高校刀片服务器应用方案对比

http://www.51cto.com 2006-02-09 14:05 出处:cbinews
【导读】作为服务器领域特殊架构的产品，代表着新概念与新技术融合的刀片服务器已经走进了高校。它能否满足高校计算中心的需求？能否从真正意义上节省成本？有能否进一步“扬长避短”在广大的中小企业市场创出另一番天地？
校园网是各种类型网络中一大分支，有着非常广泛的应用。作为新技术、新应用的最早实践的行业之一，学校、尤其是高等学校，和网络产品的关系十分密切。许多网络新产品往往先在校园网中进行“试吃”，获得成功之后才推向社会，进行大规模的应用。作为服务器领域特殊架构的产品，代表着新概念与新技术融合的刀片服务器已经走进了高校。它能否满足高校计算中心的需求？能否从真正意义上节省成本？有能否进一步“扬长避短”在广大的中小企业市场创出另一番天地？本期《方案与技术栏目》特邀负责项目实施工作的中国矿业大学（北京）机电与信心工程学院计算中心实验室的马小龙和江苏工业学院网络中心主任封红旗，来为我们一一解答。
专家简介：
马小龙：曾任北京市工控计算机厂副总工程师，熟悉基于工业标准产品的一系列的验证流程。现在中国矿业大学（北京）机电与信心工程学院计算中心实验室，经历了实验室从无到有、从简单到复杂、从低端PC代替服务器、塔式通用型服务器、机架式专用服务器到刀片式服务器应用的多个阶段。目前主要负责网络维护与管理。
封红旗：江苏工业学院网络中心主任，副教授，中国教育科研计算网州节点主任，拥有9年的高校网络管理和维护的经验，目前主要主要从事网络技术的应用开发和管理。
设计思路比较
方案A：中国矿业大学（北京）机电与信心工程学院计算中心实验室刀片应用方案
矿大的计算中心实验室是学校规模最大的公共实验室，承担着全校本科生和成人教育学院学生的计算机实验教学任务。拥有400多台计算机，分为公共实验室、软件实验室、网络实验室、硬件实验室。其中公共实验室又分为公共实验室（Ⅰ）、公共实验室（Ⅱ）、公共实验室（Ⅲ）、公共实验室（Ⅳ）。每学期上机学生人数接近5000人，实验课程达50多门。2004年，实验室搬迁到新机房，随着院系规模的进一步扩大，老师和学生对于计算机需求的进一步提升，原有的以塔式和机架式服务器为主的计算中心难以承担越来越细化的需求，面临着扩容的任务。
方案B：江苏工业学院刀片应用方案
江苏工业学院开始的较早，1994年，进行了校园网的建设，实现和互联网的连通。1999年至2005年，进行了远程教育信息化建设，实现了楼与楼之间千兆连接，百兆直接上桌面的高速网络带宽；同时也实现了通过音视频的远程教育。目前学院要解决的首要问题就是打破“各自为政”的局面，将分散于学校各部门的资源进行高效整合，共享数据。为此，江苏工业学院将强化校园IDC(Internet Data Center) 的建设，将IDC建成除了具有传统的数据中心所具有的特点外，如数据集中、主机运行可靠、7×24服务、反应速度快等，还应具有良好的机房环境、网络带宽、大的存储数据空间、优秀的服务功能等，整合学院中所有资源的大型综合性平台。
选型比较
方案A：
马小龙：在实验室的这次搬迁中，由于原有服务器以机架式产品为主，所以大部分连线都要拆下来，然后再装，工作量相当繁琐，维护成本也相当高，占据了非常大的工作时间。要想从根本解决这个问题，就需要一种新型的服务器，经过多方面调查，矿大实验室最终确定了刀片服务器。它具有四大特点，首先是部署简单、易于维护，所有的线都连在机柜上，布线只有原来的1/10或者1/20。其次是维护成本低，服务器出现问题的时候，刀片可以立即更换并马上启用，而塔式和机架式则不可能做到这一点。第三是节省占用空间成本和能源消耗成本，机架式服务器本身要带电源、光驱、软驱等一系列基础设施，不但占用了宝贵的空间更增添了能源的消耗成本。而一个机柜中的所有刀片都能共用一套基础设施，除了空间利用率更高之外，集中供电效率也远比单机要高很多。第四也是最为重要的一点是成本，随着技术的成熟和市场对于刀片产品的重视，目前，刀片的价格已在可接受的范围之中。
