Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Blady před branami výpočetního centra

aktualizováno 
Zásuvným serverovým modulům v počítačových centrech patří budoucnost, prorokují odborníci zabývající se průzkumem trhu. A jejich výhoda? Nabízejí větší výpočetní výkon na menším prostoru.
Zásuvným serverovým modulům v počítačových centrech patří budoucnost, prorokují odborníci zabývající se průzkumem trhu. A jejich výhoda? Nabízejí větší výpočetní výkon na menším prostoru. Téměř všichni velcí výrobci je už mají v nabídce, a tak je možné pomocí blade serverů snáze budovat moderní infrastruktury pro tzv. on-demand computing. Zainteresovaní dodavatelé však stále experimentují s různými form factory - a standardy jsou v nedohlednu.

„Koncept blade serverů je už natolik běžný, že se člověk diví, že jej nevymyslel sám,“ zněl komentář jednoho analytika, když společnost RLX v roce 2001 představila první zásuvné servery a získala si díky nim velkou pozornost. Až do této doby stále ještě platily za inovaci v počítačových centrech ploché, v racku stohovatelné servery s vlastní skříní (označované jako „pizzaboxy“). Takto sice bylo možné výrazně zvýšit výpočetní výkon na metr čtvereční ve srovnání s běžnými servery v provedení tower, avšak administrátoři museli bojovat s desítkami kabelů: klávesnice, myš, napájení, ethernetové připojení, adaptér pro úložné systémy či sériové kabely pro vzdálenou správu se na zadní straně racku postaraly o vznik nerozpletitelného klubka.

Výkon na metr čtvereční

S tím však udělala architektura bladů konec, neboť díky ní je možné jednoduše zasunout do šasi více serverových karet. Kompaktně navržené desky jsou osazeny procesorem, operační pamětí nebo síťovým adaptérem, které jsou u běžných serverů často umístěny na samostatných kartách. Skříň disponuje zadním panelem (backplane), který poskytuje nezbytné komponenty infrastruktury, jako je napájení, chlazení a připojení k LAN, všem serverům v šasi. V porovnání s plochými stohovatelnými počítači se výkonnostní hustota zvyšuje ještě v jednom směru: Zatímco do běžného racku s výškou 72 palců a šířkou 19 palců se vejde maximálně 42 pizzaboxů, je do něj možné umístit (podle konstrukčního řešení výrobce a použitého form factoru) i 200 a více blade serverů.

Fakt, že rack s blade servery obsahuje méně komponent než skříň s plochými servery, svádí k domněnce, že zde vzniká méně tepla. Chyba lávky -- větší výpočetní potenciál se totiž postará o vysoké tepelné ztráty. Plně obsazený rack vyprodukuje ve formě tepla až 4 000 wattů i více.

V počítačovém centru s klimatizací ve dvojité podlaze se podle běžného empirického vzorce počítá s průměrnou hodnotou okolo 1 000 wattů tepelných ztrát na čtvereční metr, kterou je potřeba uchladit. První blade servery měly na základě toho značné teplotní problémy a docházelo k častým výpadkům. Výrobci chladicích zařízení jako APC nebo Rittal proto začali nabízet chlazené racky nebo vestavitelná chlazení.

Teplotní problémy z minulosti objasňují, proč se koncept blade systémů i přes mnohé výhody setkal zpočátku s váhavým postojem. Analytici z IDC zjistili, že za rok 2003 bylo celosvětově dodáno pouze okolo 120 tisíc blade serverů, ačkoliv se očekával jejich velký vzestup. V roce 2007 pak má být podle analytiků 20 % všech serverů prodáno ve formě zásuvných karet. Například u firmy IBM (jakožto jednoho z předních dodavatelů v této oblasti) ukázaly průzkumy trhu ve třetím čtvrtletí 2003 nárůst odbytu o 35 %, zatímco celkový růst serverového trhu se tehdy pohyboval okolo 2 %.

Není proto divu, že prodejci své nabídky blade systémů rozšířili a diferencovali. Obzvláště šasi obdrželo dodatečnou funkcionalitu v podobě KVM (klávesnice, video a myš), ethernetových a paměťových přepínačů, USB portů či sériových přípojek pro všechny zásuvné servery. Tyto komponenty infrastruktury jsou zpravidla umístěny ve skříni na blade kartách bez procesorů. Pro přenos velkých objemů dat implementují dodavatelé vysokorychlostní panely, které současně poskytují kontrolní informace pro řídicí moduly.

