刀片服务器与机架服务器优势PK

由于企业机房空间有限等因素，刀片服务器和机架服务器越来越受用户的欢迎，那么它们到底有什么特点，刀片和机架服务器到底哪个更好呢本文就和大家一起来探讨这个问题。 我们经常看到的服务器，从外观类型可以分成三种，分别是塔式服务器、机架式服务器和刀片式服务器。由于企业机房空间有限等因素，刀片服务器和机架服务器越来越受用户的欢迎，那么它们到底有什么特点，刀片和机架服务器到底哪个更好呢本文就和大家一起来探讨这个问题。 一、机架服务器及其特点 机架式服务器是指可以直接安装到标准19英寸机柜当中的服务器，通常这样的服务器从大小来看有点类似交换机，因此机架服务器实际上是工业标准化下的产品，其外观按照统一标准来设计，配合机柜统一使用，以满足企业的服务器密集部署需求。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。一个普通机柜的高度是42U(1U=175英寸或44厘米)，机架服务器的宽度为19英寸，而大多数机架服务器是1U-4U高。 机架服务器的优点是占用空间小，而且便于统一管理，但由于内部空间限制，扩充性较受限制，例如1U的服务器大都只有1到2个PCI扩充槽。此外，散热性能也是一个需要注意的问题，此外还需要有机柜等设备，因此这种服务器多用于服务器数量较多的大型企业使用，也有不少企业采用这种类型的服务器，但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的服务器都采用这种方式。 二、刀片服务器及其特点 刀片服务器是一种高可用高密度的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其主要结构为一大型主体机箱，内部可插上许多“刀片”，其中每一块刀片实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器，它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统。每一块刀片可以运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。而且，也可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的刀片可以连接起来提供高速的网络环境，共享资源，为相同的用户群服务。在集群中插入新的刀片，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。 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刀片服务器。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。 三、刀片服务器与机架服务器优势全对比 目前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。目前刀片服务器在多个行业已经打开突破口，市场需求不断被激发，刀片服务器市场的未来引人关注。 目前，作为服务器领域的新星，这种高密度的刀片服务器所带来的市场前景已经被各大服务器厂商所看好，其中当然包括IBM、HP、SUN、DELL等这些国际大牌和像联想、浪潮、曙光等国内知名品牌。下面就让我们来比较一下刀片服务器和机架服务器优势。 1、从空间密度来看刀片服务器和机架服务器 刀片服务器比机架式服务器更节省空间，实际上刀片服务器是将机架服务器所占用的空间密度再一次提高了50%。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中，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，如果全部采用1U配置的服务器，则需要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”的刀片式服务器，只需要9个机柜，却包括了以太网交换集线器的机柜空间。 2、从机房布线和管理方面来看刀片服务器和机架服务器 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。假如我们需要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，我们采用刀片服务器后，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。 3、从灵活性来看刀片服务器和机架服务器 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。 大多数情况下，刀片支持25英寸的硬盘，这不仅比35英寸的硬盘贵，而且性能也差一些，这也是拜“刀片追求高密度”所赐。今天，一个典型的刀片至多只能安装140GB硬盘，而有不少机架产品却可以配备2TB(4X500GB)的存储能力。 4、从采购成本来看刀片服务器和机架服务器 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，一般刀片机箱需要4000-8000美元，刀片也比1U机架价格高，至少不便宜。 5、从扩展性和标准来看刀片服务器和机架服务器 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。 6、从可靠性和维护来看刀片服务器和机架服务器 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，加上标准、散热方面还没得到彻底解决，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，刀片式服务器到目前为止，与机架式相比还没占到绝对的优势。

通常人们按照外形结构的不同将服务器分成塔式、机架式、刀片式服务器三种类型。 塔式服务器 塔式服务器一般是大家见得最多的，它的外形及结构都与普通的PC机差不多，只是个头稍大一些，其外形尺寸并无统一标准。

