Blady před branami výpočetního centra

Zásuvným serverovým modulům v počítačových centrech patří budoucnost. Téměř všichni velcí výrobci je už mají...


Zásuvným serverovým modulům v počítačových centrech patří budoucnost. 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 se zdá natolik zřejmý, 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.

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.
Větší výpočetní potenciál se ale 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 už má ale být podle
analytiků 20 % všech serverů prodáno ve formě zásuvných karet.
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.

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 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.

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.
Vhodný software pro správu pak nabízí nástroje k zajištění vzdáleného
managementu, zálohování a automatického dohledu nad systémy. 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. Také HP vyvinulo (zatím pro americký trh) své vlastní produkty, které
odpovídají tomuto konceptu.

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.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.