高效益低成本 部份場合取代直立式機種
入門機架伺服器應用日廣

2010-02-26
許多中小企業隨著營運需求開始建置伺服器時,往往採購外觀類似一般桌上電腦的直立式機種,個別擺放在方便管控的位置。然而當風扇嘈雜的伺服器與IT設備逐漸增加,辦公室也愈來愈擁擠,無論基於管理維護、系統安全或空調效率,都有必要集中到機櫃或機房中。
雖然直立式伺服器也能放到機房內,但非常耗費空間與空調,相較之下,機架式伺服器能夠把設備密度最佳化,配線滑軌等機構的設計符合小空間中高效率的操作需求,並在能在緊密壓縮的空間內提供較完善的冷卻解決方案,因此有愈來愈多MIS將應用部署或移轉到機架式伺服器上。

而入門等級的機架式伺服器不僅初期投入成本低廉,同時也能減少伺服器空間、兼具有方便集中好管理的好處,再加上CPU世代交替下,企業入門機架伺服器機種在效能上也更為增進。這一期的內容中除了邀請多位專家暢談入門機架伺服器的效能展現同時也提及如何採購符合企業需求的伺服器基礎設備,希望能為IT人員帶來採購時的參考。

順帶一提的是,由於目前市售的伺服器機種,幾乎有九成都是搭載Intel處理器出貨,不只台灣如此,亞太地區也是Intel佔有較高的出貨率,雖然歐美地區的市場態勢有所不同,但為了符合台灣市場現況,此次入門級機架伺服器機種推薦與討論還是會以搭載Intel處理器為基礎。

先進技術 飛入尋常百姓家
兼顧效能省電的 設計趨勢

關於伺服器機種的外觀規格(form-factor)選用,直到今日仍然沒有絕對的規則或定律可言。撇開刀鋒伺服器不談,就以一般最為常見的直立式伺服器以及機架伺服器來說,可算是各有應用場合。

外觀類似桌上電腦的直立式伺服器,經常與辦公環境混合存在,由於單一機箱即可收容所有擴充子系統,很自然地被個別就地置放,只要確保能運作無虞,多半也能相安無事,多數的企業並不會為直立式伺服器特地區隔出一塊空間專門擺放。

▲臺灣NEC資訊產品支援部主任吳孟軒分析,直立式伺服器比較適合專業MIS管理人力不足的環境。
華碩開放平台產品三課產品經理顏國隆就直言,以華碩的銷售經驗來說,直立式伺服器的使用者佔多數,原因在於辦公室環境根本沒有可以容納機架的空間,除非50人以上的企業,較有可能因為企業營運擴展的需求下採購20U或22U的小型機櫃置放交換器、防火牆以及機架伺服器。

臺灣NEC資訊產品支援部主任吳孟軒則分析,就應用環境上來看,許多小型企業站點不採用機架式伺服器的原因,除了沒有多餘的機房空間之外,企業內部分工權責劃分以及管理問題也常遇到困擾,例如由總公司遠端連線,但分公司並沒有部署IT管理人員,一旦要面對路由器、交換機的廠商是相當麻煩的事。

機架伺服器接受度愈來愈高

直立式伺服器的好處,光是擴充性就比起機架伺服器來得有彈性許多,例如硬碟容量可以塞進16顆硬碟,資料庫、ERP等等各種應用程式都可以由這台伺服器執行,再加上企業可以忍受數小時到數天的停機狀況,一旦斷線也可以恢復手動,比較適合專業MIS管理人力不足的環境。

但是在開放式的空間下,直立式風扇運轉的吵雜聲音,卻嚴重影響員工的工作情緒,而且隨著IT設備逐漸增加,辦公室也愈來愈擁擠,無論基於管理維護、系統安全或空調效率,都有必要集中到機櫃或機房中。

雖然直立式伺服器也能放到機房內,但非常耗費空間與空調,相較之下,機架式伺服器能夠把設備密度最佳化,配線滑軌等機構的設計符合小空間中高效率的操作需求,並且能在緊密壓縮的空間內提供較完善的冷卻解決方案。顏國隆指出,風扇運轉的吵雜聲音造成的干擾,如果沒有親身經驗是很難體會的,機架式伺服器的風扇音只有29分貝,相對安靜許多,也因此企業對機架伺服器的接受度也愈來愈高。

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▲新舊世代CPU耗電比較。(圖片擷取自Intel官方網站)

關鍵元件提昇 功能大躍進

▲華碩開放平台產品三課產品經理顏國隆就指出,機架式伺服器的風扇音只有29分貝,相對安靜許多,企業對機架伺服器的接受度也愈來愈高。
雖然入門機架伺服器的設計是針對效能需求不高的應用環境而設計,但CPU世代的快速交替,也讓入門機架伺服器因而受惠。根據英特爾內部的研究顯示,新一代的Xeon 5500系列,比起上一代5400系列效能約快了1倍,其閒置時的耗電量也減少了約47%,若是與四年前的單核機種相比,新世代伺服器在效能上幾乎呈現10:1的效能差異。