方案B：
封红旗：江苏工业学院的校园IDC此前主要采用的也是机架式服务器。与塔式服务器相比，采用机架式虽然能够提高系统的密集度，但每台机器都需要独立的线缆、网络、电源等外围设备，随着密度和设备节点的增加，整个IT架构的复杂性也随之增高，在服务器故障时更是难于快速找到故障点并及时排错，为服务器的安装和替换带来不便。而且，随着密度和节点的增加，IDC管理维护的复杂性也随之增高，仅仅是线缆设计、布置以及管理就已十分令人头疼。这样的工作量显然对于学院网络中心仅有3 -4名工作人员来说是很大的负担。另外，机架式服务器仍然基于传统服务器部件，功耗和发热不断地增加，也构成对IDC机房的散热环境的挑战。而刀片服务器单机成本虽然略高于机架式服务器，但具有低功耗、热插拔、免布线和易部署等特性，不但能够避免机架服务器带来的上述困扰，还极大地节省了网络管理员的精力。比如服务器中最简单的操作--操作系统的安装，普通的服务器一台至少要2个小时，而现在使用刀片，利用自动软件供应工具，只要5分钟就可以完成，非常方便。
成本比较
方案A：
马小龙：学校的信息化建设更讲究长期性和持续性，刀片的选择就是其中最重要的一部分。我曾算过这么一笔账，4-6台服务器采购需求的时候就能达到机架产品和刀片之间的价格平衡点。但随着市场的成熟，各个厂商都推出了更为优惠的方案，比如实验室购买的IBM HS20刀片，就正是在“刀片+机柜+交换机”的优惠内，这样比较下来，4台刀片就已经摊薄成本，如果在算上节省的管理、空间、能源等等，前期投资远没有一般企业用户所想象的那么难以承受。此外，还有一个值得关注的问题，就是为IT设备投资保值。众所周知，CPU等新技术的快速应用必然导致IT产品更新换代速度的加快，以双核为例，CPU已经不是简单的频率变化，而是内核、管角都在变，整个架构的变化就要带动主板、芯片组、内存、硬盘等方方面面的变化，与其花费大量精力为机架式产品寻找古董级IT配件，还不如用同等的价位买一台性能更强劲的刀片更合算。而对于标准的问题，我也曾犹豫过，毕竟购买一个IBM 机柜，意味着最多要购买14个IBM的刀片。但是考虑到IBM在刀片产品上的技术优势以及影响力，再加上刀片产品价格上的持续走低，购买刀片是合算的。
方案B：
封红旗：刀片是个可持续性投资，虽然初期成本相对较大，但是后期得到的实惠也多。现在按照8个刀片和8个机架式产品的价格相比，前者反而更占优势，而且 IBM、HP等厂商也在提供诸如6+2，租赁等多种活动，更是优惠不少。学院一次性采购了8片浪潮NF600 Center刀片服务器，性价比极高。而且，在学院项目实施过程中，我们还通过另外一个有效的手段大大降低了成本。众所周知，刀片中的SCSI硬盘要比 IDE硬盘贵上几千元，如果选择了IDE硬盘，刀片的成本自然就有了大幅度下降，当采购量较多时候，完全可以达到和机架式产品同等的水平。至于数据安全性问题，可以选择通过磁盘阵列来解决，同时达到了节省刀片成本和数据保存更安全的双重目标。
实施效果比较
方案A：
马小龙：年初采购的4片IBM H20刀片服务器目前分别担当着Web、“大作业”、“多媒体教学资料高速下载”、瑞星杀毒网络中心”等应用，不但为学生提交作业和老师修改作业提供了专门的应用平台，更为校园网内近700台计算机提供了教学资料下载和安全防护。而其管理省心，更是让我觉得，买刀片，真值！在未来，实验室希望能够扩充刀片服务器进一步降低采购成本，并通过在一台服务器上建立多个虚拟网站等方法，整合学校各单位分散的资源，以及通过远程维护为老师和学生提供良好的网络环境，将计算中心建立成学校的统一平台。
方案B：
