基本介紹
- 中文名：英特爾模組化伺服器
- 時間：2008年1月份
- 領域：網際網路
- 子系統：計運算元系統、存儲子系統等
定義,系統結構,英特爾模組化伺服器的物理部件,特性解析,管理功能解析,評測,Nehalem使模組化伺服器更適合虛擬化,英特爾SSI模組化伺服器,英特爾模組化伺服器平台開放,
定義
英特爾模組化伺服器將計算、存儲、I/O、管理等模組集成到了一個機箱系統中，支持多達6個計算模組和14個2.5 英寸SAS硬碟，以及兩個乙太網交換機模組、集成的SAN（存儲區域網路）和一個管理模組，其中伺服器計算模組支持2路四核及雙核英特爾至強處理器。
英特爾模組化系統採用了英特爾Multi-Flex技術，這是一系列可幫助客戶簡化操作、降低成本並提高靈活性的管理和存儲技術的組件，具體包括以下技術：虛擬存在、虛擬存儲映射、自動操控存儲管理、預測硬碟故障、全局和專用熱備件、電池正常狀態管理、自適應回寫高速快取、單點登錄、資源分配布局、集成的存儲域網路、安全存儲傳輸、集中化事件記錄與審核、實時卷擴展、帶外系統管理、診斷、即時顯示的數據、集成切換管理、統一的軟硬體更新等，可以大大減化管理維護工作，提高管理員的工作效率。
系統結構
從存儲系統的拓撲圖可以看出，各片伺服器並沒有直接連線硬碟，它們只是連線在存儲控制器上，同時所有硬碟也通過背板連線在存儲控制器上。並且在拓撲圖上也能看出兩個存儲控制器都是同時連線SAS背板和所有伺服器，這是做熱備所必須的。
存儲系統的拓撲圖
存儲系統的拓撲圖英特爾模組化伺服器的物理部件
模組化伺服器是英特爾推出的一款新產品，也是一個全新的概念。在08年年初發布該產品時，英特爾刻意迴避了"刀片伺服器"這個概念，稱模組化伺服器所使用的 "英特爾Multi-Flex技術"是"一項突破性的壯舉"，"這是一個有變革意義的產品"。但在推廣培訓時，英特爾自己的技術市場工程師卻說："它看起來像刀片，用起來像刀片，只是名字不叫刀片"。那么，模組化伺服器到底是一個什麼樣的產品呢？
模組化伺服器的物理部件
從外觀看，模組化伺服器機箱比一般的刀片伺服器要小很多，該機機箱高10.5英寸，標準的6U高度；寬17.5 英寸 ，窄於一般機架安裝的19英寸工業標準；深為28.4英寸。但重量方面，卻比一般的6U伺服器重得多。該機完整配置後重達187 磅，相當於近170斤。由此雖然看不出它與刀片伺服器有什麼實質性的區別，但不難推測它在密度和結構方面可能與普通服務有所差異。
模組化
模組化再來看一下這款伺服器的由哪些部件構成。
伺服器計算模組支持最多六片1U高度的伺服器，但它所使用伺服器的寬度明顯比標準尺寸伺服器要小。從配置方面看，模組化伺服器的計算性能完全可以和一台普通的主流至強服務區媲美。該伺服器使用基於S5000P的MFS5000SI主機板，支持至強51XX到54XX系列的多核處理器、8個插槽最多32G的全緩衝 DDR2 記憶體、ATI* ES1000 視頻控制器、集成LSI 1064e 雙連線埠SAS 控制器，同時支持基於IP的KVM和英特爾系統管理軟體2.0。
存儲控制模組和交換機模組都是冗餘設計，一個是必須的，另一個可選用來做熱備或性能提升。每個存儲控制模組都包含6個內部SAS接口和一個外部SAS接口。14個內部SAS硬碟再加上外部SAS接口，為這款模組化伺服器提供了不亞於一般存儲的超大容量。同時，它的RAID功能也很強大，支持RAID 0、1、1E、5、 6、10、50和60。從存儲量模組來看，英特爾模組化伺服器很好地體現了英特爾面向中小企業解決方案中將伺服器與存儲相結合的思路。隨著處理器速度繼續依照摩爾定律提升和存儲性價比的更快提高，綜合套用了這兩方面領先技術的模組化伺服器在存儲和計算方面都有很好的表現，同時又大大簡化了中小企業的IT支持在硬體需求和人員技術兩方面的要求。
外觀2管理模組是模組化伺服器的核心部件之一，它通過中板連線其他所有子系統並對他們進行監控和管理，所有的遠程配置和管理工作也全部通過該模組進行。管理模組功能的實現既是整個模組化伺服器特性體現的保證，同時也是基於其自身的軟硬體基礎：管理模組本身可以看作是一台具有獨立功能的計算機。
