刀片服务器和机架式服务器有什么区别？

刀片式服务器这是一种密集度高的低成本服务器平台,一般用于特殊行业或者高密度工作环境。一个大型的主机箱体,内部有很多标准插槽,供刀片式服务器安置。这些刀片式服务器即可和其他服务器之间毫无关联的独立运行,也可以利用相关的技术把这些刀片式服务器集合成一个服务器集群,共享资源,运行着分配的任务。在集群下插入新的刀片服务器还可以提升整体性能。而且刀片式服务器支持热拔插,所以,系统维护起来非常方便。机架式服务器这是市面上使用最多的服务器平台。它们有着它们的行业标准,其外观按照统一的标准来计,而这个标准的单位是U,1U=175英寸或44厘米。宽度则为19英寸。机架式服务器的优点是,占用空间小,而且便于统一管理,零配件也比较容易购买到,便于修理更换。但是受限于内部空间的限制,扩充性比较一般,散热稍弱。综上所述!可以看出刀片式服务器价格会稍高于机架式服务器,而且由于内密集度高,单一零件损坏更换起来麻烦。机架式服务器则是性价比最高的服务器平台,也是适用性最广的。机架服务器的主要作用是为节省空间，由于能够将多台服务器装到一个机柜上，不仅可以占用更小的空间，而且也便于统一管理相关信息。机架服务器的宽度为19in,高度以U为单位（IU=175in=4445mm)，通常有1、7U几种标准的服务器。 解析：机架式服务器由于在扩展性和散热问题上受到限制，因而单机性能比较有限,应用范围也受到一定限制，往往只专注于某方面的应用，如远程存储和网络服务等。铁皮一堆。机架式->。当设备到5000台机架服务器的时候。机柜式一般卖的是应用，就同样更新换代到刀片式服务器了，500台你的家用电脑放到一个房间里。

塔式服务器：相当于能长时间运行不关机的台式机，主板扩展能力强（也就是插槽多），占用面积

最大，使用于个人网站，小企业，便宜。

机架式服务器：主要是用工业标准，统一化装在机柜里，占用体积小，看着一排排，不乱，便于统

一管理，适用于中小企业，可扩展内存，硬盘，扩展性优于塔式机。

刀片式服务器：占用体积小，线缆比较少，适用于大型集群（集群可以理解为就是业务量很

大，需要很多服务器，处理的东西很杂，需要不同的功能，例如不同的系统，

每刀当于一个主板，所以可以装不同系统），也就是它的适应大型公

司，像百度，太平洋等大型企业，缺点，每刀的扩展性差。扩展需要买刀

片 ，也就是业务量小体现不出价值，业务量越大，刀片越占优势。总体费用也

高 。

通常，人们根据服务器的不同形状和结构，将服务器分为塔式、机架式和刀片式服务器。那么这三种服务器有什么区别，各自的应用是什么呢？

塔式服务器

塔式服务器是最常见的一种。它的外形和结构和我们家的电脑差不多，但规格更大。它的形状和大小没有统一的标准。塔式服务器的优势在于主板扩展性强，插槽多，塔式服务器的机箱中往往会预留大量空间，用于硬盘和电源的冗余扩展。这种服务器不 不需要额外的设备，对空间的要求很小，并且具有良好的可扩展性和高配置，因此应用范围广泛，可以满足常见的服务器应用需求。这类服务器特别适合常见的入门级和工作组级服务器应用，成本相对较低，性能可以满足大多数中小企业用户的要求。目前市场需求空间还是很大的。然而，这种类型的服务器也有许多限制。当需要多台服务器同时工作以满足更高的服务器应用需求时，由于其个体体积大，占用空间大，管理不便，并不适合。

机架式服务器

机架是工业标准化下的产品，外观按照统一的标准尺寸设计，方便机柜统一放置，满足企业的服务器密集部署需求。架子的优点是可以节省空间。由于一个机柜内可以安装多台服务器，不仅占用空间少，而且便于统一管理。

