Blade Servery – Pro koho jsou určeny ? Jaké mají výhody a nevýhody ?

Ondřej Bačina
12 minuty, 54 sekundy
2

Vidíte kolem sebe spoustu lákavých nabídek na Blade řešení ? Tlačí vás váš dodavatel do Blade řešení a vy si nejste jisti, zda je to pro vás to správné ? S Příchodem virtualizace se dost změnilo na straně serverů a my se podíváme na to jak. Pokusíme si vydefinovat klady a zápory Blade řešení, abyste byli schopni se sami rozhodnout, kterou technologii zvolit. Pokusím se zmínit výhody Dell Blade řešení, které vám můžeme nabídnout.

Definice pojmů

Blade Server

Blade nebo-li  žiletka je server, který je maximálně zmenšen. Jeho vnitřní design bývá “cable-less”(bez kabelu), který by byl jen objektem potenciálního problému v budoucnu a také překážkou v proudění vzduchu. Neobsahuje žádné pohyblivé části (kromě HDD, pokud má). Jeho veškerá I/O konektivita je vyřešena multi konektorem do Blade Chassis.

    

 

Blade Chassis

Zasunuje se do Blade Chassis, které je jakýsi RACK v RACKu. Chassis slouží pro více Blade serverů a sdílí pro ně hlavně zdroje napájení a ventilátory. Chassis také slouží pro konsolidaci I/O modulů určených pro komunikaci žiletek s okolním světem a mezi sebou. Chassis umožňuje konsolidaci KVM (Keyboard Video Mouse) je jeho součástí a tím také šetří zákazníkovi pořizovací náklady.

Schématické zobrazení zadní části chassis :

Blade řešení vzniklo pro společnosti, které mají desítky fyzických serverů a pro tyto společnosti má nesčetné výhody.

Dell Blades :

Video při uvedení nové generace Chassis M1000e

Výhody Blade Řešení :

- Jednoduchá implementace :

Blade servery mají kolejničky, které umožňují zasunutí serveru do chassis bez jakéhokoli nástroje. Přidání tedy dalšího blade serveru do infastruktury je otázkou minut. Pokud nastavím všechny prvky prostředí (switche atp.) pro všechny budoucí žiletky, je přidání nového serveru opravdu chvilička.

Plně osazené a za kabelované chassis je např. na tomto obrázku i se schématem zapojení vnitřního InterConnect.

Dell jde o trochu dále : Dell midplane (tedy základní deska blade chassis) je 100% pasivní (nemá na sobě žádnou el. součástku). Jsou výrobci, kteří zdůrazňují, že mají redundantní midplane, ale POZOR ! Je to kvůli tomu, že je Aktivní = tedy může se na něm něco rozbít, musí mít aktivní součástky provedeny redundantně.

- Jednoduchý management :

Blade servery mají management na úrovni Chassis. (u nás CMC Chassis Management Controller) Velice jednoduše jsem tedy schopen se v mojí infrastruktuře vyznat. Také díky integraci KVM je managment jednodušší, KVM vyjde samozřejmě levněji než separátně. Navíc se blade chassis dají propojit mezi sebou. Tento management je navíc shodný s našimi RACK servery a zaslouží si podrobnější zaměření. Nechám ho na jeden z dalších článků.

Dell jde o trochu dále : KVM Switch v M1000e je vyroben ve spolupráci s špičkou na trhu AVOCENT, dá se kaskádovat do standardních DELL KVM Switchů (také AVOCENT)

- Úspora místa :

Díky konsolidaci ventilátorů, napájecích zdrojů, síťových, KVM a SAN switchů jsem schopen ušetřit nemalé prostory.

Dell jde o trochu dále : Díky naší patentované technologii FlexMemory Bridge umožňujeme to, co se zdálo nemožné s uvedením posledních verzí CPU od Intel i AMD. Využití všech DIMM SLOT, bez nutnosti osadit všechny CPU ! Je to funkcionalita našeho serveru M910 (také R810) :

Tato technologie je vhodná hlavně pro virtualizaci kde je běžné licencování na fyzické CPU. Dále na Databáze zejména Oracle, kde licencování CPU může stát lehce více než CPU samotné. Však ani virtualizace ani Databáze nemají většinou bottle neck v CPU ale právě v RAM.