電源安裝區域最多可以安裝四個1000W熱插拔電源，電源同樣支持冗餘。但需要注意的是不同的系統配置對供電的不同要求，使用單個電源時最多只能安裝一片伺服器，而完整系統配置則需要3000W的電源，也就是同時安裝三個電源。
特性解析
1、前部模組介紹
機箱前視圖可以舉個例子來說明，在存儲池中我們可以建立一個50GB RADI 5級別的虛擬磁碟，指派給計算模組server1，然後建立一個80GB RAID 1級別的虛擬磁碟指派給計算模組server2，可以根據計算模組不同的套用和容量需求來指派虛擬磁碟。這樣一來使用戶對於磁碟的管理大大簡化，並且非常靈活。存儲控制器支持的RAID級別也非常豐富，支持RAID 0、1、1E、5、 6、10模式。
2.5寸熱插拔SAS硬碟
2.5寸熱插拔SAS硬碟計算模組：英特爾模組化伺服器最多可以支持6個計算模組，計算模組從外觀上來看類似於一個刀片，採用標準1U高度。從配置上來看，採用Intel 5000P平台，支持雙路英特爾四核至強5400系列處理器，集成8個記憶體插槽，最高支持32GB ECC DDR2 FBD記憶體。這樣的配置在雙路平台中屬於中高端，可以看出英特爾模組化伺服器除了在設計上的優勢外，也可以提供不俗的性能。
2、後部模組介紹
機箱後部提供了兩個主風扇模組，四個電源模組，兩個網路模組和兩個存儲模組，此外還提供了一個管理模組。
存儲控制模組：英特爾模組化伺服器的存儲子系統是一個非常有特色的設計，是採用內置SAN的一個設計。而存儲控制模組就是其中的核心部分，維繫著磁碟托架、計算模組以及管理模組的聯繫。存儲模組提供了對RAID 0、1、1E、5、6、10 模式的支持，同時提供6個內部 3GbPS SAS 通道和1個外部擴展存儲迷你 SAS 連線埠，可以和外置存儲實現良好的結合。在英特爾模組化伺服器中，可以安裝兩個存儲控制模組，實現了熱備冗餘，提高了伺服器工作的可靠性。
交換機模組：將交換機整合於伺服器中可以降低網路管理的難度，也降低企業的採購成本。英特爾模組化伺服器可以支持兩個交換機模組，每個模組具有10個外部 10/100/1000 GbE全雙工連線埠和12個內部千兆全雙工連線埠。
電源模組：系統最多支持4個1000W的熱插拔電源模組，電源也是採用冗餘設計，負載是完全分攤，如果只安裝一個電源模組，那么只能安裝一個計算模組，完整系統安裝則需要3個電源模組，也就是3000W。
電源模組
電源模組模組化的設計使伺服器的安裝管理更為便捷，此外，冗餘的設定提高了伺服器可用性，降低了伺服器故障恢復的時間，同時為伺服器的升級、遷移提供了很大的方便。
管理功能解析
遠程管理的實現非常簡單，只需將客戶端通過網線與管理模組上的網路接口進行連線，通過客戶端的瀏覽器訪問默認IP位址“192.168.150.150”就可以訪問管理界面。需要注意的是，客戶端有幾個條件需要滿足：
瀏覽器版本需要是Microsoft Internet Explorer 7或 6 SP1，或者是
系統主監控頁面
系統主監控頁面Mozilla Firefox 2。
·需要安裝Java Runtime Environment version 6 update 1或更高
·需要安裝Adobe Flash Player version 9
·客戶端IP位址和管理地址在一個網段
英特爾模組化伺服器的遠程管理界面非常直觀、形象且功能強大，其特點主要體現在以下幾個方面：
1、虛擬實境
遠程管理界面最大的特點在於採用“虛擬實境”顯示，管理界面會將伺服器工作的真實狀態通過圖示的方式顯示出來，比如安裝的模組，以及各個模組的電源顯示燈都會和真實情況一模一樣，這樣就可以讓管理員非常直觀的了解伺服器工作的狀態。
2、遠程KVM
點擊相應的模組後可以對該模組進行配置，比如點擊計算模組server1,可以在右側的操作欄中通過滑鼠點擊對server1進行開機、關機、重啟等操作，非常之便捷。此外，遠程KVM功能非常有特色，這是一個虛擬的KVM功能，可以將一台客戶端的顯示器、鍵盤滑鼠、光碟機設備同時定向到模組化伺服器的6個計算模組上，並且支持多作業系統。光碟機重定向這個功能非常實用，管理員可以將客戶端的光碟機定向到伺服器端，可以本地的光碟遠程引導伺服器，安裝作業系統，這個功能在其他廠商的遠程管理軟體中是不多見的。