机架的宽度为19英寸，高度以U为单位。通常有几个标准服务器，如1U，2U，3U，4U，5U和7U。这种服务器的优点是占用空间少，易于统一管理。但是由于内部空间的限制，扩展性有限。例如，1U服务器通常只有一个或两个PCI扩展槽。另外，散热性能也是需要注意的问题。另外还需要柜子等设备。所以这种服务器多为服务器数量较多的大型企业使用。很多企业也采用这种类型的服务器，只是将服务器交付给专门的服务器托管机构来托管，尤其是目前很多网站都采用这种方式。这种服务器在可扩展性和散热方面受限，因此单机性能受限，应用范围也受到一定限制。它通常只关注某些应用，如远程存储和网络服务。价格方面，机架式服务器一般比相同配置的塔式服务器贵20%左右。

刀片服务器

Server是HAHD的低成本服务器平台，专为特殊应用行业和高密度计算机环境而设计。它的主要结构是一个大的主底盘，许多 quot刀片 quot可以插入。每个刀片其实就是一个系统主板，类似于独立的服务器，可以通过本地硬盘启动自己的操作系统。每个刀片可以运行自己的系统，服务于不同的指定用户群，彼此之间没有关系。而且这些主板也可以通过系统软件组装成一个服务器集群。在群集模式下，所有刀片都可以连接起来，以提供高速网络环境，共享资源并为同一用户组提供服务。通过在集群中插入新的刀片，可以提高整体性能。

由于每个刀片都是可热插拔的，因此可以轻松更换系统，并最大限度地减少维护时间。刀片服务器比机架式服务器更节省空间，同时散热问题也更突出。大功率风扇通常安装在机箱中以散热。这种服务器虽然节省空间，但其机柜和刀片的价格并不低，一般用于大型数据中心或需要大规模计算的区域，如银行、电信和金融行业以及互联网数据中心。目前，节省空间、便于集中管理、易于扩展、提供不间断服务已经成为下一代服务器的新需求，而刀片服务器正好可以满足这一需求，因此刀片服务器的市场需求不断扩大，市场前景良好。

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　　所谓刀片服务器是指在标准高度的机架式机箱内可插装多个卡式的服务器单元，实现高可用和高密度。每一块"刀片"实际上就是一块系统主板。它们可以通过"板载"硬盘启动自己的操作系统，如Windows NT/2000、Linux等，类似于一个个独立的服务器，在这种模式下，每一块母板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过，管理员可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境，并同时共享资源，为相同的用户群服务。在集群中插入新的

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　　"刀片"，就可以提高整体性能。而由于每块"刀片"都是热插拔的，所以，系统可以轻松地进行替换，并且将维护时间减少到最小。

　　这些刀片服务器在设计之初都具有低功耗、空间小、单机售价低等特点，同时它还继承发扬了传统服务器的一些技术指标，比如把热插拔和冗余运用到刀片服务器之中，这些设计满足了密集计算环境对服务器性能的需求；有的还通过内置的负载均衡技术，有效地提高了服务器的稳定性和核心网络性能。而从外表看，与传统的机架/塔式服务器相比，刀片服务器能够最大限度地节约服务器的使用空间和费用，并为用户提供灵活、便捷的扩展升级手段。

　　刀片服务器的特点

　　刀片服务器公认的特点有两个，一是克服了芯片服务器集群的缺点，被成为集群的终结者；另一个是实现了机柜优化。

　　集群终结者

　　众所周知，作为一种负载均衡技术，服务器集群已经在有效提高系统的稳定性和核心网络服务的性能方面被广泛采用，在集群系统中，若要提供更高端的运算和服务性能，只需增加更多的单元就可以获得更高的性能。更为重要的是，服务器集群还可以为任何一台单独的服务器提供冗余和容错功能。

　　目前IT行业正在大力发展适应宽带网络、功能强大可靠的计算机。在过去的几年里，宽带技术极大地丰富了信息高速公路的传输内容。服务器集群和RAID技术的诞生为计算机和数据池的互联网应用提供了一个新的解决方案，而其成本却远远低于传统的高端专用服务器和大型机。但是，服务器集群的集成能力低，管理这样的集群使很多管理员非常头疼。尤其是集群扩展的需求越来越大，维护这些服务器的工作量简直不可想像，包括服务器之间的内部连接和摆放空间的要求。这些物理因素都限制了集群的扩展。刀片服务器的出现适时地解决了这些问题。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，共享资源。同时每个刀片都可内置监视器和管理工具软件， 配置一台高密度服务器就可以解决一台到一百台服务器的管理问题，如果需要增加或者删除集群中的服务器，只要插入或拔出一块板即可，将维护时间减少到最小。就这个意义上来说，Blade Server从根本上克服了服务器集群的缺点。

