塔式机架式刀片式服务器

Posted 2022-02-05 eyes++

一：塔式服务器

塔式服务器介绍

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。由于塔式服务器的机箱比较大，服务器的配置也可以很高，冗余扩展更可以很齐备，所以它的应用范围非常广，应该说目前使用率最高的一种服务器就是塔式服务器。我们平时常说的通用服务器一般都是塔式服务器，它可以集多种常见的服务应用于一身，不管是速度应用还是存储应用都可以使用塔式服务器来解决。

就使用对象或者使用级别来说，目前常见的入门级和工作组级服务器基本上都采用这一服务器结构类型，一些部门级应用也会采用，不过由于只有一台主机，即使进行升级扩张也有个限度，所以在一些应用需求较高的企业中，单机服务器就无法满足要求了，需要多机协同工作，而塔式服务器个头太大，独立性太强，协同工作在空间占用和系统管理上都不方便，这也是塔式服务器的局限性。不过，总的来说，这类服务器的功能、性能基本上能满足大部分企业用户的要求，其成本通常也比较低，因此这类服务器还是拥有非常广泛的应用支持。

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。

塔式服务器与机柜

1. 原则上塔式服务器是不需要和机柜搭配使用的，但是如果出于某种原因也可以将它放到机柜中保管。但是这样会存在一些问题，如：塔式服务器因为不能改变放置的方向，往往会造成占用机柜空间大、不能固定、位置移动不便等问题。还是权衡具体环境的利弊来做决定吧。
2. 是否连接显示器，要看机柜空间的安排、服务器的数量、服务器直接操作的频繁程度、监控的要求、机柜管理的要求等因素综合考虑来决定。一般作为服务器不建议经常进行直接操作，所以长期直接连接显示器也是不安全因素的一种。

二：机架式服务器

机架式服务器介绍

机架式服务器的外形看来不像计算机，而像交换机。机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。这种结构的多为功能型服务器。

对于信息服务企业（如ISP/ICP/ISV/IDC）而言，选择服务器时首先要考虑服务器的体积、功耗、发热量等物理参数，因为信息服务企业通常使用大型专用机房统一部署和管理大量的服务器资源，机房通常设有严密的保安措施、良好的冷却系统、多重备份的供电系统，其机房的造价相当昂贵。如何在有限的空间内部署更多的服务器直接关系到企业的服务成本，通常选用机械尺寸符合19英寸工业标准的机架式服务器。机架式服务器也有多种规格，例如1U(高度以U为单位，1U=1.75英寸=44.45毫米)、2U、4U、6U、8U等。通常1U的机架式服务器最节省空间，但性能和可扩展性较差，适合一些业务相对固定的使用领域。4U以上的产品性能较高，可扩展性好，一般支持4个以上的高性能处理器和大量的标准热插拔部件。管理也十分方便，厂商通常提供人相应的管理和监控工具，适合大访问量的关键应用，但体积较大，空间利用率不高。

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。

三：刀片式服务器

刀片式服务器介绍

刀片式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。是一种HAHD(High Availability High Density，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"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，与传统的机架式服务器/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。

刀片服务器比机架式服务器更节省空间，同时，散热问题也更突出，往往要在机箱内装上大型强力风扇来散热。此型服务器虽然空间较节省，但是其机柜与刀片价格都不低，一般应用于大型的数据中心或者需要大规模计算的领域，如银行电信金融行业以及互联网数据中心等。

刀片式服务器已经成为高性能计算集群的主流，在全球超级500 强和国内100 强超级计算机中，许多新增的集群系统都采用了刀片架构。由于采用刀片服务器可以极大减少所需外部线缆的数量，可以大大降低由于线缆连接故障带来的隐患，提高系统可靠性。

刀片式服务器的优点

1. 大大降低运行管理费用
2. 高处理能力密度，节省宝贵空间和占地费用
3. 低耗电降低电费
4. 可靠性设计更加完善，减少停机时间
5. 光路诊断
6. 电缆连接点大大减少
7. 冗余交换模块和电缆连接

刀片式服务器的缺陷

1. 部署刀片数据中心的前期成本较高。
2. 无论刀片服务器内置的冗余是多少，都存在所有刀片服务器宕机和故障的可能性。
3. 对于拥有一个或两个刀片中心的企业用户来说，购买备用的部件可能很不划算（如备用机箱等）。
4. 大多数刀片中心都有特殊的供电需求，这可能意味着特殊电缆的额外前期成本。
5. 刀片中心通常采用的是专用网卡和KVM附属设备，有时候还需要特殊电缆或驱动程序。这样你的刀片服务器上运行什么操作系统就是个问题。
6. 多数刀片中心常用的2.5英寸硬盘通常比非刀片服务器上使用的传统3.5英寸SAS/SATA硬盘故障率要高（随着时间的推移，这种缺陷正在得到改进）。

刀片式服务器的隐患

隐患一： 刀片机箱的成本的过于昂贵
刀片机箱一般都非常昂贵，即使刀片服务器本身和机架式服务器相比还便宜一些。根据各大刀片供应商的产品报价来看，一般容纳最多8台刀片服务器。相比相同规格的机架式服务器，每一台刀片大约便宜500美元。这意味着即使一个刀片机箱完全配置了8台刀片服务器，在价格上也会比传统方式多花费1000美元以上。
另外，每多空一个刀片插槽，就会额外的负担相应的费用。刀片机箱通常容纳8至16台刀片服务器，对于前期应用并不是很多的企业，前期采购刀片服务器的成本过高。
隐患二： 刀片技术更新变化频繁
与传统机架不同，刀片机箱的技术是最新的，而且每一次换代都会要求更换机箱来支持新的刀片服务器。如果企业的服务器数量并不多，对于更换机箱所需要的成本是一个不小的挑战。
隐患三： 各大厂商锁定各自技术
传统的机架服务器产品的技术与厂商并没有过多的联系。大多数服务商在机房的机架上混合搭配着各种各样的服务器、电源、路由、交换机监控设备和其他设备。而刀片服务器必须使用特定的厂商，每个产品都不能放弃自己供应商和技术，这将极大增加小服务商的风险。

刀片式服务器是否适合一般的企业用户使用

首先看看价格。刀片式服务器的机柜与“刀片”的价格并不低。相比塔式服务器或者机架式服务器，在价格上不具备可比性。

其次看应用的领域。刀片服务器一般只应用于大型的数据中心或者大规模计算的领域。一般的企业用户，如果只是为了运行一个网站，那么完全没有必要涉及“刀片”这个概念。

总之，对于一般的服务器托管用户，使用塔式服务器或者机架式服务器足矣。有些服务器托管的新手，往往对服务器不了解，总觉得刀片式服务器是服务器托管的标配，因此从成本角度对服务器托管产生了畏惧。配合自身的需求，合理选择服务器硬件，完全可以将成本控制在合理的预算范围，避免浪费。