- Úspora energie :

Díky již zmíněné konsolidaci jsme schopni uspořit také dosti významně spotřebu el. energie.

Dell jde o trochu dále : Velice mě zaujalo, když jsme byli na exkurzi v naší centrále Austin, Texas, USA. Budově Round Rock 5, kde je vývojové středisko pro enterprise produkty (primárně servery). Kromě vyspělých měřících zařízení, zaměstnáváme také několik hudebníků, kteří poslouchají hluk ventilátorů a pomáhají tak ladit jejich vibrace a hlučnost. Výsledkem je menší spotřeba energie a výrazně menší hlučnost, než konkurence. Zrovna tak naše zdroje dosahující na trhu nevídanou efektivitu 92%+ (převod AC / DC tedy pouze 8% je režie zdroje)

Dell Blade řešení spoří až 15% el. energie oproti HP řešení a až 22% oproti IBM řešení

Jak to dokazuje nezávislá studie : http://www.dell.com/downloads/global/products/pedge/en/BladePowerStudyWhitePaper_08112010_final.pdf 

- Flexibilita :

Vzhledem k tomu, že blade servery se mohou mezi sebou zaměňovat, je možné velice jednoduše přesunovat blade server z jednoho chassis do druhého opět v rámci minut.

Dell jde o trochu dále : Patentovaná technologie FlexAddress, která umožňuje přepsat WWN a MAC fyzické adresy na adaptérech serverů virtuálními uloženými v chassis. Obrovskou výhodou zde je, že není na úrovni switchů, jako je to třeba u konkurence. Díky tomu je naše řešení výrazně méně nákladné, než řešení konkurence vyžadující drahé proprietární switche.

FlexAddress video

- Disk Less :

Blade servery jsou ideální pro kombinaci s diskovým polem typu SAN. Dá se na nich nastavit tzv. Boot From SAN. Věděli jste, že až 30% spotřeby serveru můžou tvořit HDD ?

Boot from SAN video

Také se dá využít možnost, kterou nám nabízejí dnešní virtualizace jako je VMWARE ESXi nebo Citrix XEN SERVER,  Hypervisor bootuje z  SD Karty. Virtuální servery jsou pak umístěny většinou na diskovém poli SAN.

Dell jde o trochu dále : Nabízíme Dual SD v systemu RAID1 pro vyšší dostupnost

- Dostupnost :

Je také možné vytvoření hot-spare blade pro účely výpadku jiné žiletky.

Dell jde o trochu dále : Kombinací FlexAddress a Boot from SAN se dá vytvořit naprosto ideální systém, schopen zkrátit dobu výpadku v případě havárie nebo upgrade (Recovery Time Objective).

Nevýhody Blade Řešení (primárně souvisí s nezaplněným chassis) :

- Napájení :

I když jsou blade servery designovány na minimální spotřebu el. energie, chassis jako takové musí být dimenzováno na maximální osazení. Stejně tak je nutnost pro zachování el. vyhlášky přívodní kabely mít dimenzovány na max. osazení.  Musíme si uvědomit, že blade servery vyžadují konektor C20/C19, který je na 32A což rozhodně není standardní 16A konektor, jak jej známe z RACK/TOWER serverů a osobních počítačů,který se zasouvá do standardní 220V zásuvky.

Pokud byste chtěli Blade Chassis zastrčit rovnou do zdi, tak zástrčka vypadá nějak takto :

Realizace tedy probíhá v praxi přes tzv. PDU (Power Distribution Unit)

Zde je ukázka realizace redundantního zapojení dvou single fáze 2x30A obvody ! (zástrčka na obr. je pro USA)

Z informací zde uvedených chci říci, že implementace blade řešení vyžaduje trochu přípravy a někde může být i neproveditelná díky nedostatku přívodních el. rozvodů (tedy velikosti jističů a průřezu přívodních drátů). Také z toho vyplývá, že je výhodnější, když už se všechna ta investice a pro kabelování a přívodů udělala, aby bylo chassis zaplněno co nejvíce.