Farmy budoucnosti

Blady se hodí zejména pro budování serverových farem a podporují moderní IT architektury jako On-Demand společnosti IBM, Adaptive Enterprise firmy HP nebo N1 společnosti Sun. Výpočetní jednotky je například relativně snadné virtualizovat, takže se dá výkon přizpůsobovat potřebám aplikací a lze se vyvarovat výskytu nadbytečných výpočetních kapacit. Realizace gridových nebo clusterových struktur je možná stejně tak dobře jako segmentace. A konečně pro systémové administrátory se zjednodušují nároky na správu, neboť takové prostředí mohou duplikovat pomocí šablon jako dosud, ale nemusejí přitom fyzicky zavádět novou kabeláž. V kombinaci se sítěmi SAN (Storage Area Network) pro ukládání dat tak vznikají náhradní výpočetní centra.

V současnosti se výrobci blade serverů všeobecně snaží o to, aby byli schopni zásuvná řešení lépe provázat se systémy pro ukládání dat a síťovým prostředím. Proto se někteří dodavatelé snaží otevřít své blade architektury vůči produktům třetích stran.

V poslední době tak například IBM integrovalo Fibre Channel switche firmy Brocade do svých vlastních produktů Blade Center. Přepínače jsou přitom zasunuty spolu s kartami serverů do skříně a poskytují své funkce správy pro celé šasi. Odpadá tím nutnost vést separátní kabeláž od každé blade jednotky k externímu Fibre Channel přepínači. Před časem uzavřela Velká modrá dohodu s firmou Cisco, která podobným způsobem umožní integrovat do systémů Blade Center inteligentní Gigabit Ethernet moduly.

Také HP hodlá uvést na trh Fabric Switch moduly ve formě bladů a RLX podobný krok rovněž přinejmenším nevylučuje. Podle mínění Gordona Haffa, analytika společnosti Illuminata, přináší integrace přepínačů tu výhodu, že blade prostředí a stávající infrastruktura switchů mohou být zachovány. S tím je možné lépe integrovat novou architekturu ve výpočetním centru a stejně tak ji využít jako konsolidační platformu.

Výpočetní výkon blade serverů se během krátké doby enormě zvýšil. Zatímco na počátku byly k dispozici pouze servery s jediným 32bitovým CPU kompatibilním s architekturou Intel, dnes je možné použít moduly s až 4 procesory. Kromě čipů založených na architektuře IA-32 jsou v současnosti na serverových kartách využívány také procesory RISC. Někteří výrobci ve svých šasi dovolují dokonce i kombinaci intelovských a riscových CPU. IBM či Sun umísťují do svých bladů také vlastní 64bitové čipy a dalším krokem budou 64bitové systémy postavené na platformě Intel. Firmy NEC a Hewlett-Packard již ohlásily své plány nabízet zásuvné servery na bázi Itania 2. Ještě v letošním roce pak hodlá HP doplnit své portfolio o blade servery se 64bitovými procesory AMD Opteron. „Vidíme velký zájem o kombinaci bladů s platformou RISC/Unix a serverů založených Opteronech v jednom šasi,“ vysvětluje Sarang Ghatpande, vedoucí analytik průzkumné a poradenské společnosti D. H. Brown. Uživatelé by díky nim mohli realizovat konsolidaci při přijatelných finančních výdajích.

Kde jsou standardy?

Zatímco se výrobci soustřeďují na vývoj a zdokonalování svých vlastních blade systémů, uživatelé stále výrazněji pociťují absenci jakýchkoliv standardů. Každý dodavatel produkuje svá vlastní šasi a orientuje se pouze podle šířky rackových skříní, která činí 19 palců. Naproti tomu výška skříní blade serveru se ale mění podle jednotlivých značek. Například HP se začátkem roku 2002 pokoušelo iniciovat vytvoření standardu blade serverů, ale tehdy se žádný výrobce nechtěl na jejím úsilí podílet. To se v minulém roce změnilo s růstem trhu a v neposlední řadě i na popud uživatelů. Mnohé podniky by totiž rády provozovaly v jedné skříni servery různých výrobců, což toho času už jenom vzhledem odlišným form factorům není možné. Na konci roku 2003 si Intel dodal odvahy a začal s novými iniciativami, aby definoval alespoň několik společných funkcí v oblasti konektivity. Kromě Intelu se na těchto snahách podílejí mezi jinými také firmy Dell, HP, IBM a Egenera. Tato skupina chce mimo jiné dohodnout na jednotných softwarových API a hardwarových propojeních pro budoucí generaci blade systémů. Odborníci očekávají, že do roku 2005 se dá počítat s prvními výsledky, ačkoliv standardizace by ohlas ze strany uživatelů umocnila ještě více.

Blade PC přichází

Normalizaci blade serverů by snad mohl napomoci nástup tzv. blade PC, v němž se v poslední době začala odrážet snaha přenést stejný koncept i na stolní počítače.

