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機房環境攸關部署 強化儲存力也追求平衡

2015-10-16
部署高儲存容量伺服器也需將企業資訊機房環境納入考量,不僅僅是散熱考量,機櫃甚至地板的承載重量,以及維修時,有沒有足夠的通道空間能讓維護人員輕鬆維護,都是考量要點。
一直以來,伺服器的發展主要是跟隨著晶片處理器的改朝換代而推進,繼Intel Sandy Bridge、Ivy Bridge微架構之後,現今已到了Haswell微架構的時代。每一代晶片處理器推出時,都會提供一個設計參考架構,伺服器品牌業者便據以進行下一代主機板及伺服器設計,然後交由代工廠生產製造,並且委由通路商組裝、整合或銷售。

台灣在這條產業鏈上向來深具實力,例如神雲科技股份有限公司泰安產品事業體在1989年成立之時,便以設計、生產製造及行銷高階x86伺服器/?工作站平台為目標,並且透過全球OEM、VAR、系統整合及零售商,將各種應用的產品銷售至全世界。

正是基於完整的產業經驗,泰安對於高儲存容量伺服器的機構設計瞭解非常全面,神雲科技泰安產品事業體產品規劃處產品經理江孟璋指出,企業應用服務運轉,運算、網路以及儲存這三項條件缺一不可,並不是只有單方面很強大,就能因應企業需求,即使4U伺服器能夠塞滿上百顆硬碟,如果沒有提供PCIe插槽及網路埠讓企業串接10GbE、40GbE或光纖的環境,光有儲存空間,也沒有實質上的用處。

資訊機房也要納入考量

「機構設計是一門高深的學問,裡面的『眉眉角角』很多。」他舉例說明,現今許多高儲存容量伺服器都會採用Top-load形式,亦即非傳統橫插式,而是以直立式的設計,以便可以容納更多的硬碟。從機構上來看,4U高度的伺服器承載100顆硬碟已經是極限,等到風流跑到處理器,溫度很有可能就已經上看到60℃了,當然現今的處理器都可承受到90℃以上的高溫,從表面上看來,這樣的配置應不致於有太大的問題。但是,別忘了,這樣的機構設計也極有可能發生處理器還沒過熱,硬碟就已經承受不住的情況。

如果要降低硬碟顆數,或許就沒有辦法滿足企業建置雲端環境高儲存容量的需求,在兩方都無法妥協的情況下,此時就必須善用企業資訊機房內的製冷力,例如有些企業的機房環境會有冷熱通道的設計,或直接就在機櫃旁邊部署機櫃式空調,以有效帶走熱源,「通常我們會建議企業,在部署前也將企業資訊機房環境納入考量,這是因為資訊機房環境也很重要。不只是在冷卻空調方面,機櫃甚至地板能不能承受多台高儲存密度伺服器堆疊起來的重量,以及維修時,通道保留的空間是不是能夠讓維護人員得以輕鬆的維護,這些都會影響到企業的最終選擇。」

需求與成本完美平衡

江孟璋同時也提到,品牌業者在進行伺服器機構設計時,企業的需求也會一併考慮,例如極少數的情況下,企業會使用到GPU卡,這時高儲存容量伺服器至少需要配備一個PCIe ×16的插槽,「當然,還是得看企業的用途來彈性調整,例如企業想用於歸檔的用途,也不在乎Throughput(吞吐量)造成的瓶頸,那麼只要一個PCIe ×8的Slot或許就足以因應100顆硬碟的需求。但是如果企業的需求更多,例如有Fiber的需求,那麼就要兩個PCIe Slot額外擴充設計。」

他指出,高儲存容量伺服器的用途較為單純,不像通用型伺服器需要較多的PCIe插槽來擴充,但是基本的需求還是必須照顧到,因為企業營運服務運轉,並不僅僅需要空間,網路、運算也缺一不可。而總結最後需求之後,還必須在製作成本嚴格把關,「並非不能全數採用高品質但造價相對高昂的零組件材料來設計,但是如果成本高到企業卻步,也就失去了意義。如果一台伺服器的製作成本為5,000美元,那麼企業購買時售價可能高達10,000美元,為了滿足在合理的價位,勢必就必須有所取捨。」


▲TYAN FT86-B7063高儲存容量伺服器主要適用巨量資料相關的應用,如Storage & I/O、搜尋和資料探勘、社群媒體/社交網路分析以及Sensor Network Processing等等。

雲端儲存、巨量資料、物聯網均適用

綜合所有考量因素,泰安推出TYAN FT86-B7063高儲存容量伺服器,這款伺服器為4U高度,搭載Intel Xeon E5-2600 v2處理器,可提供36個(前24個 + 後12個)「雙倍」熱插拔3.5吋SAS2/SATA3硬碟槽,每個Tray安裝兩顆硬碟,最高可搭載72顆硬碟。同時這款伺服器也提供一個10GbE以及一個1GbE網路埠,以及一個PCIe Slot,並配有高效率1600W(1+1)電源供應器(白金級95%電源轉換效率)與3個熱插拔備援散熱風扇。

TYAN FT86-B7063高儲存容量伺服器主要適用於儲存與高I/O應用、搜尋和資料探勘(Search and Mining)或是社群媒體/?社交網路分析等,另外,也適合IoT的應用,例如收集Sensor Network Processing等等,而在一些應用領域,例如數位媒體製作或傳輸(Digital Media Creation/Transmission)或是分析環境及經濟模型等這類應用,需要一個大容量進行分析與儲存資料,那麼TYAN FT86-B7063也很合適。

「就以Dropbox這類需要大容量儲存的服務為例,當然可以用2U高度12顆或24顆硬碟的伺服器來堆疊,如果總容量需要到200顆,那麼至少就要10台伺服器,總高度就到20U了,但如果採用4U的高密度儲存伺服器,僅僅只需要3台即可滿足。」不過,他也提醒,高儲存密度伺服器本身就存在單點故障Single Point of Failure(SPOF)的風險,萬一伺服器本身故障或毀損,硬碟資料也會跟著不見,這對商業營運來說還是會有很大的影響,因此,在未來的趨勢上勢必會走向Redundant的設計,讓高儲存密度伺服器內的資料互相鏡射(Mirror),萬一其中一台高儲存密度伺服器出現問題,那麼另一台還能接手,降低資料遺失風險。

記憶體容量擴增將成趨勢

基於散熱考量,像TYAN FT86-B7063這類4U高儲存容量伺服器,多半會採用7200轉的硬碟來存放Cold Data。倘若企業有Hot Data的儲存需求,通常都會選擇2U可提供24顆硬碟的高儲存容量伺服器,並且使用固態硬碟(SSD)來滿足即時存取的需求。

但是,從零組件的技術發展來看,在主機板上,固態硬碟與處理器的Cache Memory之間速度還是會有差距,雖然已有PCIe SSD可減少中間的落差,但仍有差距,「要在有限的伺服器機箱中再塞進更多的硬碟並不容易,就算能解決散熱的問題,企業也未必有足夠深的機櫃可以擺放,但是如果一定要在有限的空間中提供更多的儲存容量,那麼就只好在記憶體上著手,DDR4 NVDIMM將會是解套方案。」江孟璋表示,明後年在高儲存容量伺服器市場,DDR4 NVDIMM的出現會是另一個趨勢,在擴增容量之餘,還能一併解決Cache、記憶體以及Storage Hierarchy之間的效能議題。


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