器密集部署需求。机架服务器的主要作用是为节省空间,由于能够将多台服务器装到一个机柜上,不仅可以占用更小的空间,而且也便于统一管理。 机架服务器的宽度为19英寸,高度以U为单位(1U=1.75英寸=44.45毫米),通常有1U,2U,3U,4U,5U,7U几种标准的服务器。

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刀片服务器是将传统的架式服务器的所有功能集中在一块高度压缩的电路板中,然后再插入到机箱中。刀片服务器与传统机架式服务器相比,刀片服务器因共享冷却、电源系统而成为受欢迎的节能环保产品,与同等的1U机架式服务器相比,能耗降低达 40%,空间占用减少40% 。

    这种服务器的优点是占用空间小,而且便于统一管理,但由于内部空间限制,扩充性较受限制,例如1U的服务器大都只有1到2个PCI扩充槽。此外,散热性能也是一个需要注意的问题,此外还需要有机柜等设备,因此这种服务器多用于服务器数量较多的大型企业使用,也有不少企业采用这种类型的服务器,但将服务器交付给专门的服务器托管机构来托管,尤其是目前很多网站的服务器都采用这种方式。

从根本上来说,刀片服务器就是一个卡上的服务器。每一块“刀片”实际上就是一块系统主板,包含一个完整的计算机系统,包括处理器、内存、网络连接和相关的电子器件。每块系统主板通过本地硬盘运行自己的操作系统,类似一个个独立的服务器。在这种模式下,每一块“刀片”运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。

    这种服务器由于在扩展性和散热问题上受到限制,因而单机性能比较有限,应用范围也受到一定限制,往往只专注于某在方面的应用,如远程存储和网络服务等。

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    在价格方面,机架式服务器一般比同等配置的塔式服务器贵上二到三成。

刀片服务器优势

  三、刀片服务器
  刀片服务器是一种HAHD(High Availability High Density,高可用高密度)的低成本服务器平台,是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的,其主要结构为一大型主体机箱,内部可插上许多“刀片”,其中每一块刀片实际上就是一块系统母板,类似于一个个独立的服务器,它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统。每一块刀片可以运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。而且,也可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。在集群模式下,所有的刀片可以连接起来提供高速的网络环境,共享资源,为相同的用户群服务。在集群中插入新的刀片,就可以提高整体性能。而由于每块刀片都是热插拔的,所以,系统可以轻松地进行替换,并且将维护时间减少到最小。

一、克服了芯片服务器集群的缺点,成为集群的终结者

    刀片服务器比机架式服务器更节省空间,同时,散热问题也更突出,往往要在机箱内装上大型强力风扇来散热。此型服务器虽然空间较节省,但是其机柜与刀片价格都不低,一般应用于大型的数据中心或者需要大规模计算的领域,如银行电信金融行业以及互联网数据中心等。

服务器集群作为一种负载均衡技术,在提高系统的稳定性和核心网络服务的性能方面被广泛采用。但是,服务器集群的集成能力低,管理这样的集群是件令人头疼的事情。随着集群扩展的需求越来越大,维护这些服务器的工作量简直难以想。服务器之间的内部连接和摆放空间的要求等物理因素也限制了集群的扩展。刀片服务器能很好的解决了这些问题。在集群模式下,刀片服务器所有的主板可以连接起来提供高速的网络环境,共享资源。同时每个刀片都可内置监视器和管理工具软件, 配置一台高密度服务器就可以解决一台到一百台服务器的管理问题,如果需要增加或者删除集群中的服务器,只要插入或拔出一块板即可,将维护时间减少到最小。

    目前,节约空间、便于集中管理、易于扩展和提供不间断的服务,成为对下一代服务器的新要求,而刀片服务器正好能满足这一需求,因而刀片服务器市场需求正不断扩大,具有良好的市场前景。

二、实现了机柜优化

刀片服务器将机柜式服务器所占用的空间密度一次性提高了50%。在机柜系统配置好的前提下,将1U机架优化服务器系统移植到刀片服务器上,所占用的空间只是原来的1/3~1/2。在一个标准的机柜式环境里,刀片服务器的处理密度要提高四到五倍。比如在处理1024节点的高密度计算服务器环境里,1U配置需要24个机柜,其中不包括以太网交换集线器所占用的机柜空间,而采用插有8个”刀片”的刀片服务器,只需要9个机柜,却包括了以太网交换机的空间。在相同的面积内,数据中心可以通过部署刀片服务器获得8倍于机架式服务器的服务器租赁收益。

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刀片服务器缺点

部署刀片数据中心的前期成本较高。

无论刀片服务器内置的冗余是多少,都存在所有刀片服务器宕机和故障的可能性。

对于拥有一个或两个刀片中心的企业用户来说,购买备用的部件可能很不划算。大多数刀片中心都有特殊的供电需求,这可能意味着特殊电缆的额外前期成本。

刀片中心通常采用的是专用网卡和KVM附属设备,有时候还需要特殊电缆或驱动程序。这样你的刀片服务器上运行什么操作系统就是个问题。

多数刀片中心常用的2.5英寸硬盘通常比非刀片服务器上使用的传统3.5英寸SAS/SATA硬盘故障率要高(随着时间的推移,这种缺陷正在得到改进)。

一旦你承诺使用刀片中心,再购买刀片服务器时就会受到厂商的限制,这样从价格的角度来看对供应商不利。

总结:以上就是小编为大家介绍的什么是刀片服务器及刀片服务器优势的内容了,希望可以有效的帮助到大家,更多资讯请关注齐家网。

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