服务器一直在朝高密度方向发展,目标是体积更小、功耗更低、更高的可管理性和更高的可扩展性。于是,在机架/ 塔式服务器之后,高密度的刀片式服务器逐渐成为新秀被广泛重视和应用。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。同时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。
目前刀片式服务器运行的功率密度是传统的数据中心的10倍,从而在电力和制冷系统方面需特别关注。如何成功的部署这类服务器需要考虑五个基本的策略:首先是基于对包括导致部署的业务需求,其次是用户偏好,还有刀片的要求和相关约束这些因素的充分了解。基于这些因素,可以从五项基本部署方法中选择最佳的方案,并选择合适的机架、制冷、供电以及管理解决方案来满足个性化需求。
刀片式服务器对环境的要求远远超出原有的机架式服务器,并且如果不恰当的整合将导致应用环境过载。因此,对于IT经理来说花一些时间来进行需求评估以了解实际的业务需要和相关参数选择来确定设备瓶颈是相当重要的。在现有的数据中心中部署刀片式服务器,更是如此。
业务要求以及用户参数选择包括以下内容:
现有数据中心不间断运行 计划维护停机可以吗?
完工后系统的高可用性 是否需要冗余的供电和制冷?
密集群组;服务器协同定位 刀片式服务器是否需要一个特定的区域还是可以分散?
为继续部署所做的准务工作 刀片式服务器的部署是否分阶段/ 分期进行?
时间 部署的时间上是否有约束?
成本 是否在预算是有约束?
限制条件包括:
精确的电源容量 是否有支持刀片式服务器的部署的剩余供电容量可以利用?
精确的制冷容量 是否有支持刀片式服务器的部署的剩余制冷容量可以利用?
承重限制 数据中心地板的承重量是多少?
地板空间限制 数据中心地板空间限制量是多少?
天花板增压限制 房间的高度限制是否约束了有效的天花板回风?
高架地板限制
如果存在高架地板,是否存在线缆/ 管线障碍物,或地板高度是否不足2 英尺高?
基于以上需求以及限制条件的考虑,现从机架、制冷、供电和管理规范来具体说明。
机架
机架/ 机柜必须兼容刀片式服务器机箱同时可为刀片式服务器提供足够电源线和数据线,还需保证气流能自如的进出机架。
基于刀片式服务器的应用特性,APC NetShelter VX 是针对所有部署方法建议的机架解决方案。NetShelter VX 有良好兼容性的底托,能支持907 公斤的负载,预留四个可以垂直安装的PDU (0U空间)并且前后门打孔率都达66% (0.516 平方米)以给设备提供足够的制冷。NetShelter VX 同时也可支持电源和数据线顶部走线,机架的线缆管理以及气流分配。
制冷
对于刀片式服务器的部署来讲,制冷是最关键的因素。刀片式服务器托盘(机箱)的前部需要有足够的冷空气进入,与此同时其后部需要有相同数量的热气被带走。具体来讲,制冷方案不仅要考虑刀片所要求的入口温度,而且还需要考虑气流量。
APC 有两款气流分配产品可以提高机架的制冷量。APC 的气流分配单元(ADU )和APC 的机架式强排风单元(ARU)。同时APC 的 NetworkAIR IR是一款精密制冷空调它可从机柜后部(热通道)将热空气吸走,将其冷却并排至冷通道中。
这样就可以提高机架密度,因为系统不再受打孔地板所能提供的气流量的限制。对于高密度的负载,这种In-Row系统将被装配为一个热通道围栏系统,它包括一个屋顶以及在行端安装门的套件从而完全封闭数据中心的热通道,从而根除所有的气体混合。
供电
恰当的确定刀片式服务器部署所需的电力要求对供电容量以及供电至机架的分配方式的综合考虑。但是更富挑战的事实是,刀片的部署是随着时间的推移而不断增加的,未来的负载量通常是不可知的。电力分配产品必需虑及监控从而避免动态的电力变化使上游断路器失效。
除此之外,还建议在部署刀片式服务器时使用可监控的配电柜以便监控支路电流确保AC电力的冗余。为充分利用配电柜的冗余,需要通过为不同的UPS/PDU 电源行列提供输入电源以实现一个2N的系统装配。至少需提供两路端口为配电柜的断路开关提供冗余。
管理规范
可靠的NCPI系统的运行需要很多的数据点可以被监控,这也是刀片式服务器应用在可用性方面的特定需求。APC 的英飞集成系统中的供电,机架以及制冷元件都内置了远程管理功能,可方便经济的访问单个设备。配以APC 的英飞管理器可最多对1000个APC 设备在同一个网络中进行集中管理。
独立的IP网络可通过一个IP地址访问多达253 个APC 设备。可对您现有的状况很快的进行评估同时当现存状况对可用性可能造成威胁时通知合适的相关人员。分析功能可帮助您进行可用性,电力,运行时间以及制冷需求上的规划。
对于高密度NCPI设施的有效管理,可允许用户在电力及温度发生异常时及早的确定问题所在并在导致宕机前及时的纠正它们从而大大提高了整体系统的可用性。
在高密度环境中如何应用刀片式服务器,这已成为现代数据中心在规划时不容忽视的重要环节。当用户可考虑到以上列举的一些问题、所需条件,并实施相关的优化方案之后,在现有设施中安装刀片服务器会更有吸引力,因为这样既能节省成本和时间,并减少对现有数据中心正常运转的干扰。
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