專家解析刀片與機架式服務(wù)器的選擇問題

圣鈺佳泰

　　近幾年，服務(wù)器市場上最為熱門的服務(wù)器架構(gòu)莫過于刀片服務(wù)器了，它大量的出現(xiàn)在各種媒體上，各大廠商也推出了各種相應(yīng)的機型。刀片服務(wù)器與傳統(tǒng)的服務(wù)器比到底有什么優(yōu)勢呢？消費者選購服務(wù)器時該怎樣選擇呢？本文就把刀片服務(wù)器與傳統(tǒng)的機架式服務(wù)器進(jìn)行比較，向大家介紹兩者在選擇方面的一些經(jīng)驗。

　　在刀片式服務(wù)器與機架式服務(wù)器的比較方面，我們主要關(guān)注的是產(chǎn)品的投資成本、性能配置、擴(kuò)展能力、能耗、維護(hù)與管理等方面。下面通過一個具體的實例來進(jìn)行比較。這個實例就是IBM的HS21和HS21 XM兩款刀片服務(wù)器，以及配置相當(dāng)?shù)膞3550、x3650機架式服務(wù)器。

　　HS21和HS21 XM兩款刀片均以IBM Blade Center H（BC-H）為機箱。BC-H機箱由一個10GB以太交換機、一個1GB以太交換機和四個電源供電系統(tǒng)組成。XM系列刀片配的是一對2.33GHz的Intel四核處理器，而HS21的一對四核CPU的頻率則為2.0GHz；XM的內(nèi)存為16GB DDR2，而HS21只有8GB。

　　以上配置與IBM x3550機架式服務(wù)器差別不大，只是主頻提高了些，為2.66GHz。而IBM x3650是2U雙路四核機架式服務(wù)器，處理器主頻最高為3.0GHz。

　　投資成本比較

　　大家都知道，刀片服務(wù)器的價格不菲，再談?wù)劥蠹易顬殛P(guān)注的投資總成本。首先看單臺機的比較（價格來源于IBM網(wǎng)上的報價，均為標(biāo)準(zhǔn)配置）。

　　標(biāo)準(zhǔn)HS21刀片服務(wù)器售價為$7,100，而HS21 XM版刀片服務(wù)器售價為$9,800，兩者的區(qū)別在于CPU的頻率、內(nèi)存的大小，還有XM上的RAID 0/1配置。而用來安裝刀片的BC-H機箱則高達(dá)$17,000。機架服務(wù)器x3550的報價為$7,900，相應(yīng)的x3650的報價為$9,300。

　　經(jīng)過簡單的比較可以看出，由于刀片服務(wù)器的機箱價格原因，導(dǎo)致了單刀片時的刀片服務(wù)器價格（$7,100+$17,000=$24,000，或者$9,800+$17,000=$26,800）比單機架式服務(wù)器的價格（$7,900，或者$9,300）要貴許多。

　　試想一下，如果HS21或者HS21 XM刀片服務(wù)器中安裝了2個刀片，則刀片服務(wù)器價格為：

　　$7,100*2+$17,000=$31,000，或者$9,800*2+$17,000=$36,600，而兩臺x3550、x3650機架式服務(wù)器的價格分別為：$7,900*2=$15.800，或者$9,300*2=$18.600。這樣一來，刀片服務(wù)器的總體成本仍比機架式的要貴。但這并不能就說刀片服務(wù)器價格都比機架式服務(wù)器的要貴，因為我們可以看到，就單個“刀片”而言，它的確要比單臺機架式服務(wù)器便宜，只是所用的刀片機箱拖累了整個成本。只要有適當(dāng)?shù)摹暗镀�”�?guī)模，刀片服務(wù)器的最終總體成本肯定會小于多臺機架式服務(wù)器的總體成本低的。而且我們這里還沒有考慮到多臺機架式服務(wù)器連接所需的交換機價格。