封红旗：学院在今年6月中采购的8个浪潮NF600 Center刀片正担当着各部门Web主页、视频会议系统、以及基于Web的物资管理系统等等的应用，学院各部门的资源已经得到了初步的整合。我们认为刀片服务器的处理能力完全做到和单机同样的水平，完成上面的应用功能。学院下一步建设目标是充分利用刀片服务器背板上集成的四层交换机，彻底发挥其最大的优势--集群。为此，我们已经着手采购6片刀片，配满14片，彻底完成IDC机房刀片服务器的部署。不过，在使用刀片的过程中，我们也发现了还有部分问题还需要解决。散热问题最为重要，在配满14片时，机柜上标佩了大功率的涡轮风扇效率仍显不足，需要采用外部制冷等方式才能有效散热。还有一个细节是USB口问题，刀片的共用总线只提供了2个共享型的USB口，每个刀片并没有独立USB口，这样，如果企业用户的应用系统使用了加密软件如加密狗或者是采用了硬件加密手段，那么就没有办法安装。所以，建议这种对于应用多个加密系统的企业用户，在选择刀片服务器时候更加谨慎些。
编辑总评：
显然，矿大机电与信心工程学院计算中心实验室还处于院系的网络建设时期，而对于江苏工业学院来说，院系的建设已经完成，目前面临的正是将资源进行整体整合的新阶段。如果用高速路来比喻的话，前者正处于引路阶段，后者已经驶上信息高速路，矿大实验室下一步的目标恰好正是江苏工业学院目前网络建设的任务。这两家高校信息中心的负责人都是技术专家出身，对于IT产品及技术问题看的非常清晰，在面对机架产品和刀片服务器这两套方案中，不约而同地选择了后者。虽然限于网络规模和需求的不同，选择的厂商和刀片数目并不一样，但是这种一致性的选择却印证着刀片在与机架式产品的对峙中暂居上风。据了解，仅仅是2005一年，江苏地区，就有不止7所高校使用了刀片服务器，此外，还有很多高校已经将刀片列入了重点关注范围，看来，高校刀片普及的风暴正在暗暗积聚能量……
为中小企业出谋划策
和诸如石油、科研机构的高性能计算不同，矿大实验室和江苏工业学院IDC中的刀片服务器主要是用作功能型服务器，而这些诸如WEB、数据库、视频会议、物资管理系统、网络安全等等功能也正是企业中常用的。刀片能否继机架式服务器之后也能为中小企业网络建设服务？
从使用规模上来看，矿大的应用方案更加适合于成长迅速、资金较为有限的小型企业参考，而对资源进行全面整合的江苏工业学院方案则显然更适合那些已经进行或者正在进行诸如ERP等关键应用的成熟型中小企业借鉴。
从投入方式上来看，马小龙和封红旗都认为，有需求的企业用户对于刀片的采购不必一步到位（如配满14片），完全可以选择先投入一部分试运行如购买4片、 6片等等。这样，一方面可以迅速地了解刀片的新技术以及操作规则，另一方面可以更加自主并有效地控制成本，因为刀片的升级非常容易，购买新片后直接插入即可，完全可以做到“按需选择”。
此外，以苏南中小企业为例的南方中小企业来说，他们往往不会建立自己的网络中心，更多是选择外包的方式。由ISP直接提供硬件以及软件方面的服务，诸如安装操作系统、安装Mail、Web等应用软件，或者故障维修等等。企业只是直接作数据传输的工作，既不需要请专业人员来维护，也不需要一次投入大量硬件购买成本。所以，封红旗认为，与其劝说这些中小企业用户购买刀片，不如厂商和电信等联手，为这些中小企业用户提供基于刀片服务器的租赁更合适。
北京京达来科技有限责任公司的项目经理，朱定江也认为，要“跨过机架产品选择刀片服务器”这道门槛是有条件的。不仅要求刀片产品价格还要继续降低，而且对于中小企业用户同样也有条件。这些企业首先是要具有一定应用规模，而且机器寿命已经有年头，有更新需求，此时购买刀片显然比机架式更能投资保值；其次由于刀片本身特有优势，更适合那些有数据分析、影象设计等专业需求的企业使用，比如媒体设计等等；第三是资金相对充足，信息化意识非常强，高速成长的企业；第四是那些安全意识强，功能应用比较分散，以及对IT投资比较到位的。这样的企业需求量大，完全可以采取先购买部分刀片+机柜+交换机的做法。