3、存儲設定簡潔
4、集中式Firmware更新
英特爾模組化伺服器遠程管理功能中還包括一個非常有特色的功能，集中式Firmware以及BIOS更新。這個功能允許管理員可以在管理界面中集中的更新管理模組、計算模組、交換機模組、存儲模組、風扇模組等設備的Firmware和BIOS，這樣一來就免去了每個模組單獨進行刷新的麻煩，管理員只需在英特爾網站下載一個最新的固件包，在管理頁面中上傳到伺服器端，系統就會自動進行所有設備的固件的更新，操作簡便，也免去了刷新固件中面臨的風險。
英特爾模組化伺服器提供的遠程管理功能非常強大，統一式管理，界面友好，操作簡便，這樣的設計為IT技術不高的中小企業大大提供了方便，從這點上我們也可以看到這款伺服器“化繁為簡”的設計初衷。
評測
測試平台及環境介紹
無論一台伺服器的管理功能有多么強大，也不能偏離一台伺服器的本源——性能。在模組化伺服器剛剛推出的時候，它的性能曾引發一些質疑的聲音，這種“看似是刀片，實際上不是刀片”的伺服器在性能上是否能夠達到中小企業套用的要求，我們在剛剛拿到這款伺服器的時候也曾持保留意見。
測試平台：
測試平台及環境
CINEBENCH 9.5
POV-RAY 3.7 作業系統 Windows Server 2003 EE SP2 32bit中文版
CINEBENCH：是一款以處理器的運算能力直接進行特定解析度CG圖片的渲染測試軟體，可以測試多核心處理器效能以及多處理器協調性能的表現。通過CINEBENCH主要測試的是處理器在進行多任務處理時候的性能表現，以及四核處理器在多任務處理時候的優勢能有多大。R10版本相對於9.5版本結果更為準確。
POV-Ray 3.7：POV-Ray是一個使用光線跟蹤繪製三維圖像的開放原始碼免費軟體，其主要作用是利用處理器生成含有光線追蹤效果的圖像幀，從而根據處理器所用的渲染時間來評判CPU的計算能力。
IOMeter：IOMeter是一款功能非常強大的IO測試軟體，它包含了負載發生器（IOMeter稱其為Worker），提供一系列標準測試組件以模仿實際套用，如WebServer（網站伺服器）、FileServer（檔案伺服器）和在OLTP（OnLine Transaction Processing，線上交易處理）伺服器。這些測試組件產生不同大小的輸入輸出請求和讀/寫分布，以模仿實際套用中的行為。
測試結果
1、處理器測試結果
採用CINEBENCH 9.5和CINEBENCH R10，渲染特定解析度的CG圖片來測試處理器的運算能力，在單顆情況和多核情況下分別進行測試，可以對比出多核處理與單核處理情況下性能的提升。
首先採用CINEBECH 9.5來渲染一張解析度620x620、RGB模式、8bit色的圖像：
CINEBENCH 9.5測試結果
單核渲染得分/時間 478/46秒 8核渲染得分/時間 2326/9秒 多核速度提升 4.86倍
之後採用CINEBENCH R10來渲染一張解析度800x600、RGB模式、8bit色的圖像：
CINEBENCH R10測試結果
單核渲染得分/時間
2922/5分02秒
8核渲染得分/時間 16905/52秒 多核速度提升 5.79倍
CINEBENCH測試由於是採用處理器的計算性能直接進行CG渲染，所以結果中渲染時間越短，表示處理器運算性能越好。多核性能提升測試的是多核協作以及多處理器協作的性能，這個數值越接近8越好，不過在實際測試中根本無法達到理論值。為了使結果更加形象，利用之前的一些CINEBENCH R10測試結果來進行對比：
對比測試平台也均採用Intel 5000p，伺服器均採用2U機架式結構，從對比數據來看刀片式結構的英特爾模組化伺服器在CINEBENCH R10測試中並沒有落後。性能表現還是比較令人滿意。
下面來看一下POV-RAY的測試結果，測試中是通過渲染一張1024x768解析度，關閉抗鋸齒的圖片所耗費的時間。