Pokud vás zajímá více informací - zde je odkaz na whitepaper zapojení Blades : http://en.community.dell.com/techcenter/blades/w/wiki/pdu-selection-whitepaper.aspx

Můžete také využít interaktivního poradce na : www.dell.com/rackadvisor

- I/O Konektivita :

Je tvořena Externí konektivitou (tj. konektivita s okolním světem mimo blade chassis) a interní konektivitou (tj.konektivita I/O modulů oproti serverům). Interní konektivita je důvod, kdy je nevýhodné provozovat nezaplněné chassis. I/O Moduly totiž mají stejný počet portů do vnitřní konektivity, jako je portů k serverům (v některých případech i 2 na server). Pak vzniká situace, kdy si koupím např. switch PowerConnect M6220, který má 4x Konektivitu na venkovní porty a 16x Konektivitu uvnitř chassis. Pokud využívám pouze 2 nebo 4 žiletky, zbývá mi poměrně hodně portů na switchi který jsem zaplatil, ale nejsem schopen využít, dokud nezaplním celé chassis.

Máme také velice zajímavé řešení zejména pro virtualizaci na 1Gb infrastruktuře. Virtualizace nám sice šetří servery, ale vyžaduje poměrně hodně síťových konektivit. Vytvořili jsme switch, který má dvě konektivity na interní port. Samozřejmě to vyžaduje speciální karty, které jsou 4portové. Takovýto switch má tedy interní konektivitu 32 Portů a 16 externích portů. Ještě více zde platí, čím více serverů zaplním, tím více se mi to vyplatí.

Tento problém u menšího počtu serverů můžu začít řešit tzv. Pass-thru moduly. Jedná se v podstatě o inteligentnější patch panely, které pouze propojují 1:1 interní konektory s těmi externími. V tomto případě je tedy nutné mít externí switch, který mi ale zabírá U v RACKu a také propoje je nutné realizovat kabely, které ve stísněném prostoru slouží jako značná překážka v proudění vzduchu. Nehledě na to, že pak právě ztrácím ostatní benefity Blade řešení, jako je jednotný management pro servery a switche, jednoduchost přidání nového serveru. Musím řešit i zapojování kabelů zezadu a nestačí již jen zastrčit žiletku a vše ostatní udělat vzdáleně.

Dell jde o trochu dále : I pro Pass-thru funguje FlexAddress. Toto je obrovská výhoda přinášející benefity velkého řešení i menším zákazníkům !

- PCI-E :

Blades díky své velikosti byli nuceni udělat kompromis na straně rozšiřitelnosti. Do Blade serveru se prostě nevejde klasická PCI-E Karta. Tudíž se nedají použít na některé účely. Jejich rozšiřitelnost se děje s pomocí tzv. mezzanin karet. Pokud bychom chtěli dát klasickou PCI-E kartu do blade serveru, je třeba udělat velký zásah do designu serveru.

Dell jde o trochu dále : Nám se to povedlo v modelu M610x. Toto řešení je určeno primárně pro zařízení typu NVIDIA TESLA (pro CUDA výpočty), hodí se do HPC prostředí na výpočty modelování např. geologického výzkumu. V dnešní době, se také objevují karty schopné akcelerovat virtuální desktopy (VDI). Dále se to dá použít pro FUSION-IO karty, PCI-E Flash paměti, které dosahují IOPS kolem 120 000 s velice nízkou latencí, což je ideální pro databáze, web search, atp. Další použití je např. SAS 2.0 řadič pro diskové pole nebo páskovou knihovnu.

