Блейд-серверы: от первой идеи до современных решений

Первые работы над созданием серверов в модульном компактном исполнении начались в конце 1990-х годов. Рост популярности интернета привел к резкому увеличению количества серверного оборудования в дата-центрах крупных IT-компаний. Остро встал вопрос нехватки места для размещения всех серверных стоек.

Одним из пионеров в этой области стала компания RLX Technologies, запатентовавшая в 1999 году концепцию блейд-сервера. Первая модель ServerBlade на базе Intel Pentium III была анонсирована в 2001 году. В 2003 RLX приобрела корпорация HP, которой удалось в дальнейшем вывести технологию на массовый рынок.

Блоки blade-систем

Любое современное решение для размещения блейд-серверов состоит из трех основных компонентов:

Блейд-сервер

Блейд-сервер — это компактный вычислительный модуль, который можно устанавливать в специализированные шасси вместе с другими блейд-серверами. Он предназначен для экономии места и энергии в дата-центрах, обеспечивая при этом высокую вычислительную мощность. Представляет из себя миниатюрный вычислительный блок — фактически полноценный сервер на единой плате, лишенный отдельных блоков питания, охлаждения и сетевых интерфейсов.

Блейд-шасси

Монтажная стойка для размещения блейд-серверов, в которую вынесены все остальные компоненты, являющиеся общими для всех установленных модулей.

Общесистемные компоненты

Блоки питания, вентиляторы, шины ввода-вывода, коммутационные платы — все то, что необходимо для работы вычислительных серверных блоков.

Ключевой особенностью такой архитектуры является совместное использование всех вспомогательных подсистем при полной изоляции каждого серверного модуля от других. Это позволяет повысить плотность размещения вычислительных мощностей и упростить сопровождение комплекса.

Достоинства блейд-серверов

По сравнению с традиционными rack-серверами, blade-платформы имеют ряд важных преимуществ:

• Высочайшая плотность размещения в единице объема.
• Низкий уровень энергопотребления на единицу производительности. Это критически важный фактор для современных ЦОДов.
• Возможность горячей замены отдельных элементов в случае выхода из строя.
• Централизованное управление всеми модулями через единый интерфейс. Значительно упрощает администрирование.
• Простое горизонтальное масштабирование за счет добавления новых блейдов в имеющиеся шасси.

Недостатки и компромиссы

Несмотря на множество преимуществ, блейд-платформы также имеют ряд недостатков и особенностей:

• Ограниченные возможности вертикального масштабирования отдельных модулей по памяти, дисковому пространству, сетевым интерфейсам по сравнению с обычными U-серверами.
• Более высокая стоимость как блейд-серверов, так и самого шасси по сравнению с аналогичными по мощности rack-решениями из-за использования специализированных комплектующих.
• Зависимость от поддерживаемых производителем моделей шасси и их дороговизна. Как правило, блейды от разных вендоров несовместимы между собой.
• Потенциально больший урон от сбоя общесистемных компонентов шасси, таких как блоки питания или охлаждения из-за их общего использования.

Области эффективного применения

Наибольшую выгоду от использования blade-систем получают в следующих сценариях:

• В крупных дата-центрах, где требуются десятки, сотни и тысячи серверов в единице объема при жестких ограничениях по энергопотреблению.
• Для развертывания веб-серверов, серверов приложений, СУБД при большом количестве однотипных узлов. Простое клонирование.
• В trading системах, где критически важно время отклика, а конфигурация изначально типовая.
• При необходимости регулярно перемещать, добавлять и заменять отдельные серверные модули.

Альтернативы блейд-платформам

В ряде случаев имеет смысл рассмотреть иные подходы для развертывания ИТ-инфраструктуры:

1. Традиционные U-образные серверы, устанавливаемые в стойки. Преимущества - гибкость конфигурации и низкая стоимость. Недостатки - больший форм-фактор и сложность масштабирования.
2. Гиперконвергентные системы, объединяющие вычисления, сеть и хранение данных в едином узле со специализированным ПО для управления. Отличаются автоматизацией развертывания и IT-процессов.
3. Размещение нагрузок на облачных платформах IaaS, таких как AWS, Azure, GCP при наличии такой возможности и экономической целесообразности.

