【IT168 专稿】一直以来,由于相关知识文章很少,造成服务器机箱不被用户关注,造成很多用户对服务器机箱都是“养在深闺人未识”。而在本文中,笔者就和您一起来走进这略显神秘的服务器机箱的世界,相信会对您认知选用服务器有所帮忙。
一、服务器机箱特点
与更注重外观设计的普通台式机机箱不同,服务器机箱更注重品质与内涵,更显庄重。
首先,在用料上,服务器机箱绝少因为外观好看或满足用户的猎奇心理,而去采用象塑料、彩塑、有机玻璃这样的材质做为机箱外壳使用。钢板及铝合金是其主要的用料,如常见的电镀锌(SECC,耐指纹,具有较优的耐蚀性,而且保持了冷轧板的加工性,是电脑机箱的常见用品)、热镀锌(SGCC)、镀铝锌(SGLD,比SGCC的有更优异的性能,如耐蚀性、耐热性、热传导及热反射性、成型性、焊接性都比前者更好)都是服务器机箱常见的用料。而考虑到工控领域更佳的耐腐蚀性,热镀锌和热镀铝锌钢板,在工控机、小型机、服务器机箱,复印机、机房设备外壳等对耐蚀性要求高的IT制品中应用又更广。
见表1 机箱常见用料对比表
除此而外,铝合金也是服务器机箱常见的用料之一,铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,在服务器机箱上使用广泛,使用量仅次于钢。
其次,考虑到服务器使用时更高的稳定性需求,要求服务器机箱在散热性上一定要做得到位。例如,在散热通道的设计上一定要合理,要求服务器机箱可形成前进后出或下进上出的合理的通风散热通道,以便及时带走机箱内的大量热量,保证服务器的稳定运行。再如,由于服务器大多会采用多处理器或多硬盘的组合,或使用机柜的形式形成服务器集群,所以要求服务器机箱的散热器配备及风扇位一定要足够满足需求。
见图1 HP的刀片式服务器机箱
其三,扩展能力和冗余性强否也是服务器机箱设计是否合理的重要因素。这要求服务器机箱要有比普通机箱更强的扩充能力,以备网络扩充、硬盘扩充、外设扩充之用。服务器机箱一般必须配备专门的冗余风扇或电源,当一些风扇或电源发生故障时,要求冗余风扇或电源可立刻接替工作。
除此而外,象安全性(如可上锁等)、安全认证更严格、可靠性、易维护性等等方面,服务器机箱都比普通机箱做得更好。
二、塔式服务器机箱
在一般的企业应用中,塔式(台式)服务器机箱比机架式机箱更常见,其形态与我们常见的台式机机箱相似,但更大气。这是因为其对扩展的要求更高、对散热的要求更苛刻,服务器主板本身的尺寸(如Extended ATX)也通常大于普通的主板。
并且,塔式服务器机箱也有单路塔式服务器机箱、双路塔式服务器机箱、四路塔式服务器机箱之分。单路塔式服务器机箱类似加强版的普通台式机机箱,其可标配一颗单核或多核的处理器,一般可支持2-6块可选热插拔硬盘位置,集成4个内存插槽,具有价格实惠、结构简单、低噪音工作等优点,可以满足小型企业不多的应用需求。
其较高端的四路塔式产品一般采用5-7U机箱厚度设计,并且设计倾向已向机塔互换上转变,让产品即可做为台式服务器使用,也可放在机柜中进行集中管理。但整体来看,随着多核处理器性能的不断提升,目前传统的四路塔式服务器机箱在市场上也呈日薄西山之势。
见图2 常见的塔式服务器机箱
反观之,刚好能顺应这种趋势的双路塔式服务器机箱在市场上颇受欢迎。与单路产品相比,双路产品在可扩展性方面更具优势,并且由于其内部空间大,散热性、安全性和稳定性也自然可做得更好。其除了可标配双路多核处理器外,还可配备4-6个内存插槽、4-8个硬盘槽位、双千兆网卡、冗余风扇、5-6个扩展槽,甚至1+1冗余电源、具有磁带备份功能等等,可以较良好的满足中小型企业用户的服务器需求,并且价格亦可比四路产品做得更中庸。
见图3 IBM x3800系列服务器采用7U塔式机箱
三、机架式服务器机箱
机架式服务器机箱是为了顺应机房托管需求而延伸出的一种服务器机箱产品,其一般可分为1U机架式、2U机架式、4U机架式等不同厚度的产品。这里面的U不是CPU,而是Unit,其代表一种外部尺寸。1U就是4.445cm,而2U、4U就依此类推。
见图4 标准的1U机架式机箱
并且,大家知道,很多工程级的设备的面板宽度都采用19英寸,所以19英寸的机柜是最常见的一种标准机柜。而机架式服务器机箱为了适应这种需求,其宽度亦是标准的19英寸(48.26cm),而其长度则可根据设备冗余的需要,设计得更长。
见图5 联想2U机架式服务器及机箱
从目前市场的需求来看,1U(1U单路或双路)机架式、2U(2U单路或双路)机架式的产品更常见。目前中高端的1U机架式服务器机箱已能实现四盘位热插拔,最大可实现4TB的存储空间,为入门级服务器应用的用户又提供了一个更具性价比的选择。而4U产品则可支持10盘位以上的热插拔,最大可实现10TB以上的存储空间。
四、刀片式服务器机箱
刀片式服务器机箱其实是机架式机箱新一代的演进产品,其将水平横着安放的机架式机箱改为了竖着插装的多个卡式的服务器机箱单元,通过这样的改进后,让标准高度的机架式服务器机柜可容纳更多的状如“刀片”的刀片式服务器。实践表明,将1U机架服务器系统移植到刀片服务器上,所占用的空间只是原来的1/3~1/2。而在一个标准的机柜式环境里,刀片服务器的处理密度可提高四到五倍。
见图6 刀片式服务器机箱
并且,支持“热插拔”的刀片式服务器机箱更容易实现服务器集群管理。在普通模式下,每个刀片式服务器都是一个可独立运行的个体服务器,而在集群模式下,刀片服务器所有的主板可以连接起来提供高速的网络环境,这就等于机柜中所有的刀片式服务器都可连接起来通过负载均衡技术实现更强大的统一运算或网络服务,并同时共享资源,更好的为需要提供更高端的运算和服务的用户群服务。
见图7 刀片式服务器机箱内部图
见图8 安插刀片式服务器的机箱
例如,某款中型刀片服务器,共有10片刀片,相当于10台服务器,可支持20颗Intel多核处理器,20块3.5英寸热插拔硬盘,可使用超过120GB内存。通过其它服务器机箱要达到这样的能力需要使用13U以上的空间,而使用刀片式服务器机箱仅仅需要原来7U的架构就能达成。并且,由于集群机柜系统的应用,让原有10台服务器需要的20条电源线及20条网络线分别减化为4条和2条,大大降低了网络线材配置量,人力维护的时间及成本。
见图9 很多的服务器机箱都采用了自动切换的冗余风扇,系统工作正常时,主风扇工作,备用风扇不工作,当主风扇出现故障或转速低于规定转速时,自动启动备用风扇。