Server M610x vychází z konceptu tzv. FH (Full Height) je to tedy server, který zabere dva blade sloty HH (Half Height) takových to serverů se vejde do chassis 1/2 tedy 8, nicméně typy serverů se dají bez problémů kombinovat. Jak určitě vidíte, komplikovaný design nás také donutil, že zde jsme se v tomto modelu neobešli bez kabelů.

- Storage :

Blade servery, díky jejich velikosti, mohou mít velice málo Disků. Jak jsme již psali výše, blades jsou designovány, aby pracovali s diskovým polem. Pokud nemáte diskové pole typu SAN/NAS (nikoli DAS), tak se opět pro vás výhody blade řešení zmenšují.

Dell jde o trochu dále : Naše Blade servery můžou být osazeni HW RAID řadičem. Všechny naše Blade servery mají Hot Swap HDD a sdílí stejnou platformu, jako servery stejné generace. Což přináší další flexibilitu a úsporu našim zákazníkům.

- ZaOtevřenost konkurenci :

Blade řešení je uzavřené proprietární řešení každého výrobce. Je tedy nemožné do blade chassis HP dát Dell Blade a naopak. Zrovna tak není možné dát do blade chassis jiné switche než umožňuje výrobce. Toto je hlavní důvod, proč někteří výrobci tak vehementně tlačí technologii blades jako tu “jedinou správnou”. Toto od Dellu nikdy neuslyšíte, vždy se snažíme dát to správné řešení pro zákazníka a to rozhodně není vždy Blade technologie.

Co říci závěrem ?

Dnes jsem se snažil ukázat vám jaké jsou dostupné technologie pro velká datová centra. Se současným trendem virtualizace, kde jsme schopni dosáhnout konsolidačního poměru přes 10:1 (virtualních serverů na fyzickém). To znamená, že při použití 2-3 serverů a sdíleného úložiště jsme schopni pokrýt 90% potřeb podniků české nebo slovenské kotliny.

Dokonce nám vychází vstříc i výrobci virtualizací s balíčky typu VMWARE vSphere Essentials (3 fyzické servery + management nástroj) nebo Microsoft HyperV & System Center Essentials (až 50 Serverů celkem F/V + management nástroj).

Klaďte si otázky :

  • Kolik mám fyzických serverů před virtualizací ? 10 20 100 ?

  • Jak je spravuji ?

  • Kolikrát přidávám server do infrastruktury ?

  • Jaké mám volné místo v RACKu ?

  • Jaký mám přivod el.energie  do serverovny ?

  • Mám pobočky ? Hodila by se mi flexibilita jednoduchého přesunu serverů mezi pobočkami ?

  • Mám diskové pole typu SAN/NAS ?

  • Jdu virtualizovat ? A na kolik serverů ?

Blade chassis se začíná vyplácet pokud zaplníme kolem 1/2. Avšak s tím, že mám vyhlídku na zaplnění celého chassis.

Naopak zákazníci, kteří nemusí přemýšlet, zda jsou pro ně blades vhodné či nikoli, jsou ti, co kupují plné Chassis a ne jednotlivé blady.

Co budoucnost ?

Velice zajímavé je spojení blade technologie a storage. Již dnes jsou výrobci, kteří nabízí storage do bladového řešení. Storage Blade přináší totiž obrovskou výhodu v jednoduchosti propojení s ostatními žiletkami. Tyto disková pole nejsou ale Enterprise Class, což je trochu v rozporu, kde se blade technologie používá.

Jestli bude mít Dell Enterprise Storage do Blade Chassis ? Ehm … No Comment. To je vše, co mohu dnes k tomu říci.

Tento článek bude mít pokračování ve formě srovnání Blade technologie se Sdílenou infrastrukturou (tedy HW pro Cloud poskytovatele) …

Po publikaci aktualizuji odkaz zde : https://optimalizovane-it.cz/servery/neni-blade-jako-blade-predstavujeme-sdilenou-infrastrukturu-poweredge-c.html

Autor: Ondřej Bačina

Následující článek