Как видно, блейд-платформы не являются универсальным решением под все задачи, но в определенных сценариях дают существенные преимущества.

Ведущие производители на рынке

На данный момент бесспорными лидерами рынка blade-решений являются три компании:

• Dell Technologies - один из пионеров технологии, выпускает блейд-платформы под брендом PowerEdge в различных исполнениях: от моноблочных корпусов до классических стационарных и мобильных стоек.
• HPE (Hewlett Packard Enterprise) - давний игрок на рынке серверных технологий. Предлагает широкий модельный ряд BladeSystem для любых задач - от компактных решений для SMB до высокопроизводительных платформ класса Superdome.
• Lenovo - крупнейший производитель серверного железа в мире. Blade-портфель представлен линейкой Flex System на базе разработок IBM. Отличается хорошим соотношением производительности и цены.

Кроме того, решения для размещения блейд-серверов есть у других крупных ИТ-компаний вроде Cisco, Supermicro, Inspur и ряда менее известных брендов. Однако по популярности они сильно уступают вышеперечисленной "большой тройке".

Заключение

Подводя итог, отметим следующее:

• Блейд-серверы это модульные компактные вычислительные узлы для установки в специализированные шасси. За 20 лет технология прошла путь от концепта для экономии места до массового рыночного продукта.
• Данные системы помогают значительно повысить плотность компоновки мощностей при высокой эффективности использования энергоресурсов.
• Но есть и недостатки: повышенная стоимость, ограничения масштабируемости, риски от общих точек отказа.

Как видим blade-серверы не являются универсальным решением, а лишь одним из инструментов в арсенале системных администраторов и архитекторов ИТ-инфраструктур. Тем не менее в ряде задач они являются оптимальным или даже безальтернативным выбором.

Вопросы и ответы

Какие преимущества блейд-серверов перед традиционными серверами?

Ответ: Основные преимущества включают более высокую плотность размещения, меньшее энергопотребление на единицу производительности, упрощенное администрирование через централизованный интерфейс, возможность горячей замены компонентов и простое горизонтальное масштабирование.

В чем заключаются основные недостатки блейд-серверов?

Ответ: Недостатки включают ограниченные возможности вертикального масштабирования, более высокую стоимость начального вложения за счет специализированных компонентов и потенциально больший урон от сбоя общесистемных компонентов, таких как блоки питания или охлаждения.

Для каких сценариев использования блейд-серверы наиболее подходят?

Ответ: Блейд-серверы идеально подходят для крупных дата-центров, требующих высокой плотности размещения и энергоэффективности, для развертывания веб-серверов, серверов приложений, СУБД, а также в trading системах, где критически важно время отклика.

Какие альтернативы существуют блейд-серверам?

Ответ: Альтернативами являются традиционные rack-серверы, гиперконвергентные системы, объединяющие вычислительные мощности, хранение данных и сетевые функции в одном узле, а также облачные решения от провайдеров IaaS, таких как AWS, Azure, GCP.

Могу ли я использовать блейд-серверы от разных производителей в одном шасси?

Ответ: Как правило, блейд-серверы разработаны для использования в специфических шасси от того же производителя и несовместимы с оборудованием других вендоров. Это обеспечивает оптимизацию производительности и стабильности системы.

Какие компании являются ведущими производителями блейд-серверов?

Ответ: На рынке блейд-серверов лидируют такие компании, как Dell Technologies, HPE (Hewlett Packard Enterprise), и Lenovo, предлагающие широкий спектр решений для различных потребностей и бюджетов.

Если вы готовы улучшить эффективность вашего дата-центра с помощью передовых блейд-серверов, мы приглашаем вас узнать больше о наших решениях. Посетите наш каталог серверов, чтобы ознакомиться с последними инновациями и найти идеальное решение, отвечающее вашим потребностям.