Блейд-сервер
Блейд-сервер (также блэйд-сервер, от англ. blade — «лезвие») — компьютерный сервер с компонентами, вынесенными и обобщёнными в корзине для уменьшения занимаемого пространства. Корзина — шасси для блейд-серверов, предоставляющая им доступ к общим компонентам, например, блокам питания и сетевым контроллерам. Блейд-серверы называют также ультракомпактными серверами.
.jpg.webp)
Внутренняя структура
В блейд-сервере отсутствуют или вынесены наружу некоторые типичные компоненты, традиционно присутствующие в компьютере. Функции питания, охлаждения, сетевого подключения, подключения жёстких дисков, меж серверных соединений и управления могут быть возложены на внешние агрегаты. Вместе с ними набор серверов образует так называемую блейд-систему.
Обязательно должны быть размещены в блейд-сервере процессор и оперативная память, остальные компоненты принципиально могут быть вынесены в корзину; концепция блейд-сервера предусматривает замену части остальных компонентов внешними агрегатами (блоки питания) или их виртуализацию (порты ввода-вывода, консоли управления), тем самым значительно упрощая и облегчая сам сервер.
Внешние подключаемые блоки
Блейд-системы состоят из набора блейд-серверов и внешних компонентов, обеспечивающих не вычислительные функции. Как правило, за пределы серверной материнской платы выносят компоненты, создающие много тепла, занимающие много места, а также повторяющиеся по функциям между серверами. Их ресурсы могут быть распределены между всем набором серверов. Деление на встроенные и внешние функции варьируется у разных производителей.
Источники питания
Преобразователь напряжения питания, как правило, создается общим для всей блейд-системы. Он может быть как вмонтирован внутрь неё, так и вынесен в отдельный блок. По сравнению с суммой отдельных блоков питания, необходимых серверам формата 1U, единый источник питания блейд-систем — один из самых весомых источников экономии пространства, энергопотребления и числа электронных компонентов.
Охлаждение
Традиционная конструкция серверов пытается сбалансировать плотность размещения электронных компонентов и возможность циркуляции охлаждающего воздуха между ними. В блейд-конструкциях количество выступающих и крупных частей сведено к улучшающему охлаждение модулей минимуму.
Сетевые подключения
Современные сетевые интерфейсы рассчитаны на чрезвычайно большие скорости передачи данных через токопроводящие и оптические кабели. Такая аппаратура дорога́ и занимает место в конструкции сервера. Частый случай — чрезмерная пропускная способность сетевых интерфейсов, чьи возможности оказываются не востребованы в практических задачах. Объединение сетевых интерфейсов в одно устройство или использование специальных блейд-слотов, занятых исключительно работой с сетью, позволяет сократить количество разъемов и снизить стоимость каждого из подключений.
Использование дисковых накопителей
Хотя для хранения объёмов данных и программ необходимы значительные ёмкости, им не обязательно размещаться локально. Такие интерфейсы, как FireWire, SATA, SCSI, DAS, Fibre Channel и iSCSI позволяют подсоединять накопители на значительном удалении от процессоров. По аналогии с сетевыми подключениями (а интерфейс iSCSI опирается только на них) соответствующие устройства могут быть размещены в корпусе блейд-системы или смонтированы на выделенных блейд-слотах.
Специальное решение в виде блейд-системы, загружаемой через сеть хранения данных (SAN), позволяет создать исключительно надежную и компактную серверную систему.
Специализированные блейд-слоты
Стандартизация интерфейса блейд-слота позволяет создавать устройства, способные не только производить вычисления, но и предоставлять другие сервисы, например, функции сетевого коммутатора, роутера, быстрого подключения к локальной сети или оптоволоконный. Эти ресурсы могут использоваться другими блейд-слотами.
Области применения
В стандартных серверных стойках минимальный размер сервера — 1 юнит, как правило, такие стойки вмещают 42 юнита оборудования, то есть максимум 42 сервера при размещении без корзин. Использование блейд-серверов позволяет обойти это ограничение не выходя за размеры стандартной стойки и разместить до 100 серверов в каждой.
Блейд-серверы особенно эффективны для решения специфических задач: веб-хостинга, организации кластеров. Серверы в стойке, как правило, поддерживают горячую замену.
Хотя технология построения блейд-систем не является закрытой (принадлежащей какой-то одной компании), при использовании компонентов одного производителя возникает меньше проблем с инсталляцией и настройкой. Стандартизация сопряжений могла бы сделать технологию доступнее для пользователя и расширить выбор поставщиков.
При всех достоинствах, эту технологию нельзя считать решением всех серверных проблем. Крупные задачи требуют все же применения более масштабных систем для своего решения, таких как мейнфреймы и кластеры. Также могут быть использованы кластеры, состоящие из блейд-серверов. Такая структура особенно подвержена проблеме перегрева ввиду плотной компоновки электроники в каждом из них.
История создания
Микрокомпьютеры, умещавшиеся в 1 слот стандартной 19-дюймовой стойки, стали использовать ещё в 1970-е годы, вскоре после разработки 8-битных микропроцессоров. Наборы таких слотов использовали в управлении промышленными объектами, заменяя мини-компьютеры. Программы записывались в электрически программируемую память (EPROM) на слоте, их функциональность ограничивалась одной несложной операцией, выполняемой в реальном времени.
Название «блейд-сервер» стало применяться по отношению к системам с установленными жёсткими дисками или флеш-памятью. Благодаря этому появилась возможность исполнять на слоте полноценную операционную систему.
Технология заимствует некоторые черты мейнфреймов. Однако, корректнее рассматривать группу блейд-слотов как кластер независимых серверов, возможно и активное использование виртуализации ресурсов и тесной интеграции с операционной системой, что дополнительно увеличивает производительность и стабильность.
Первым производителем блейд-систем считается RLX Technologies (Хьюстон, США), основанная выходцами из компании Compaq. Компания была куплена Hewlett-Packard в 2005 году.
По состоянию на вторую половину 2000-х годов лидером в производстве блейд-систем являлась компания Hewlett-Packard, доля которой за 2008 год на международном рынке по выручке от продаж и количеству произведённых и поставленных единиц оборудования составила соответственно 54,0 % и 50,6 %, что вдвое больше доли компании № 2, IBM (23,9 % и 25,9 %). Другие крупные участники рынка: Dell (доли на мировом рынке 8,1 % и 9,5 % соответственно), Fujitsu Siemens Computers (3,5 % и 2,1 %), Sun (4,1 % и 4,0 %), Hitachi (1,0 % и 0,6 %) и NEC (1,6 % / 1,2 %).
Блейд-серверы производят с различным успехом и другие компании, например Appro, Intel, Rackable (SGI), Verari, Supermicro, однако они занимают на рынке блейд-серверов долю в несколько десятых процента или даже менее.