　　实现机柜优化

　　从某一角度而言，刀片服务器实现了机柜优化的自然飞跃。刀片服务器将机柜式服务器所占用的空间密度再一次提高了50%。资料显示，在机柜系统配置好的前提下，将1U机架优化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要提高四到五倍。比如在处理1024节点的高密度计算服务器环境里，1U配置需要24个机柜，其中不包括以太网交换集线器所占用的机柜空间，而采用插有8个"刀片"的刀片服务器，只需要9个机柜，却包括了以太网交换机的空间。在相同的面积内，数据中心可以通过部署刀片服务器获得8倍于机架式服务器的服务器租赁收益。

　　另外，刀片服务器采用集中管理的方式，可以简化服务器的管理工作。在IT人员日益匮乏的今天，采用刀片服务器的企业可以减少雇佣工资高昂的服务器管理和维护人员，从而降低维护费用。还有，刀片服务器的低功耗设计也会显著减少能耗，节约能源的同时减少了费用。

　　作为一种新兴的服务器产品，读者可能还缺乏对它的直观认识。每台刀片服务器一般由机柜和刀片组成，因此刀片服务器的标识由机柜的型号和刀片的型号共同构成，而不像以往的服务器那样由一个单一的服务器型号所代表。刀片通过机柜背板上的CompacPCI接口与之相连接。服务器机柜一般可以容纳8片至数十片刀片。刀片以服务器刀片为主，而每个服务器刀片都是一个功能完整的服务器。

　　在此，我们以一款常见的一种刀片服务器向大家介绍一下，以了解其基本构成。

　　根据所需要承担的服务器功能，刀片服务器被分成服务器刀片、网络刀片、存储刀片、管理刀片、光纤通道SAN刀片、扩展I/O刀片等等不同功能的相应刀片服务器。

　　目前最为常见的服务器刀片一般采用1颗为的Intel Pentium Ⅲ处理器，并采用ServerWorks LC-E芯片组、Intel 815芯片组、Via Pro266芯片组，支持的内存容量和类型由芯片组决定，内存类型一般为具有ECC功能的SDRAM或DDR。由于刀片服务器的散热问题较为严重，在设计中也有厂商采用了低功耗的Transmeta 5600处理器。目前，HP、Sun也正致力于把它们的RISC处理器制作成服务器刀片，只是尚未面世。

　　除连接机柜背板的接口外，服务器刀片上一般还具有一个PMC扩展接口，可以连接PMC接口的扩展卡，如SCSI卡、光纤存储卡等，其功能相当于PCI扩展槽，只是相应接口的扩展卡价格略贵。 服务器刀片采用与笔记本电脑相同规格的65mm(25英寸)硬盘，一般只安装操作系统和简单的应用软件，性能较低。

　　网络刀片

　　网络刀片的功能相当于局域网交换机，从而提供良好的网络监控和管理功能。网络刀片普遍提供10/100Mbps端口，以双绞线的方式连接服务器刀片，对外提供高速上连通道(千兆端口)。采用NAS存储方式的刀片服务器经常会配备2个网络刀片，其中一个专门用于连接NAS设备。每个刀片支持10/100/1000M以太网连接，并且可以在背板上安装10/100/1000M的2-4层交换机，这样就可以把系统中每个槽位上安装的刀片与交换机连接起来，提供一个基于IP的交换网络。通过集成这种总线，刀片服务器系统可以很好地集成IP业务和语音业务，提供各种不同的电信增值服务。

　　存储刀片

　　存储刀片可以被视为一个硬盘模块，通过背板总线或者硬盘接口线向服务器刀片提供存储功能。存储刀片上一般配备2块性能较高90mm(35英寸)硬盘，接口类型有IDE、SCSI和光纤通道(Fiber Channel)接口。

　　管理刀片

　　第一代刀片服务器的KVM(Keyboard、VGA、Mouse)刀片可以说是功能最为简单的管理刀片，提供对所有服务器刀片的管理控制。KVM刀片，提供键盘、鼠标、显示器接口，KVM刀片经常还包括软驱和光驱，便于使用者直接操作服务器刀片。KVM刀片上提供切换开关，用于在机柜上的不同刀片之间或者不同机柜之间进行切换。第二代刀片服务器具备更加强大的管理功能，但是各家产品各不相同。管理刀片往往通过服务器刀片上集成的监控管理芯片进行1台或多台刀片服务器的集中监控和管理。管理刀片向服务器机柜内的其他刀片提供必要的配置信息，并在某些刀片发生故障时接收报警信息，并向监控程序发出报警。

