天使与魔鬼的化身:刀片服务器解析

在IT这个领域里服务器在不断地进化着，从最开始又大又蠢的塔式服务器，到现在主流的机架服务器，服务器的进化如同PC一样，朝着小巧、高性能、高密度的方向发展着。我们今天要说的不是塔式，也不是机架而是服务器的第三种形态——刀片服务器。刀片服务器的出现再一次改变了人们对服务器的认识，这个拥有如此炫酷名字的服务器，到底有什么不一样的地方呢?

刀片服务器的出现

从1989年SystemPro出现，此时已经过了23个年头，在前23年中，传统的，类似Systempro的塔式服务器逐步由于占用较大空间的体积以及较低的计算密度，逐步走向低端市场，此时市场上人们购买最多的，且最为热衷的服务器是机架服务器。

当时人们一经发现，传统直立式服务器，体积大且有占空间，当企业使用多台服务器时，主机存放空间更是可观。因此有机架式的服务器主机出现，将数台1U高度的主机放置机柜统一管理。1个全高的机柜约42U的空间，内部容积高度约1876mm。但是人们对容量的追求是无止境的，由于当时的X86服务器的运算性能所限，人们需要大量的服务器来应对随之而来的互联网浪潮，与此同时，随着IT系统在企业中的普及，越来越多的企业开始购买属于自己的服务器，但较大的空间占用却限制了人们对性能、计算密度的渴望。

2001年，如今早已消失的RLX公司破天荒的设计了一款极为与众不同的服务器，在一个高达8U、10U甚至更高的服务器机箱中，RLX往里面插入了10个基于单板形态的服务器插板，从而构造了一个极大密度的X86服务器。

RLX及其后来所引领出的刀片服务器有一个完整的机座，统一集中的方式，提供电源，风扇散热，网络通讯的功能。而机座上可插置多张单板服务器，因形状类似刀片，因此称之为刀片服务器。

正当人们都以为刀片服务器会是未来服务器的发展方向的时候，可偏偏事与愿违。刀片服务器拥有极高的运算密度，以及极小的占用空间。可却有着让人头痛的弱点。

刀片服务器的优缺点

天使

1、 结构紧凑、密度高

刀片服务器允许更多的处理能力塞入到更小的空间里，从而简化了布线、存储和维护。刀片服务器经常用于网格计算。刀片服务器的优点不仅仅在于，一个“机柜” 可以放置共享电源及其他组件的多台服务器，还在于可以把存储和网络设备等相关资源合并到比普通服务器组成的集群更小巧的架构中。

2、负载均衡和故障切换

与大多数集群应用系统一样，刀片服务器的另一个优点在于，可以管理刀片服务器，添加负载均衡和故障切换等功能。虽然这也可以通过普通服务器组成的集群来实 现，但由于刀片服务器共享简单得多、紧凑得多的基础设施，而且常常由厂商专门针对这项任务而设计，所以使用刀片服务器的话，负载均衡和故障切换管理起来往 往更容易。万一刀片服务器或机箱本身上面出现任何硬件故障，自诊断功能就会自动开始发挥功效，每块服务器刀片的指示器显示屏就可以确认故障区域。

3、耗电和电源管理

最重要的是，刀片服务器可以减少耗电、改进电源管理。把电源系统合并到刀片机箱里面，减少了所需独立电源的数量，同时又降低了每台服务器的电源需求。由于 每一块服务器刀片实现了最大程度的精简，没有传统服务器里面的其他部件，如键盘、显卡及其他部件，因而所使用的需要耗电的设备比较少。这就减少了整体的耗 电量。配备16块服务器刀片的一台刀片服务器其耗电量远低于16台全尺寸的服务器。

