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刀片服务器功耗和散热问题

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金刚石
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发表于 2018-10-19 16:19:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

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刀片服务器的低功耗、空间小、单机售价低、可热插拔等设计满足了密集计算环境对服务器性能的需求。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。

  然而,刀片式服务器在具备诸多优势的同时,也受到技术标准、功耗散热、管理等方面的制约,使得其快速发展和应用的前进步伐受到阻碍,特别是在国内更为明显。因此,在注重刀片式服务器本身性能和特点的同时,与之相关的硬件设备,包括电源、制冷、布线、管理等诸多方面性能的提高,对刀片式服务器的普及和应用起着至关重要的作用。

  统一的技术标准

  对于刀片服务器的发展而言,最大的障碍之一就是尚未拥有统一的背板标准,也就是说,虽然目前包括IBM 、HP、Sun 、Dell、RLX 、NEC 、富士通等在内的众多系统厂商都推出了自己的背板标准,但相互之间无法兼容,A 厂商推出的刀片服务器无法安装在B 厂商推出的刀片机柜上。很多用户认为,刀片服务器的初期投入还是很大,因此希望能够有很好的后续保障。

  这种情况下也并非没有办法解决,只是对硬件设备在开放性的要求上更为严格。美国电力转换公司APC 基于NCPI(网络关键物理基础设施)理念而设计的InfraStruXure (英飞集成系统)中,其NetShelter机柜物理结构的开放性可与全球各大品牌的刀片式服务器相兼容。与此同时,其UPS 输出接口(配电)即可为用户提供专用的机柜式电源排插,又为用户留有自行接线的端口,提供了更多选择。InfraStruXure 的开放性在为与其他用户系统的集成提供可能的同时,也降低了设计、施工、维护的整体费用。

  头疼的功耗和散热问题

  刀片式服务器还面临着功耗和散热的挑战。刀片服务器的设计特点是在狭小空间中安装大量的服务器。最初,为了防止在密度如此之高的服务器群中出现过热现象,刀片服务器计划使用低功耗的处理器。但随着刀片服务器设计的发展,服务器厂商都使用了非常聪明的工程设计,使刀片服务器的散热效率更高,因此许多厂商也就不再重视刀片服务器处理器功耗的问题。

  但是,当越来越多的带双处理器和四处理器的刀片式服务器系统大量出现的时候,功耗的问题将再次成为硬件厂商头疼的问题。与刀片系统的处理能力、系统的能源利用率关系密切的系统散热问题也同时提出了挑战。在保证刀片系统处理能力的前提下,系统电热量一般无法大幅降低,但是系统的能源利用率和散热性能可以得到提高。这也是为什么更多用户关心的不是硬件的价格,而是如何降低空调成本的原因。

  APCInfraStruXure以较科学的来解决刀片式服务器功耗和散热的问题:以机柜为单元,针对机柜内服务器设备有效控制IT微环境的温度。通过合理设置冷、热通道、引导冷风均匀地送到每个IT设备的进风处,并将热风有效送到回风处,保证将机柜内的温度控制到适宜服务器工作的温度。在不采用这样解决方案的机柜中,通常只有2KW 的散热能力,而采用之后可以使机柜的散热能力扩大到8KW。

  有效管理的挑战

  刀片式服务器的管理一直是一个关乎其发展的大问题,虽然管理刀片式服务器与管理标准服务器没有什么太大的区别,然而,刀片式服务器具备的诸如灵活的扩展性和热插拔能力,使得刀片式服务器对管理提出了一些新的挑战。在刀片式服务器的管理过程中,一般性硬件部署和远程访问都是非常关键的组件。

  为更好地发挥刀片式服务器具备的这些特性,对机柜、空调等与之相关的硬件设备的管理就需要跟上步伐。当网管人员通过刀片式服务器本身的软件管理实时掌握服务器工作情况的同时,UPS 状态、机柜温湿度以及空调运行状态等都可以随时掌握的话,对提高刀片式服务器的管理也起到关键的作用。

  作为NCPI的具体产品,InfraStruXure 集成了软件(管理软件)和硬件(各部件的物理设备),通过其管理软件可以检测到UPS 状态、配电柜电流、电源排插电流、机柜温度和湿度、空调运行状态以及机柜柜门的开关状态等各个重要部件的工作状态与数据。这些对硬件设备的管理监测可帮助刀片式服务器充分发挥其热插拔等优势,也有效地降低了管理和维护的成本。

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