　　如在刀版機箱中安裝了14塊“刀片”的情況下，安裝HS21“刀片”時的總成本為：

　　$7,100*14+$17,000=$116,400；如果安裝的是HS21 XM“刀片”，則總成本是：$9,800*14+$17,000=$154,200。

　　而14臺x3550的總成本為：$7,900*14=$110,600；14臺x3650的總成本為：$9,300*14=$130,200。注意最終的總成本還要計算一臺24口的1G光纖以太網(wǎng)交換機成本，約$12,500。則以上兩種采用機枷式服務(wù)器方案的總成本就分別變?yōu)椋?123,100和$142,700。對比一下上面的兩種刀片服務(wù)器方案總成本上升就可以知道，14塊HS21“刀片”的刀片服務(wù)器總成本要比兩種14臺機架式服務(wù)器方案都便宜。采用14塊HS21 XM“刀片”的刀片服務(wù)器總成本與貴的那種14臺機x3650架式服務(wù)器方案總成本相當(dāng)。

　　運行性能比較

　　經(jīng)一些專業(yè)的測試機構(gòu)測試表明，以LMBench3對服務(wù)器進(jìn)行其中一項最苛刻的測試——processor fork+execve（主要測試數(shù)據(jù)在I/O和內(nèi)存間的傳送速度），H21和H.21 XM刀片服務(wù)器的測試結(jié)果為289.9微秒，而x.3550機架服務(wù)器則為173.2微秒，速度上提高了40%（時間越長，速度越低）。這是由于在 H.21和H.21 XM刀片服務(wù)器是所配置的是RAID1，而在機架式的x.3550和x.3650服務(wù)器上配置的是RAID5。其他方面的測試結(jié)構(gòu)顯示，這幾款服務(wù)器的性能均不相上下，因為這些服務(wù)器的單元配置都基本上一樣，都采用了兩個四核Intel處理器，在主頻上測試時也選擇了差不多的配置。這樣一來，在性能上，刀片服務(wù)器與機架式服務(wù)器沒有太多區(qū)別，主要區(qū)別僅體現(xiàn)在由磁盤陣列影響的數(shù)據(jù)存取能力上。

　　擴(kuò)展能力比較

　　在擴(kuò)展能力上，我們要從兩個方面進(jìn)行比較。一是單臺服務(wù)器的比較，另一方面就是服務(wù)器群集擴(kuò)展的比較。

　　刀片服務(wù)器中的單臺服務(wù)器就是各個“刀片”。在這些“刀片”中由于它們的高密度決定了他們的擴(kuò)展能力非常有限。這既是刀片服務(wù)器的優(yōu)點，同時也是必然的缺點。一般的“刀片”只配備了兩塊硬盤，最多只配置RAID 1鏡像，或者RAID 0無冗余性能硬盤陣列，這就意味著硬盤容量不能超過刀片廠商規(guī)定的最大容量，也不能最大限度地提升服務(wù)器磁盤讀寫性能。這就是我們前面介紹的刀片服務(wù)器的 processor fork+execve測試結(jié)果遠(yuǎn)不如機架式服務(wù)器的原因了。除非服務(wù)器安裝和配置了iSCSI,、光纖通道或其它SAN連接，否則“刀片”很難在磁盤容量和讀寫性能方面不可能有實質(zhì)性的提高。

　　與刀片服務(wù)器中的“刀片”不同，機架式服務(wù)器的擴(kuò)展空間要大許多，這、樣也就可以配置更多的組件。如2U的x3650機架式服務(wù)器內(nèi)置了RAID 5，配有四個硬盤：三個組成RAID，一個做為熱后備硬盤。有的廠商甚至給1U的機架式服務(wù)器內(nèi)安置了等同于2U的存儲容量設(shè)備。

　　除了磁盤方面的擴(kuò)展能力外，在內(nèi)存、I/O擴(kuò)展槽方面，存在同樣的現(xiàn)象，那就是刀片服務(wù)器的“刀片”擴(kuò)展能力不如機架式服務(wù)器。

　　另外，刀片服務(wù)器還有另一個潛在缺點，就是它的專有性。如果你選擇一個廠商的刀片服務(wù)器，那就意味著服務(wù)項目、部件更新都要聽從于該廠商，而無法使用其它廠商的服務(wù)和組件。而且，一般情況下，未來更新、更快的CPU還是會首先采用在機架服務(wù)器上。