　　CompactPCI ：刀片服务器的标准

　　CompactPCI开放式标准架构很好地平衡了业界标准，包括硬件、操作系统、应用开发工具、能快速有效开发高利润的电信增值服务，同时使传统上以专有软硬件架构为主的电信建设转型，能享受开放系统带来成本大幅降低及大众化业界标准操作系统的好处。这一转变让设备及服务供应商找到了数以百万计的开发者，并开始采用具高可靠性、高扩展性和高性能的CompactPCI宽频通讯平台。

　　CompactPCI总线标准是建立刀片服务器的基础。它是惟一的标准，同时也是标准纷争的起源。CompactPCI目前有2个主要的版本，即 10版和20版，它们在接口定义的完善程度上不尽相同。早期的刀片服务器全部采用CompactPCI 10的标准，背板带宽也限定在32位PCI之内，这些产品属于第一代刀片服务器。2002年最新推出的刀片服务器部分采用CompactPCI 20标准，背板支持64位PCI通信，称之为第二代刀片服务器。由于标准的版本不同，两代刀片服务器之间不能完全兼容。

　　目前为止，只有HP一家声称完全按照CompactPCI标准设计刀片服务器，而其他服务器厂商只是在总线和接口标准方面遵循CompactPCI，在刀片的尺寸上没有完全按照该标准去执行。

　　应用模式指南

　　刀片服务器的应用很广泛，尤其是对于计算密集型应用，比如天气预报建模、数据采集、数据仿真、数字影象设计、空气动力学建模等等。而对于行业应用，如电信、金融、 IDC/ASP/ISP应用、移动电话基站、视频点播、Web主机操作及实验室系统等，刀片服务器依然能大显身手。刀片服务器的出现使其在2001年底的服务器市场上占据一块相对于机架式服务器来说不算小的市场份额。而随着2002年技术的发展尤其是InfiniBand技术开始扮演重要角色，刀片服务器将逐渐成为主流服务器并占据较大的市场份额。

　　刀片服务器的使用范围相当广泛。下面我们列出两个典型的应用模式进行简单的介绍。

　　应用模式1：网站Web服务器

　　这种方式可充分发挥刀片服务器密度高、可群集以及可远程管理的优势。网站可以用刀片服务器组成高密度的群集，用来实现高访问量的Web服务器，后端再连接中高端的服务器或群集系统作为数据库服务器。存储服务提供商可以采用同样的前端方案，后端配合NAS设备来提供存储服务。与普通机架服务器相比，刀片服务器在这类应用中的优势在于占用机位少，可有效节省托管费用。

　　应用模式2：中小企业网络服务器

　　当前的企业网络需求是多方面的，需要类型多样的服务，其中有些服务可以安装在一台机器上，而有些则需要使用至少一台备份机器或者群集。与之相对应，任何一个刀片系统既可以独立运行，也可以与其他服务器组成群集或互为备份。根据企业的实际需要进行搭配。这种方式可充分发挥刀片服务器易管理、配置灵活和可扩展性好的优势。 使用刀片服务器进行群集并与存域网相结合，这可以胜任大数据量吞吐的数据库并行处理。对于企业来说，这种高密度不仅节约了宝贵的机柜空间，还节约了布线成本，并可节电，从而降低对UPS的要求。

刀片式服务器产品在多核、低功耗技术的推动下将从最初追求高密度的刀片服务器，发展到强调整体综合性能、高生产力的新一代的刀片产品。刀片式服务器将以更高密度、敏捷式部署和维护、全方位监控管理、高可扩展性、高可用性为发展重点，并成为与机架式服务器并驾齐驱的成熟的主流产品。

下面来比较一下刀片服务器和机架服务器优势。 刀片服务器在机房布线只要统一布网络线、电源线，刀片服务器之间不需要人为布线;而机架服务器则要分别对每台服务器的网络线、电源线进行配线，如果一个42U的机柜上安装多台1U的服务器时，机柜后面的布线就非常的多，看起来比较凌乱。假如需要10台可靠性较高的1U机架服务器，而且需要有KVM、网络和管理功能，那么我们需要的配件是20个电源(冗余电源)、10根KVM线缆、至少20根网线(每台服务器需管理线和网络线各一根)，这还不包括连接外部存储和其他设备的线缆。刀片服务器方案的线缆布线明显优于1U 机架方案。