塔式服务器的主板扩展性较强，插槽也很多，而且塔式服务器的机箱内部往往会预留很多空间，以便进行硬盘，电源等的冗余扩展。这种服务器无需额外设备，对放置空间没多少要求，并且具有良好的可扩展性，配置也能够很高，因而应用范围非常广泛，可以满足一般常见的服务器应用需求。

这种类型服务器尤其适合常见的入门级和工作组级服务器应用，而且成本比较低，性能能满足大部分中小企业用户的要求，市场需求空间还是很大的。

但这种类型服务器也有不少局限性，在需要采用多台服务器同时工作以满足较高的服务器应用需求时，由于其个体比较大，占用空间多，也不方便管理，便显得很不适合。 机架式服务器 机架服务器实际上是工业标准化下的产品，其外观按照统一标准来设计，配合机柜统一使用，以满足企业的服务器密集部署需求。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。机架服务器的宽度为19英寸，高度以U为单位（1U=175英寸=4445毫米），通常有1U，2U，3U，4U，5U，7U几种标准的服务器。最常用的有1U 2U。

这种服务器的优点是占用空间小，而且便于统一管理，但由于内部空间限制，扩充性较受限制，例如1U的服务器大都只有1到2个PCI扩充槽。此外，散热性能也是一个需要注意的问题，此外还需要有机柜等设备，因此这种服务器多用于服务器数量较多的大型企业使用，也有不少企业采用这种类型的服务器，但将服务器交付给专门的服务器托管机构来托管，尤其是很多网站的服务器都采用这种方式。

这种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，往往只专注于在某方面的应用，如远程存储和网络服务等。

刀片服务器是一种高可用高密度的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，每一块刀片类似于一个个独立的服务器，它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统。在集群模式下，所有的刀片可以连接起来提供高速的网络环境，共享资源，为相同的用户群服务。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刀片服务器。

什么就一台谁说的 一个刀片服务器基本上是整合在一张板卡上的一个完整的服务器, 包含处理器、内存和运行应用程序所必需的网络部件。刀片被安装在一个单一的底盘上，这样就使得在一个传统服务器体积大小的空间里可以容纳20多个刀片服务器。这样带来的好处就是得到一种具有更低成本，更高密度和更好的性能的系统结构，这种结构最近以来得到了越来越多的关注。 与传统的服务器相比，刀片服务器更像一种时尚的电子消费品：服务器被设计成刀片形状，完全可以像书架上的书一样整齐插入到特定的机架中。这个具有革命性的创新产品，给业界带来的影响可谓深远。 在刀片服务器这种架构出现之前，要组建一个复杂的运算环境往往需要庞大的空间。IBM在上世纪做的大型机，其庞大程度令人吃惊。即使在今天，用传统机架服务器组建一台十万亿次超级计算机，依然要占用四分之一个足球场那么大的空间。 刀片服务器的出现，无疑是对空间的巨大解放。按照体积计算，刀片服务器的密度和运算能力都在同样体积的机架服务器的一倍以上。IBM BladeCenter可在7U(高1225英寸)的空间插入14个HS20刀片；HP最新发布的BL30p刀片服务器，则可在105英寸高的机箱中插入16个刀片。尤其在需要服务器物理整合以及大幅度节省空间的应用领域，如电信中心、大型网络游戏运营等，刀片服务器有很好的应用前景。 刀片服务器的优点远不止这些。由于全球经济低迷，企业对IT的投资更加谨慎。刀片服务器由于集成和共享了很多组件，具备极高的性价比，因而更容易获得CIO们的青睐。一般来说，刀片服务器高度集成了CPU、硬盘、内存、网络接口和控制芯片，它们并列地插在刀片服务器机箱的背板上，共享统一的电源供应、风扇、鼠标、键盘以及显示器设备，不仅占地空间更少，还去掉了在机架式服务器中消耗电能的部件，降低了系统电源的发热量。 更重要的是，结构上的集中、精简带来了管理上的方便。IT管理员可以很轻松地将运算工作分配到各个不同的系统里。例如，北京市公安局采用惠普公司的刀片服务器，一共有40多个刀片，但是硬件系统管理员只有一位。 专家认为，刀片服务器取代传统机架式服务器已是大势所趋。机架服务器在取代塔式服务器之后，也将逐渐被刀片服务器所取代。因此，对服务器厂商而言，刀片服务器不仅意味着新的市场商机，更关系到未来的生死存亡。 刀片服务器最早出现在本世纪初，由RLX等小服务器厂商研制推出。但是自诞生起，刀片服务器就吸引了众多大厂商的垂青。