POV-Ray 3.7測試結果
單核渲染得分/時間
10分5秒（1024x768 no aa）
8核渲染得分/時間 1分19秒（1024x768 no aa） 多核速度提升 7.66倍
2、I/O性能測試
為了測試伺服器的最大I/O性能，採用這樣的腳本進行測試：
Max IO（read）：
測試讀取尺寸為512Bytes，100%讀取操作，隨機率為0%，即為100%連續讀取，佇列深度128，用於檢測磁碟子系統的最大讀能力。
Max IO（write）：
測試寫入尺寸為512Bytes，0%讀取操作，隨機率為0%，即為100%連續寫入，佇列深度128，用於檢測磁碟子系統的最大寫能力。
磁碟I/O性能的測試結果有些意外，英特爾模組化伺服器採用的是2.5寸SAS硬碟，而且採用的是外置磁碟的方式，最初
對於其磁碟I/O性能並沒有太多期待。但是從結果來看順序讀峰值達到了47341.82 IOps，這是很高的一個數值，並且從曲線來看讀取非常平穩，隨著佇列深度的提升穩步提升，在64個佇列深度後達到飽和。寫入性能也非常優秀，峰值達到42373.53 IOps，曲線也比較平穩，在64個佇列深度後達到飽和。
優秀的磁碟I/O性能打消了我們對於其磁碟性能的質疑，看來其獨特的內置SAN結構保證了磁碟子系統能夠有非常優秀的性能表現。
總結
英特爾模組化伺服器從硬體設計上來看，各組件採用獨立設計，考慮到冗餘功能，提高了伺服器工作的可靠性，並且升級、擴展、升級非常靈活。管理功能上，採用“一站式”管理模式，通過遠程客戶端可以實現所有功能模組的集中管理，這和傳統的用幾台伺服器，加幾台交換機、加存儲搭建起來的網路相比，在超值方面實現了飛躍。
性能上，英特爾模組化伺服器在處理性能和磁碟I/O性能上給了一個比較滿意的答覆，尤其I/O性能的優秀表現體現出模組化設計的技術優勢，同時，相對於傳統的塔式以及機架式伺服器，模組化伺服器提供了更高的計算密度和配置靈活性，相對於高端刀片伺服器，模組化伺服器又體現出更貼近中小企業的價格優勢。
在技術標準的建立過程中，既看到了一些新技術成為一個時代的開啟，也看到了一些標準的黯然退出，新的技術標準的建立是否成功，是曇花一現還是引領一個時代，需要一段時間的市場考驗。對於旨在幫助中小企業把信息化建設變得更加簡單靈活的模組化伺服器，對其還是充滿了期待。
Nehalem使模組化伺服器更適合虛擬化
2009年8月，寶通公司宣布稱，Nehalem處理器將使之前的英特爾MFSYS25模組化伺服器用戶在未來幾個月將會顯著提高性能和節能效率，並且更適合於虛擬化套用。這是因為這些伺服器將通過刀片升級，配置最新的英特爾Nehalem處理器，從而獲得最佳處理能力。 寶通公司市場總監陳鎮智說，英特爾Nehalem處理器在計算和節能方面有著雙重絕佳表現。同上一代雙核處理器相比，Nehalem處理器能夠提供更強大的計算能力，同時還能夠以較少的耗電量以同樣的時間處理更大的計算工作量。MFSYS25模組化伺服器採用了英特爾Multi-Flex技術，支持6個Blade 7426T-S3刀片同時工作，而每個計算刀片採用Intel5000P晶片組，模組可支持2個最新Nehalem CPU，這就意味著新的MFSYS25模組化伺服器相當於12路伺服器，擁有48個計算核心，達到每秒4萬億次的計算能力。
然而，寶通公司對於Nehalem技術在虛擬化領域的前景感更感到興奮。陳鎮智解釋說，虛擬化是一個敏感的實踐活動，需要有大量的自動化功能，特別是在系統管理方面。MFSYS25模組化伺服器已經創建了虛擬化環境目前迫切需要的各種功能，無論用戶需要伺服器內部存儲容量更大，還是希望計算密度更大，或者在網路和安全管理方面有特殊需求，模組化伺服器都能夠保證用戶所需的虛擬化環境。
例如MFSYS25模組化伺服器不僅同時支持14個熱插拔2.5"SAS硬碟，雙RAID控制器，提供海量存儲能力，實現虛擬化共享存儲。另外其乙太網交換機模組，包括12個內部萬兆接口，10個外部千兆接口，交換模組具有多種2層以上的特性，如鏈路聚合、VLAN等，並且可以實現模組的冗餘，提供強大的網路連通能力。此外IMFSYS25模組化伺服器的硬體已經獲得了許多作業系統的認證，在過去的一二個月里，市場反映顯示這種伺服器的性能處於領先的地位，目前能夠與英特爾模組化伺服器進行競爭的產品不是很多。
