刀片与集群在融合
通过上面的阐述,我们了解到,刀片服务器是极具发展潜力的一种服务器类型,而集群是构建高性能计算机的主流的体系架构。从概念上说,两者分别属于服务器类型和计算机体系架构,不属于同一范畴。从产品角度而言,刀片服务器是单纯的服务器产品,而集群则是包含硬件和软件的综合系统,按理说不应该放在一起比较,但两者却存在着显而易见的市场竞争。审视刀片服务器与集群系统,可以发现两者之间存在着众多的相似点――非常相似的硬件结构和极其相近的设计思想――刀片服务器就像一个缩小后的集群系统。
其实早在2000年RLX公司率先推出单CPU刀片服务器时,其最初的想法就是研发一种高性价比、高可用、高密度的服务器,而这正是集群的特点所在。刀片服务器的推出引起了业界的极大关注,这其中最被看重的就是计算密度的跳跃式增长。在RLX之后,IBM、HP等厂商也根据各自的集群硬件架构,设计出了各自的第一代刀片服务器。这一代刀片产品通常都参照集群硬件设计思想,将交换网络、存储网络、管理系统、KVM、电源控制系统等全部整合到刀片机柜内部。直到现在的第二代刀片服务器仍然遵循着这一硬件结构,只是在网络带宽和接口类型、速度以及更加丰富的管理功能上得到了进一步发展。
第一代刀片产品密度非常高,有些甚至能在3U机箱里装入9个刀片。正是这种对于超高计算密度的疯狂追求,客观上造成了第一代刀片服务器的种种缺陷,因而推出不久就遇到了寒流,客户对于散热、功能简单、性能瓶颈等问题抱怨连连,出货量大幅度降低,刀片服务器进入了市场冷冻期。
而此时集群早已开始了它的高速发展:网络延迟等技术难题被相继克服,更多的应用程序被开发,关键技术不断普及,单个机架式服务器的计算能力不断增加等等。经过几年来的积累和推广,集群已成为市场上高性能计算机的主流产品和主流体系架构。
其实,集群系统在硬件和软件上所取得一系列成就也促进了处于低谷的刀片的成长。比如最先在集群系统上实现的大规模KVM Over IP技术,以及为解决集群系统网络延迟的Infiniband高速网络,都已经应用到第二代刀片服务器的设计中。
随着集群系统的高速发展,几十万亿甚至上百万亿次的超大规模集群系统都已经被制造出来。但是,超大规模代表的不仅仅是超级快的速度,还有超级大的空间,超级大的电力消耗,超级强的散热装置,超级多的线缆,超级复杂的网络连接。怎样克服这些问题呢?融合了集群系统最新技术的第二代刀片服务器以其节省空间、降低功耗、减少线缆的特点再一次走入了人们的视野。此时的刀片已经解决了上一代产品的各种缺陷,最显著的改变就是适当降低了计算密度,在此基础上提高了计算性能,注重了扩展性,增加了许多新功能和新接口。再次走向前台的刀片服务器将与集群系统进行怎样的竞争呢?