4、 降低管理成本

这是较之传统服务器的一大优点。刀片服务器常常配备一个界面，用于集中管理机箱里面的每一台服务器。服务器合并和资源集中也简化了服务器的部署和管理工作。

硬件配置管理、操作状态监控和故障监控都实现了集中控制，因而减轻了系统管理员肩上的负担。系统可以通过电子邮件等手段，及时地向管理员提醒出现的错误。

如果需要，管理员可以同时向外发送已经准备好的磁盘映像(操作系统和应用软件)。这项功能显着减少了系统管理所需要的时间。

5、 灵活性、模块性和易于升级

今天的刀片服务器采取了特别的设计方式，以便在系统正常运行的同时，可以抽出和插入服务器刀片，只需要在管理员界面稍加配置一下。新的处理器、通信部件、 存储设备和互连器件都可以添加到刀片中，刀片再轻松装入到现有的设备中，对整个系统的功能基本上没有什么干扰。你可以扩展或重新配置系统，无需停止你所处 理的任务(与正在升级可更换的服务器刀片有关的那些任务除外)。

模块可以添加到同一个刀片服务器机箱。机箱里面的服务器刀片未必要求一模一样。比如说，视你所用机箱的具体类型而定，一块服务器刀片可以是英特尔至强架构，另一块可以是英特尔安腾架构。你可以让一块服务器刀片支持Windows,另一块服务器刀片支持Linux.

6、部署和扩展性

把新的服务器刀片添加到系统中也是如此。一旦刀片服务器机箱已安装好，在整个系统正常运行的同时，只要把额外服务器插入到额外的托架里面，就可以另行添加服务器。

只要仅仅添加一块新的服务器刀片，就可以根据需要来向上扩展刀片。部署额外的服务器刀片无疑要比部署新的独立服务器来得容易。

魔鬼：

1、配置成本高昂

虽然一旦系统运行起来，把一块新的服务器刀片插入到刀片服务器很容易，但是在复杂的应用环境下，初始的配置费力又费钱。

2、工具成本高昂

如果你没有往刀片机箱里面塞众多的服务器刀片，也就没有在充分利用刀片机箱。花很多钱购买一只刀片机箱，然后运行里面只有区区几块服务器刀片的整个系统，那没有多大的意义。刀片机箱常常用来容纳14块或16块服务器刀片。

一条普通的经验法则是;如果应用环境需要的服务器数量在5台至10台以下，刀片服务器是不合适的、不划算的。需要5台至10台以下(10至20个处理器)服务器的应用环境最适合使用独立的服务器系统。

3、 厂商锁定

厂商之间的刀片系统不一样。一旦你花了50000美元从某一家厂商购买了刀片服务器，由于维修协议，又由于竞争对手不可能拥有与你原来的设备厂商同样的专长，改用另一家厂商的刀片服务器并非总是易事。

从理论上来说，你可以在另一家竞争厂商的刀片机箱里面使用服务器刀片，但是实际上刀片机箱并不是标准化的。IBM刀片系统不可能与戴尔和惠普的刀片系统共享机箱。它们的刀片产品之所以很独特，全在于机箱。服务器刀片常常设计成只能在某家厂商自己的机箱里面运行。

4、商业理由

刀片服务器并不是适合一切应用环境的解决方案。如果你有一个非常大的事务处理应用环境需要很高的读写比，那么可能会在总线速度、内存限制、磁盘访问和网络输入/输出等方面遇到瓶颈。电子邮件和网站服务是刀片计算模式很适合的应用环境。

5、供暖和冷却

一个经常被人所遗忘的缺点是暖通空调(HVAC)。虽然每一台独立的服务器可以分布在整个建筑物的各个地方，可能未必需要放在特殊的配置设施便于冷却，但 是如今功能非常强大的刀片服务器每平方英尺就会散发出非常多的热量。要是未加以处理，这么多的热量可能熔化刀片服务器。采购刀片服务器是，牢记这一点很重 要：暖通空调方面同样需要额外的资源。

总结：刀片服务器有着众多诱人的特性，但却又伴随着诸多的缺点，让人又爱又恨。事实证明，事务密集型应用迟迟没有从高性能系统进入到虚拟机，许多企业的IT部门仍认为高性能系统是运行事务密集型应用的最佳选择。所以刀片服务器带来的并非尽是好处。它们是有优点，在企业的IT系统里面也有其一席之地。不过买家要注意，成本可能高于起初所认为的成本。在购买刀片服务器之前，一定要全面的考虑各方面因素。

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