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哪种形式的服务器更适合您的数据中心?
2009-07-04 08:46 来源:

  在数据中心计算世界中,在部署机架式服务器来运行整合或虚拟化的应用是否比部署刀片服务器更好这个问题上存在着很大的争议。

  鉴于IBM在最近几次测试中一直表现不错,因此在本次刀片对机架服务器实际测试中,我们测试了IBM在这两类产品中的最先进的产品--HS21与HS21 XM刀片服务器和x3550与x3650机架服务器--并把重点放在性能、能耗和可管理性上。

  由于刀片产品至少存在一些共同之处,因此我们认为这些测试结果普遍适用于来自其他厂商(例如,Dell和HP)的刀片服务器,尽管在评估来自其他厂商的产品时可能存在厂商特有的考虑因素。

  耗电是总拥有成本(TCO)中的一个关键考虑因素,我们发现刀片服务器减少了但没有消除需要电力的冗余硬件组件。这就是说,在IBM的刀片服务器性能与机架服务器性能相当时,刀片服务器更节能,并且潜在地更容易维护。

  由于必须考虑到刀片机箱的费用,因此在只购买一两台服务器时,机架服务器比刀片更便宜,不过与购买同样数量的机架式服务器相比,一台完全配置的刀片服务器机箱是更为经济的硬件购买选择。另一方面,采用刀片配置需要锁定一家厂商,而机架式服务器则不需要,因为它们可以根据需要每次增加一台。此外,刀片不适合需要大量机内存储容量的应用。

  产品细节

  我们测试了IBM公司的两种型号的刀片服务器:HS21和HS21 XM。这两种刀片都安装在IBM Blade Center H (BC-H)机箱中。BC-H内置一台10GB以太网交换机、一台1GB以太网交换机和4块电源。XM采用2.33GHz Intel 4核CPU,HS21则采用2.0GHz CPU。IBM送来的XM配置16GB双倍数据速率二代(DDR2)内存,HS21则配置8GB DDR2内存。

  从它们的规格看,这两款刀片服务器与IBM送来的两台x3550架式服务器旗鼓相当,除了x3550内部有更多的可用空间之外。IBM还送来一台x3650 2U服务器。这台服务器包含3块采用RAID 5配置的RAID硬盘、一个RAID控制器和一块热备份硬盘。

  这些刀片服务器的价格范围从7,100美元的配置双2.0GHz 4内核Intel CPU和8GB内存的HS21,到9,800美元的采用两组Intel 2.33GHz 4内核CPU、16GB内存和板上RAID 0/1配置的重量级HS21 XM。此外,BC-H机箱价格在17,000美元左右。

  机架式服务器的价格根据CPU速度的大小、额外内存的多少、RAID控制器和额外硬盘的数量,在7,900到9,300美元之间。

  刀片服务器的缺点仍阻碍它们被用于一些应用,如那些需要大量板上、不确定存储扩展的应用。

  尽然配置相似速度CPU和同样数量内存的服务器之间的性能测试结果几乎相同,但速度更快的CPU可能将首先用在机架式服务器中。这种情况可能并不总是如此,但我们的经验表明任何厂商都可以迅速改动1U或2U服务器的配置,而刀片厂商必须提前计划,才能适应新的主板组件组合。

  刀片服务器的密度有时对刀片服务器产生不利的结果。它们的重量比机架式服务器重。刀片服务器的背板也构成潜在的(但很少出现的)单故障点--虽然配备了冗余电源和其它重复的或冗余的组件。

  此外,使用刀片服务器的数据中心受制于厂商供应像存储区域网(SAN)交换机或以太网交换机这类设备的业务合作伙伴,因为这些设备必须安装在刀片服务器机箱内。如果厂商符合要求,备件充足并且选择的技术组件与当前或拟定的网络运营中心(NOC)设备相吻合,这并不碍事。如果所有组件不需要多少协调就可以发挥作用,费用将很低。

  性能不分伯仲

  我们测试的IBM服务器之间的性能令人吃惊的类似。所有服务器都采用了Intel 4内核CPU--每台服务器两颗--并且我们看到采用RAID 1和RAID 5配置的服务器在速度方面的性能表现更好。

  我们通常采用的基准测试,LMBench3,显示比较苛刻的测试之一--处理器fork+execve(涉及文件I/O和内存移位(memory shifting))--执行速度平均为173.2毫秒对289.9毫秒:速度提高40%。

  对所有IBM服务器的所有测试的结果几乎一样--除了HS21 XM和x3650服务器上的RAID硬盘速度比NT文件系统或ext3格式化的硬盘略快外。x3550和x3650服务器更快的2.66GHz CPU速度也使它们在性能上略胜一筹。

  因此,比较这些服务器的性能特征是一次苹果与苹果的比较的练习,如果你原谅我们使用这种测试双关语的话。

  好坏很大程度取决于能耗

  人们常常没有对可能是最大的服务器运营成本的因素--能耗--予以足够的关注。

  IBM刀片和机架式服务器的标称能耗比我们测试的能耗高。在我们的测试中,低环境温度(我们的试验室运行温度为华氏68度(摄氏20度))以及 IBM没能为我们提供全负载刀片机箱的事实,可能对低于预期的能耗起到了作用。为取得IBM机箱中的14台刀片服务器与14台IBM机架式服务器之间的比较值,我们对测量结果做了乘法处理。

  如果数据中心冷却与电源以及数据中心地板的承重质量(地板必须承受重量可达1顿的负载)令人满意的话,在5年时间里,装满刀片的刀片机箱在能耗方面的TCO更低(参见能耗表)。

  与刀片服务器中的组件和全加载刀片服务器相比,机架式服务器消耗更多的电能,而这将在为期5年的生命期中增加它们的基础设施花费。能够在机架式服务器采用RAID 5配置的灵活性被其能耗所抵消,虽然在采用刀片服务器时你可能会为外部存储付出额外的费用。

  计算TCO

  配置最大14块刀片的IBM刀片服务器的费用是117,400美元。加上能耗(不算冷却费用)后,总费用为123,900美元。

  同样数量的价格为7,900美元的x3550 1U服务器总价为116,700美元。加上所需要的6端口10G以太网和24端口千兆以太网交换机以及能耗费用后,成本增加到了129,200美元。 x3650的总资本费用为129,800美元(每台服务器9,300美元),加上前面提到的10G以太网和千兆以太网交换机以及能耗后,费用猛增至 150,700美元。

  在5年时间里,满负载BC-H与同样数量的x3650服务器之间最大存在18%的价差。如果电费上涨超过我们的每度电3美分(必须承认非常便宜,这是我们测试服务器所有地,美国中西部地区中大型NOC的典型电价),这种差距将会变大。在美国其它地区,电费更贵,并且还要交高峰使用费。

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