提到刀片服务器的时候，总是少不得要说说RLX。这家没有多大名气的厂商将传统的架式服务器的所有功能集中在一块高度压缩的电路板中，然后再插入到机箱中，并根据其架构的特点，命名为刀片服务器（Blade Server）。实际上，刀片服务器就是一个卡上的服务器：一个单独的主板上包含一个完整的计算机系统，包括处理器、内存、网络连接和相关的电子器件。但是它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统，如Windows NT/2000、Linux、Solaris等等，类似于一个个独立的服务器。

囿于技术等原因，这种昂贵的机器最初只是应用于大的互联网数据中心，用于大规模的数据运算，正如上面所提及的HP刀片在第九城市的应用。但是随着竞争的加剧，高端技术的下移，以及用户需求的快速成长，刀片服务器显然正在悄悄地成为企业市场新贵。

HP涉足刀片服务器市场的时间绝对是超前的，2001年下半年，看到这一产品巨大潜力的HP就发布了基于英特尔芯片组的刀片服务器，而销售对象主要是企业的内部数据中心。年年攀升的销售额也证明了HP在刀片市场的超前眼光。2005年，第九城市2000多台的销售更是吸引了众多眼球。HP方面在刀片服务器市场的态度清晰而明确，它认为“刀片服务器代表了一种典型转变，它提供了一个模块化的体系机构，不但改变了IT部门提高资产利用率的方式，而且促进服务器、网络和存储负责人之间更紧密的协作。”为此，HP在刀片上下了真功夫，BL20pG3，BL25p，BL35p，BL45p等等基于Intel、 AMD的2路、4路以及双核产品一应俱全，为用户提供了相当丰富的选择。

在硬件之外，管理软件的易用性也成为HP刀片服务器的另一大特色。虚拟分区技术，能够虚拟和资源分区，完成多种应用的部署，为用户节省空间，提升效率提供技术支持；Performance Analyzer 20能够自动检测和解释性能瓶颈，为用户升级产品提供技术判断和依据；刀片服务器可视化和智能刀片服务器管理能够全程跟踪监控，及时而准确地对故障进行确认，并通过可视化的友好界面进行显示，使用户可以准确描述故障状态，网络管理员得以准确定位问题所在，从而在第一时间解决问题，保障用户业务在最短时间内得以恢复。尤为值得一提的是HP的ProLiant 精华软件：快速部署软件包（Rapid Deployment Pack，简称RDP），它通过全图形界面的GUI，控制台软件来分发和部署控制服务器，适用于ML,DL，BL全系列ProLiant服务器，为用户快速部署系统提供了必要的支持。

作为集群的竞争对手，刀片服务器本身确实具有“降低硬件成本、简化部署和维修、最大限度地利用数据中心的空间、减少功率消耗”这四个鲜明特点，但伴随着的散热性、噪音、背板标准不统一等问题也难以避免。更重要的是，在服务器的历史中，刀片服务器还只是刚刚起步，除了产品自身的技术发展之外，软硬件合作伙伴体系同样重要，用户的需求和接受程度都还需要培养，正如HP所说，刀片的主要应用领域仍然是在高密集度领域，普及到一般的商用市场，还需要时间。