陳鎮智說，虛擬化套用更對伺服器的可管理性提出了較高的要求，企業在投資ERP、資料庫和商務智慧型項目時更關心這些套用的安全性，MFSYS25模組化伺服器在為關鍵套用分配獨立的一個刀片之時，充分利用Nehalem四個核心分別處理能力，為安全要求低的套用安排共享同一個刀片，這就更得企業以一種較低的硬體成本獲得虛擬化套用。
英特爾SSI模組化伺服器
英特爾模組化伺服器將計算、存儲、I/O、管理等模組集成到了一個機箱系統中，支持多達6個計算模組和14個2.5 英寸SAS硬碟，以及兩個乙太網交換機模組、集成的SAN（存儲區域網路）和一個管理模組，其中伺服器計算模組支持2路四核及雙核英特爾至強處理器。目前，包括浪潮、聯想、寶德、航天聯志等國內廠商都已經推出了相應的產品方案。
英特爾模組化系統採用了英特爾Multi-Flex技術，這是一系列可幫助客戶簡化操作、降低成本並提高靈活性的管理和存儲技術的組件，具體包括以下技術：虛擬存在、虛擬存儲映射、自動操控存儲管理、預測硬碟故障、全局和專用熱備件、電池正常狀態管理、自適應回寫高速快取、單點登錄、資源分配布局、集成的存儲域網路、安全存儲傳輸、集中化事件記錄與審核、實時卷擴展、帶外系統管理、診斷、即時顯示的數據、集成切換管理、統一的軟硬體更新等，可以大大減化管理維護工作，提高管理員的工作效率。
英特爾模組化伺服器的主要特性如下所示：
1）緊湊型一體化系統：6U 機架安裝式伺服器，高 10.5 英寸，深 28 英寸（706 毫米）。
6）易於使用：通過 Web 瀏覽器就能夠實現全面的系統管理；配置嚮導可協助設定存儲與網路。
推薦理由：
英特爾模組化伺服器是X86系統從傳統機架式伺服器向高密度、刀片式伺服器發展過程中的一個典型代表。更加重要的是，模組化伺服器主要針對成長型的中小企業用戶，降低了刀片式伺服器的價格門檻，並得到了眾多系統廠商的支持，在一定程度上有利於刀片伺服器標準的統一。Multi-Flex系列技術的採用則是大大降低了管理複雜性，提高了用戶的管理效率。這款產品無論是對於中小企業用戶還是刀片伺服器產業而言都有著重要的意義。
英特爾模組化伺服器平台開放
提及刀片伺服器，人們往往聯想到就是高端、昂貴、專屬，電信、金融、高等級數據中心等套用的專利。時下，隨著IT技術的迅猛發展，尤其是英特爾模組化伺服器平台開放推出，眾多伺服器廠商和SI、ISV們的大力跟進，刀片伺服器正在從高端市場向低端市場拓展，全面滲透到傳統伺服器市場。作為英特爾伺服器產品配件總代理，香港寶通集團聯手英特爾，與增值渠道合作夥伴一起，力推英特爾通用模組化伺服器系統，大幅降低刀片系統成本，惠及廣大成長型企業和中小用戶。
所謂刀片伺服器，是指在標準高度的機架式機箱內可插裝多個卡式的伺服器單元，實現高可用和高密度，每一塊“刀片”實際上就是一塊系統主機板。市場諮詢公司Gartner和IDC的調查數據顯示，刀片伺服器市場正處於飛速增長之中，呈現出刀片伺服器必將與機架伺服器並駕齊驅迅猛發展勢頭。
與傳統機架伺服器相比，刀片伺服器具有諸多的優勢。第一，刀片伺服器更節省空間，將機架伺服器所占用的空間密度再一次提高了50%。在機櫃系統配置好的前提下，將1U機架最佳化伺服器系統移植到刀片伺服器上，所占用的空間只是原來的三分之一至二分之一；而在一個標準的機櫃式環境中，刀片伺服器的處理密度要提高四到五倍。第二，刀片伺服器方案的線纜布線明顯優於1U機架方案，因為刀片伺服器在機房布線只要統一布網路線、電源線，刀片伺服器之間不需要人為布線。第三，從成本上來看，刀片伺服器不僅管理起來更容易，在更小的空間裡能夠提供更多的處理能力，而且因為許多部件都可以共享，所以花費更低。最後，刀片伺服器有著更高的可靠性並易於維護。刀片伺服器的所有關鍵組件均可實現冗餘或熱插拔，卸下伺服器進行維修僅意味著將刀片伺服器拖出機箱，這就像拆卸熱插拔硬碟一樣簡單。