　　在擴(kuò)展能力的群集方面，刀片服務(wù)器具有先天優(yōu)勢，只需要把各個“刀片”插入到刀片機箱中，利用自身的群集管理軟件就可以很輕松地配置刀片服務(wù)器群。而機架式服務(wù)器要組建集群就沒那么容易了，它必須另外購買群集管理軟件，而且網(wǎng)

　　能耗方面的比較

　　相比于性能，服務(wù)器運行的最大成本——能耗費用常常被忽視。由于機架式服務(wù)器上安裝的部件更多，而且現(xiàn)在的刀片服務(wù)器已有專門為其優(yōu)化的處理器選擇，所以總體上來說，刀片服務(wù)器的能耗要遠(yuǎn)比機架式服務(wù)器的低。據(jù)一些測試機構(gòu)測試表明，相同配置的刀片服務(wù)器群與機架式服務(wù)器集群，能耗要低近20%。這對于只有少數(shù)幾臺服務(wù)器的小公司來說，沒什么太大差別，但如果一個公司中有幾十、上百臺這樣的服務(wù)器，這個效益就非常明顯增加了。

　　管理方面的比較

　　在一些大公司中，服務(wù)器的維護(hù)與管理成本也是非常高的。一般說來，刀片服務(wù)器的維護(hù)要比機架服務(wù)器來的便捷。首先，刀片的尺寸和重量便于處理。我們能在3秒鐘內(nèi)取出一片刀片，相比之下，拉出一個機架部件可能需要超過一分鐘。而且，刀片服務(wù)器中的線纜數(shù)（包括電源線、雙絞線或光纖電費）要遠(yuǎn)比同等規(guī)模的機架式服務(wù)器集群少，因為“刀片”之間共享了同一個帶有電源、風(fēng)扇、“刀片”交換底座，都是由刀片機箱提供。線纜的減少對于服務(wù)器的維護(hù)與管理提供了諸多方便。

　　另外，像前面說的刀片服務(wù)器中的各刀片可以通過自帶的群集管理軟件進(jìn)行統(tǒng)一管理，而機架式服務(wù)器要配置成服務(wù)器群集，需要另外購買群休管理軟件，而且配置相對來說更復(fù)雜些。

　　但同時我們也要看到，由于刀片的技術(shù)在廠商間的相對封閉，刀片服務(wù)器無法做到像機架式服務(wù)器那樣可以隨時相互替換，缺乏靈活性。這給服務(wù)器的維護(hù)與管理帶來一定的不便，可能經(jīng)常會需要請服務(wù)商來支持了。這一點必須要充分意識到。

　　鑒于以上各方面的比較結(jié)果，可以看出，刀片服務(wù)器與機架式服務(wù)器并沒有哪個占有絕對優(yōu)勢，這也決定了不同企業(yè)用戶有不同的選擇。

　　如果單從總體成本來考慮的話，對于只需少數(shù)幾臺服務(wù)器的中小型企業(yè)說，選擇機架式服務(wù)器更加合適。況且在運算性能、擴(kuò)展能力上，機架式服務(wù)器都更有保障，比較適合快速增長的中小型企業(yè)特點。

　　如果是中型以上的企業(yè)，所需的服務(wù)器比較多，則選擇刀片服務(wù)器更加合適。下方面管理更加容易，另一方面，總體成本、能耗方面也能節(jié)省一大筆開支。刀版服務(wù)器的擴(kuò)展能力不足完全可以通過多“刀片”集群，SAN存儲網(wǎng)絡(luò)來彌補。而這些，對于中型以上企業(yè)來說又幾乎是標(biāo)準(zhǔn)配置，可以說無需另外投資就能實現(xiàn)與機架式服務(wù)器集相當(dāng)?shù)男阅堋?br /> 　　絡(luò)連接、配置更復(fù)雜。