Firma Clearcube Technology představila řešení, u nějž jsou zásuvná PC instalována centrálně ve výpočetním centru. Blady jsou volitelně osazeny procesory Pentium 4 nebo Xeon DP pro dvouprocesorové systémy. Obsahují až 2 GB paměti, grafickou kartu a pevný disk o kapacitě minimálně 80 GB. Uživatel má na stole pouze plochou krabičky označovanou jako „user port“ -- toto zařízení nedisponuje žádnou inteligencí, obsahuje pouze přípojky pro monitor, klávesnici, myš, reproduktory a další periferní zařízení s rozhraním USB. Pro propojení se samotným počítačem postačí až do vzdálenosti 200 metrů kabel Cat-5 zapojený do C portu, I port pak slouží jako přípojka přes Ethernet.

Podle informací výrobce se takový koncept hodí zejména pro průmyslová prostředí, malé pracovní plochy, pracoviště u přepážky atd. Vhodný software pro správu pak nabízí nástroje k zajištění vzdáleného managementu, zálohování a automatického dohledu nad systémy, navíc umožňuje přenášet hardwarový image.

Při výpadku PC přepne systém automaticky na záložní počítač, takže se dostupnost podle Clearcube pohybuje kolem 99,9 %. Takové řešení je vhodné i pro z hlediska bezpečnosti citlivá prostředí, neboť uživatel nemá přístup k centrálnímu hardwaru. Prodejce odhaduje cenu jednoho blade PC přibližně na 1 000 eur, kompletní řešení pak představuje na jednoho uživatele náklady zhruba ve výši 1 500 eur. HP vyvinulo (zatím pro americký trh) své vlastní produkty, které odpovídají tomuto konceptu.

Stále větší zájem projevují uživatelé o kombinaci blade serverů založených na platformách RISC/Unix a Opteron v jednom šasi.

Do šasi blade serverů dnes výrobci integrují i komponenty síťové infrastruktury -- například firma IBM využívá moduly SAN přepínačů společnosti Brocade
Co nás čeká

Hardwarové komponenty blade systémů se postupně vyvíjejí ve flexibilní systémy se slušným poměrem ceny a výkonu. Výzvu zde představuje správa většího počtu serverů, neboť pro systémové administrátory není snadné manuálně konfigurovat a kontrolovat 200 serverů v racku. Různí dodavatelé proto nabízejí své softwarové balíky pro centrální správu a distribuci softwaru -- nástroje jako VMware firmy EMC či Processing Area Network od výrobce Egeneras jsou podle analytika Williama Terrille ze společnosti Burton Group prvními vlaštovkami, které připraví půdu pro budoucí produkty, jež nabídnou ještě lepší funkce a vyšší míru automatizace pro virtualizaci, poskytování zdrojů, segmentaci, dohled a správu.

Výsledkem tohoto vývoje bude podle Terrilleho „výpočetní centrum ve třech vrstvách“. Front-end síťové infrastruktury tvoří jediné virtualizované zařízení, které je rozděleno na logické jednotky pro každou aplikaci nebo oddělení a obsahuje firewall, router nebo řešení pro rozdělování zátěže speciálně pro určitou činnost. Ve druhé vrstvě se nacházejí servery nebo celé serverové farmy vybudované z blade systémů. Komponenty infrastruktury a servery jsou vzájemně propojeny ve virtuální LAN (VLAN). Tyto počítače jsou pak propojeny prostřednictvím Fibre Channelu nebo Ethernetu a iSCSI se třetí vrstvou, již tvoří systémy pro ukládání dat SAN nebo NAS.

Nové stránky Computerworld.cz.

Autor:




Hlavní zprávy

Další z rubriky

ZmapujTo.cz
Tipy na weby: Ukliďte Česko. Hlaste podněty přímo z ulice či lesa

Práskat se nemá, ale hlásit se to musí. Poukažte na problémy ve vašem okolí přímo z terénu a nechte je řešit díky projektu ZmapujTo.cz. Smazat sami sebe z...  celý článek

Samizdat.cz
Tipy na zajímavé weby: Najděte si nápad na nový byznys

V jakém oboru se vyplatí začít podnikat a jak je to s konkurencí ve vybraných částech ČR, prozradí mapa malého podnikání na Samizdat.cz. Dodavatele čerstvých...  celý článek

VPN v ohrožení
Apple stáhl z Číny aplikace s VPN. Putin podepsal jejich zákaz v Rusku

Blokování přístupu na necenzurovaný internet je v některých zemích stále populárnější. Kvůli požadavkům čínských úřadů tak Apple stahuje VPN aplikace. V Rusku...  celý článek

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.