除了效能提昇,記憶體容量也跟著變大,而且速度更快。過去的伺服器記憶體向來是採用基本雙通道的DDR2,現在改用三通道的DDR3之後,以1U伺服器內記憶體最多18根DIMM來計算,在每根DIMM最高可插8G記憶體的情況下,記憶體容量足足可以到達144GB之多。顏國隆解釋,這就好像同樣是在高速公路上,一邊是二線道,另一邊是三線道,分道多,流量自然比較快,如果只是短時間的比較,效能相差不多,但如果把資料量放大,效益就會顯現。

Quick Path Interconnect架構也是Intel隨著Nehalem提出的新技術,這個新架構內建記憶體控制器在處理器之中,藉此縮短處理器和主記憶體間的資料傳輸延遲,而且透過直接連接技術,提昇每顆處理器相互傳送資料的速度以及加速處理器與記憶體之間的傳輸過程。

兼顧綠色節能

▲捷洲事業開發部經理游全巨表示,捷洲在硬體設計煞費苦心,將主機板與各元件之間的控制器,從常見的平躺式改為直立式,讓伺服器內部的散熱效率大增。
綠色節能是伺服器設計時另一項趨勢,泰安資深產品行銷經理林鴻豪便指出,當CPU的時脈愈高,系統的散熱就會愈熱,特別是當一顆CPU同時有雙核心或四核心時,情況愈是如此,但現今的主機板設計則朝向相反的概念發展。除了在CPU世代替換下,耗電量依然不變之外,單一節點(Node)的功耗也是往下修正。

他表示,過去在單核時代,伺服器確實有CPU的時脈愈高,系統的散熱就會愈熱的狀況產生,但這個現象在多核心CPU中並不存在,主要也是由於CPU大廠已經意識到綠色節能的重要性,現在不管CPU世代如何交替,處理器廠商也會特別留意不增加電力需求,通常的作法是將CPU的頻率降低一些,好讓需求的電量趨於一致,下圖的二張表格就可以說明,Intel Xeon L5420頻率為2.5GHz、耗電量為50W,而Intel Xeon L5520頻率為2.26GHz、耗電量為60W,兩者差距不大。

雖然入門機架伺服器比較低階,但不代表節能減碳就可以被忽略,「根據資料統計,企業每花一塊錢的硬體投資,平均就必須花一塊錢的電費,這個電費包含設備運作以及冷卻空調,假設一台伺服器的總耗電量是300瓦,那麼企業就必須要花費至少300瓦的冷氣才能把熱帶走,若是總耗電量增加到450瓦,那麼就必須再多花150瓦的系統耗電以及冷氣耗電才能把熱帶走,總共是多耗費300瓦。這也是為什麼Low Power的CPU愈來愈受歡迎的原因。」林鴻豪解釋,許多伺服器業者設計讓多個Node共用伺服器電源,也是基於這項因素。

為了追求綠色節能,許多伺服器連細微之處都考量了降低功耗的設計。臺灣NEC資訊產品支援部主任吳孟軒提到,從Intel Xeon 5400替換到Intel Xeon 5500系列的過程中,由於效能提昇,因此在主機板散熱的配置上有了些微的改變,特別是空氣導流的改進,過去Intel Xeon 5400系列的風流並不能直線運行,常常在遇到其他元件後而被迫轉彎,現在則改進了這個缺點,直線風流能讓散熱效果更為順暢。

另外,也有伺服器業者直接縮短機身,以達到較好的散熱效果,捷洲事業開發部經理游全巨表示,捷洲在硬體設計煞費苦心,將主機板與各元件之間的控制器,從常見的平躺式改為直立式,讓伺服器內部的散熱效率大增,只需要兩個風扇就能順利將冷空氣抽入,搭配背板上的散熱孔將熱氣排出,比起一般伺服器的耗電量更低。

游全巨同時也提到,在效能之外,英特爾也加入許多新的技術,來降低功耗的產生,例如Intel Turbo Boost技術,可以依照資料量的大小動態超頻,提供伺服器額外的運算能力。配合Intel Intelligent Power技術,動態調整處理器的電力使用量,讓處理器在閒置時減少電力需求,減少企業用戶的電力成本支出。

使用限制

企業對於機架伺服器的採用已經愈來愈普遍,泰安透露,機架伺服器佔整體出貨量約莫有60%之多,當然,直立式伺服器依然對多數的中小企業具有高度本機擴充的魅力,像是華碩在直立式伺服器的銷售上就相當不錯,但整體而言,企業對於機架伺服器的接受度已愈來愈高。

依據現今入門機架伺服器機種的效能表現,幾乎可以適用各種工作負載的應用,像是一般的應用程式或作為郵件伺服器、網頁伺服器等等幾乎是輕而易舉。但多位專家也都提到,如果企業內部有虛擬化環境或是針對效能要求較高,例如ERP等應用就較不合適入門機種,為了確保這些關鍵應用更為順暢,企業應該優先考量中、高階機種來建構環境,而不是勉強使用入門機架伺服器,畢竟伺服器是用來提昇企業效益的工具,在採購上也應該符合企業真實環境需求才行。


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