　　如在刀版機箱中安裝了14塊“刀片”的情況下，安裝HS21“刀片”時的總成本為：

　　$7,100*14+$17,000=$116,400；如果安裝的是HS21 XM“刀片”，則總成本是：$9,800*14+$17,000=$154,200。

　　而14臺x3550的總成本為：$7,900*14=$110,600；14臺x3650的總成本為：$9,300*14=$130,200。注意最終的總成本還要計算一臺24口的1G光纖以太網(wǎng)交換機成本，約$12,500。則以上兩種采用機枷式服務(wù)器方案的總成本就分別變?yōu)椋?123,100和$142,700。對比一下上面的兩種刀片服務(wù)器方案總成本上升就可以知道，14塊HS21“刀片”的刀片服務(wù)器總成本要比兩種14臺機架式服務(wù)器方案都便宜。采用14塊HS21 XM“刀片”的刀片服務(wù)器總成本與貴的那種14臺機x3650架式服務(wù)器方案總成本相當(dāng)。

　　運行性能比較

　　經(jīng)一些專業(yè)的測試機構(gòu)測試表明，以LMBench3對服務(wù)器進(jìn)行其中一項最苛刻的測試——processor fork+execve（主要測試數(shù)據(jù)在I/O和內(nèi)存間的傳送速度），H21和H.21 XM刀片服務(wù)器的測試結(jié)果為289.9微秒，而x.3550機架服務(wù)器則為173.2微秒，速度上提高了40%（時間越長，速度越低）。這是由于在 H.21和H.21 XM刀片服務(wù)器是所配置的是RAID1，而在機架式的x.3550和x.3650服務(wù)器上配置的是RAID5。其他方面的測試結(jié)構(gòu)顯示，這幾款服務(wù)器的性能均不相上下，因為這些服務(wù)器的單元配置都基本上一樣，都采用了兩個四核Intel處理器，在主頻上測試時也選擇了差不多的配置。這樣一來，在性能上，刀片服務(wù)器與機架式服務(wù)器沒有太多區(qū)別，主要區(qū)別僅體現(xiàn)在由磁盤陣列影響的數(shù)據(jù)存取能力上。

　　擴(kuò)展能力比較

　　在擴(kuò)展能力上，我們要從兩個方面進(jìn)行比較。一是單臺服務(wù)器的比較，另一方面就是服務(wù)器群集擴(kuò)展的比較。

　　刀片服務(wù)器中的單臺服務(wù)器就是各個“刀片”。在這些“刀片”中由于它們的高密度決定了他們的擴(kuò)展能力非常有限。這既是刀片服務(wù)器的優(yōu)點，同時也是必然的缺點。一般的“刀片”只配備了兩塊硬盤，最多只配置RAID 1鏡像，或者RAID 0無冗余性能硬盤陣列，這就意味著硬盤容量不能超過刀片廠商規(guī)定的最大容量，也不能最大限度地提升服務(wù)器磁盤讀寫性能。這就是我們前面介紹的刀片服務(wù)器的 processor fork+execve測試結(jié)果遠(yuǎn)不如機架式服務(wù)器的原因了。除非服務(wù)器安裝和配置了iSCSI,、光纖通道或其它SAN連接，否則“刀片”很難在磁盤容量和讀寫性能方面不可能有實質(zhì)性的提高。

　　與刀片服務(wù)器中的“刀片”不同，機架式服務(wù)器的擴(kuò)展空間要大許多，這、樣也就可以配置更多的組件。如2U的x3650機架式服務(wù)器內(nèi)置了RAID 5，配有四個硬盤：三個組成RAID，一個做為熱后備硬盤。有的廠商甚至給1U的機架式服務(wù)器內(nèi)安置了等同于2U的存儲容量設(shè)備。

　　除了磁盤方面的擴(kuò)展能力外，在內(nèi)存、I/O擴(kuò)展槽方面，存在同樣的現(xiàn)象，那就是刀片服務(wù)器的“刀片”擴(kuò)展能力不如機架式服務(wù)器。