从TCO的角度来看，刀片服务器管理起来更容易，在更小的空间里提供更多的处理能力，而且花费也更少。因为许多部件都可以共享，跟1U服务器不同。比如在上面的例子中，采用刀片服务器后，就不再需要10个DVD光驱、10个不同的远程管理模块和20块电源了。 大多数刀片服务器的灵活性不如机架服务器。比如刀片在高性能数据库应用中，无法通过外部RAID卡来配备磁盘阵列。另外，如果用户需要大容量内存的数据库服务器，而又不想通过机群方式构建，刀片也会显得力不从心。因为，有16根内存插槽的机架服务器在市场上很容易买到，而刀片服务器大多只能支持4-8根内存插槽。可见，刀片服务器的灵活性比较弱，就算有合适的产品，价格也是奇高无比。

从理论上来说，由于减少了许多重复的不必要的部件如DVD、电源以及KVM和网络等线缆，刀片服务器的采购成本会比同等数量的机架服务器低。刀片服务器厂商每一家都有自己的专有刀片架构，由于具有垄断性，这使得IBM、HP和DELL刀片产品的价格居高不下。

人们都认为，满配的刀片服务器和同一厂商的最贵的机架服务器相比，成本还是节省不少。但实际上，如果用户采取的是“在机箱里逐渐地增加刀片”的做法，就会发现，机架服务器的性价比更高。因为大多数刀片及相关产品都比相应的机架产品昂贵，刀片也比1U机架价格高，至少不便宜。

1U机架式服务器的优势在于其采用的是标准服务器设计技术，标准外设，标准接口，具有RAID功能、冗余功能，可独立运行并承担任务。在扩展性方面，机架式服务器因为机箱空间小，所以机箱内的扩展性能较差，但它可通过服务器群集，或者外接扩展柜的方式进行非常有效的扩展。而刀片服务器在向上扩展和向外扩展方面均具有创新性。添加新服务器一般只需将新的单处理器或多处理器刀片服务器插入到机箱的开放式托架中即可。刀片服务器可插入到已扩展的基础设施中。此外，机箱内部的选件模块还可使我们添加一旦在外部连接便可实现共享的功能。刀片技术的模块化设计可实现快速扩展。

IBM、HP和DELL的刀片产品之间还不能兼容，没有标准化，而且就是同一厂家不同的刀片机箱标准也有不同。机架式服务器是统一的标准来做的，IBM的2U服务器可以安装在DELL的42U的服务器机柜里。

采用普通1U机架服务器方案时，由大量的电源线、网线产生的接插点形成了大量潜在的“问题点”，换成刀片服务器机箱和刀片服务器解决方案后，原先的网络、电源接插点减少了，同时也就增加了系统的可靠性。

刀片服务器的所有关键组件均可实现冗余或热插拔，其中包括冷却系统、电源、以太网控制器与交换机、中间背板与背板、硬盘及服务处理器。卸下服务器进行维修仅意味着将刀片服务器拖出机箱，这就像拆卸热插拔硬盘一样简单。高级刀片服务器系统提供了实现高度敏感维修的智能方式，高级诊断功能可指导维修人员直接找到故障部件，从而实现快速有效的恢复，有些刀片服务器甚至不会出现单点故障。机架服务器维护相比刀片则复杂一些。

总之，机架式服务器和刀片服务器都属于功能型服务器，它们专门专注某一具体应用。机架式服务器能够满足用户应用的需求，刀片式服务器的集成度过于密集，并且刀片式服务器适合大量机器在一起组成集群供用户使用，因此，刀片式服务器与机架式相比还没占到绝对的优势。

刀片服务器在数据中心的应用已经存在很长时间了，长期以来我们的数据都是保存在刀片服务器中的。

但我们平时在不知觉中就存储在了刀片服务器中。

而高密度服务器，将尽可能多的服务器放置在尽可能小的空间。按照这种思路，刀片服务器是理想的选择，因为你可以将某些刀片服务器放置在10U的机架里，而同等规模的普通服务器却需要占用16U的机架。

高密度服务器配置受益于虚拟化软件，带有高密度配置的整合、高密度配置减少电力消耗

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