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评论:刀片服务器的历史、问题和前景

    【IT168 专稿】从2000年开始,刀片服务器象旋风一样席卷全球。虽然经历了前两年的低迷,但今年,各大厂商纷纷升级各自的产品,刀片服务器迎来了“第二春”。回顾刀片式服务器的发展历史,我们可以将其分成三个阶段来看。

     第一个历史阶段(2000~2003年)是以“超高的计算密集性”为核心,如RLX Technologies公司的System 324刀片服务器,可以在标准42U机箱中集成324个CPU(标准是84个CPU)。但是为了支持如此高的计算密集度,设计者不得不在单个CPU的功耗和散热问题上做出很大的让步。所以早期采用的CPU都是性能相对较弱的低功耗的处理器,如PIII和Transmeta Crusoe。所以采用低功率处理器,单个刀片服务器性能相对较低是这个时期的另一个特点。对于简单的任务实现,这是个合适的实现方法。

    对于分层部署的数据中心而言,这种类型的刀片服务器适用于第一层的应用,例如静态 Web 服务器、安全、网络服务和流媒体,因为这些应用可以简单而廉价地进行负荷均衡。但是对于高性能计算方面而言,由于采用性能相对较低的处理器,处理能力就显得不足了,而且还会带来很多相关问题。如果单个节点的性能越低,那么所需要的节点数目就越多;所要管理的节点数目也越多,对服务器管理软件提出更高要求;此外,根据使用的CPU个数付费的软件,比如,Windows操作系统,大型数据库软件,所要付出的软件费用也就越多,同样提高TCO。此外,即便做出了计算性能上的让步,在实际应用中,由于功耗和机房的散热情况,用户也很难拿到刀片系统提供商所承诺的计算密集度。

    刀片服务器发展的第二个历史阶段(2003~2006.5)是以IBM推出BladeCenter刀片式服务器为分水岭。这个时期的刀片服务器的主要特点是不再过分强调计算密集性,而是通过把计算密集性和单个刀片性能进行了一次权衡,在两者之中选择了一个合适的平衡点。

    这个方案的结果就是在合理的提高计算密度的前提下,提高单个刀片服务器的性能,使单个刀片服务器具有通用机架式服务器的性能。同时在整个系统的集成性、可靠性、管理方面大大提高。高性能、相对较低密度的刀片服务器设计将有助于在公司数据中心的主流应用中更多地采用刀片服务器。这种设计能够提供传统机架服务器所具有的个体性能和处理能力,同时具有刀片服务器的成本优势、部署优势、可服务性优势和密度优势。这种刀片服务器适合于高性能 Web 服务器、专用的应用服务器、高性能计算(HPC)机群等等。

    目前处于刀片服务器发展的第三个阶段(2006.6~至今),以IBM推出BladeCentre H为标注,同期HP推出C-class,Sun推出Blade 8000 Modular System系统。

    在这一阶段,厂商基本上渐渐不再重视计算密度,而转向提高性能。比如电源,散热,背板带宽等方面都得到了重视。例如电源系统基本上在9KW以上,甚至SUN的电源最大可以达到18KW,刀片开始支持四路,单刀片背板带宽超过20Gb等。同时开始细分市场和应用并兼顾了第二代产品的优势。

刀片服务器面临的问题

    由于目前刀片服务器不存在任何工业标准,各家的刀片并不存在互插性,用户一旦选择了某家系统提供商的刀片服务器后,其它家的刀片服务器就比较难以进入。不光是刀片服务器,更多以刀片的为核心的网络交换机、存储交换机(SAN、NAS等)、防火墙和负载均衡模块等待都将更加依赖刀片系统提供商。这点对于用户而言,是一个不好的消息。

    为此,IBM成立了一个BladeCenter联盟,该联盟主要由IBM与Intel构成和主导,联盟的基础为IBM eServer BladeCenter刀片服务器规范,与其它技术标准组织不同的是,BladeCenter联盟的主要工作目标不是建立一个由多家企业共同参与制定的中立的产品标准,而是专注于对IBM eServer BladeCenter服务器规范的推广与合作伙伴的培养。BladeCenter联盟是目前刀片服务器领域较有影响力的标准联盟,自IBM和Intel于2004年9月开放BladeCenter设计规范以来,已经有超过300多家公司宣布使用BladeCenter设计规范,超过350家技术和解决方案合作伙伴参加了BladeCenter联盟计划。目前这一联盟已经吸引了包括Nortel、Nokia、Cisco在内的国际知名厂商的支持。厂商基于BladeCenter联盟制定的设计规范,可以设计包括网络应用、存储、交换等类型的刀片,目前BladeCenter联盟不对外开发背板与控制部分的接口与规范。

    另外一类的做法是直接采用电信标准的ATCA标准,这样可以采用标准的ACTA架构平台,无需进行机箱,电源,交换等部件的设计工作。例如台湾的凌华科技推出过多款ATCA刀片服务器应用于电信领域,以及著名电信厂商华为公司等。

    在中国,国内的一家老牌服务器厂商曙光也正在倡议建立中国自己的刀片服务器标准。据了解,今年8月18日,在信息产业部的支持下,高性能计算机标准工作委员会筹备组在京成立,包括中科院计算所、东方通、国家气象中心、微软中国、飞思卡尔半导体、AMD等等在内的25家国内外企业参与并成为创始单位。据悉,正式的标准工作组将在今年年底成立,届时其目标是达到50家以上的成员单位。未来,高性能计算机标准工作委员会将下设7个子工作组,分别围绕刀片服务器、安全、知识产权、操作系统等领域开展工作,这7个子工作组分别由不同的企业来主导。工作组计划在2年内推出针对刀片服务器的第一个标准,其余相关标准也将陆续出台。

    但是,对于行业标准的制定,如果仅仅只有一家服务器厂商参与显然是不够的。联想、浪潮、宝德等国内主流厂商是跟着IBM的BladeCenter联盟后面走,还是积极参与到国产标准的制订中来,对国产刀片的发展有着重要的意义。

刀片式服务器的市场前景

    由于目前刀片服务器的如此之多的优点,所以其市场前景一直就被看好。根据统计2004年刀片服务器共出售30.6万台,成交额12亿美金,占整个服务器市场的2.3%。根据IDC统计结果,2005年第一季度刀片服务器市场出货量比去年同期增长68.2%。

    而市场调研机构Gartner最新公布的数字显示,2006年第二季度,EMEA地区(欧洲、中东及非洲)的刀片服务器出货量同比猛增61.4%,从而助推了整个服务器市场第二季度增长了9%。根据IDC的预测到2009年刀片服务器在整个服务器市场份额将会超过25%,出货量280万台,收入超过90亿美金。

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