　　另外，刀片服務(wù)器還有另一個潛在缺點，就是它的專有性。如果你選擇一個廠商的刀片服務(wù)器，那就意味著服務(wù)項目、部件更新都要聽從于該廠商，而無法使用其它廠商的服務(wù)和組件。而且，一般情況下，未來更新、更快的CPU還是會首先采用在機架服務(wù)器上。

　　在擴(kuò)展能力的群集方面，刀片服務(wù)器具有先天優(yōu)勢，只需要把各個“刀片”插入到刀片機箱中，利用自身的群集管理軟件就可以很輕松地配置刀片服務(wù)器群。而機架式服務(wù)器要組建集群就沒那么容易了，它必須另外購買群集管理軟件，而且網(wǎng)絡(luò)連接、配置更復(fù)雜。

　　能耗方面的比較

　　相比于性能，服務(wù)器運行的最大成本——能耗費用常常被忽視。由于機架式服務(wù)器上安裝的部件更多，而且現(xiàn)在的刀片服務(wù)器已有專門為其優(yōu)化的處理器選擇，所以總體上來說，刀片服務(wù)器的能耗要遠(yuǎn)比機架式服務(wù)器的低。據(jù)一些測試機構(gòu)測試表明，相同配置的刀片服務(wù)器群與機架式服務(wù)器集群，能耗要低近20%。這對于只有少數(shù)幾臺服務(wù)器的小公司來說，沒什么太大差別，但如果一個公司中有幾十、上百臺這樣的服務(wù)器，這個效益就非常明顯增加了。

　　管理方面的比較

　　在一些大公司中，服務(wù)器的維護(hù)與管理成本也是非常高的。一般說來，刀片服務(wù)器的維護(hù)要比機架服務(wù)器來的便捷。首先，刀片的尺寸和重量便于處理。我們能在3秒鐘內(nèi)取出一片刀片，相比之下，拉出一個機架部件可能需要超過一分鐘。而且，刀片服務(wù)器中的線纜數(shù)（包括電源線、雙絞線或光纖電費）要遠(yuǎn)比同等規(guī)模的機架式服務(wù)器集群少，因為“刀片”之間共享了同一個帶有電源、風(fēng)扇、“刀片” 交換底座，都是由刀片機箱提供。線纜的減少對于服務(wù)器的維護(hù)與管理提供了諸多方便。

　　另外，像前面說的刀片服務(wù)器中的各刀片可以通過自帶的群集管理軟件進(jìn)行統(tǒng)一管理，而機架式服務(wù)器要配置成服務(wù)器群集，需要另外購買群休管理軟件，而且配置相對來說更復(fù)雜些。

　　但同時我們也要看到，由于刀片的技術(shù)在廠商間的相對封閉，刀片服務(wù)器無法做到像機架式服務(wù)器那樣可以隨時相互替換，缺乏靈活性。這給服務(wù)器的維護(hù)與管理帶來一定的不便，可能經(jīng)常會需要請服務(wù)商來支持了。這一點必須要充分意識到。

　　鑒于以上各方面的比較結(jié)果，可以看出，刀片服務(wù)器與機架式服務(wù)器并沒有哪個占有絕對優(yōu)勢，這也決定了不同企業(yè)用戶有不同的選擇。

　　如果單從總體成本來考慮的話，對于只需少數(shù)幾臺服務(wù)器的中小型企業(yè)說，選擇機架式服務(wù)器更加合適。況且在運算性能、擴(kuò)展能力上，機架式服務(wù)器都更有保障，比較適合快速增長的中小型企業(yè)特點。

　　如果是中型以上的企業(yè)，所需的服務(wù)器比較多，則選擇刀片服務(wù)器更加合適。下方面管理更加容易，另一方面，總體成本、能耗方面也能節(jié)省一大筆開支。刀版服務(wù)器的擴(kuò)展能力不足完全可以通過多“刀片”集群，SAN存儲網(wǎng)絡(luò)來彌補。而這些，對于中型以上企業(yè)來說又幾乎是標(biāo)準(zhǔn)配置，可以說無需另外投資就能實現(xiàn)與機架式服務(wù)器集相當(dāng)?shù)男阅堋?/td>