兼顧成本效益與運算密度
市場新星 MMB伺服器嶄露頭角

2009-08-24
MMB(Multi-MotherBoard)伺服器是前一陣子在Computex台北國際電腦展上的新寵兒,在南港展覽館中,多家伺服器廠商不約而同地展示了研發出的同性質產品,包括泰安、華碩、微星以及Supermicro(美超微),技嘉也有了初步的主機板成品。有人以為,MMB伺服器是二線伺服器廠商為求突破市場所開發的特殊化產品,不過調查後發現,其實HP也有MMB伺服器產品(在台灣以2U機種為主力),後續發展趨勢值得觀察。
簡單地說,MMB伺服器就是將原本僅放置單片主機板的機架式(Rackmount)機箱規格,改為放入多片主機板來提高運算密度。目前各家廠商多半是採取在1U機箱中搭載2片伺服器主機板,或者2U的空間中搭載4片主機板。這類伺服器規格在台灣市場還算剛興起,由於設計上的瓶頸,早期的單片主機板只能搭載單一處理核心(UP),現在大部分都可以做到在單片主板中有雙處理器。

為了讓讀者更了解MMB伺服器的應用,本期特別規劃採購單元,從MMB伺服器的認識、研發訴求、角色定位,進而到採購要領,一併邀請原廠專家說明,希望能夠有助於IT人員在採購伺服器的運用上更加靈活。

相同尺寸容納雙倍主機 揭開多主板伺服器面紗

▲Supermicro全球業務副總周政賢指出,目前市面上的刀鋒伺服器密度最高的就屬7U高度下可插14刀的伺服器機種,換算起來,平均1U高度可放2刀,而MMB伺服器隨便一台1U機種就有這樣的密度。
環保、減量與再利用已經成為一股潮流。儘管企業內部IT系統日益複雜,需要更多的基礎設備(諸如伺服器),來支應企業系統所需,但在綠色潮流下,耗電量大的IT系統、機房與資料中心(Data Center)空間運用往往成為IT主管不得不正視的問題。

企業需要善用有限的資料中心空間,獲得更高的IT效能,以更為彈性應付營運的需求。但空間與運算能力似乎又是彼此矛盾的選項。為了同時保留這二項優勢,伺服器業者不斷想方設法提高密度。在既有的機櫃容量中,塞進更多台伺服器,刀鋒伺服器(Blade Server)是典型的代表,多主板(Multi-MotherBoard,以下簡稱MMB)伺服器則是近來竄起的新機種。

窮人的刀鋒

曾經有人把MMB伺服器戲稱為「窮人的刀鋒」。這樣說當然不貼切,不過從架構上來看,MMB的確有刀鋒伺服器設計的概念影子存在。不同於傳統機架式伺服器只有一台實體主機,1U的MMB伺服器可以搭載二片主機板,2U的MMB伺服器也有4片主機板,換言之在2U高度下就等同有4台實體伺服器一起運作,而且部分廠商還提供了熱插拔的功能,一有故障可以立即抽換維修,整體概念就與刀鋒伺服器設計原理相近。

「在實體密度上,MMB伺服器並不比刀鋒伺服器遜色。」Supermicro全球業務副總周政賢指出,目前市面上的刀鋒伺服器密度最高的就屬7U高度下可插14刀的伺服器機種,換算起來,平均1U高度可放2刀,而MMB伺服器隨便一台1U機種就有這樣的密度。或許將來刀鋒伺服器會推出20刀甚至28刀的產品,但就現狀而言,MMB伺服器在密度上相當有競爭力。

周政賢坦承,MMB伺服器並不及刀鋒伺服器的彈性,但是刀鋒伺服器的初期置入成本就足以讓人卻步。「刀鋒伺服器的機箱價格不低,即使企業初期建置只需二片刀鋒,仍然需要購買機箱來放置,前期投資相當高。雖然,企業未來仍有可能擴充到整個機箱都滿載,換算起來說不定比MMB伺服器的成本要來得低,但是MMB伺服器只要用多少買多少,並不需要高額的前期投資。當然如果一開始企業就認定未來刀鋒一定會裝滿,那麼就無須經過MMB伺服器的過程。」

但他也強調,MMB伺服器的成本相當有競爭力,若是與二台傳統機架式伺服器相同的規格來比較,1U MMB伺服器約莫可以省下20~30%左右成本,同時可以大幅縮減資料中心空間。

催生是為了更貼近使用者的需求

▲神達電腦企業產品事業體副總經理木榮禾表示,MMB伺服器不需要像刀鋒伺服器般一定得配合固定大廠推出的高階Switch設備,整個框架都被限制住,在非關鍵應用的環境下,只要原來舊有或是一般的Switch就足以應付。
每一種新規格的誕生,背後都有具備特殊意義的設計理念。神達電腦企業產品事業體副總經理木榮禾表示,雖然1U機架式伺服器在功能以及架構上都考量得相當周全,但後來發現企業的使用度其實不高,就以擴充槽為例,多個擴充槽中企業往往只接了光纖通道介面卡或是SAS接儲存設備,事實上根本就不需要預留3~4個擴充槽,加上為了精省成本,擴充槽的板子也愈做愈小,可以省下更多空間,因此才引發了設計MMB伺服器產品的想法。

「我們的目標是研發出一款合適企業以及IPDC(Internet Protocol Data Center)使用的MMB伺服器,可以不受約束,不需要像刀鋒伺服器般一定得配合固定大廠推出的高階Switch設備,整個框架都被限制住,在非關鍵應用的環境下,只要原來舊有或是一般的Switch就足以應付,可以自由調配產品組成。再加上,所有的設計都遵循一般伺服器標準,自然也不會有相容性的問題。」

目前MMB伺服器除了1U機種與2U機種之外,電源供應器也分為共用以及獨立二種不同的設計,以及主機板能否熱插拔的差別。木榮禾指出,泰安讓MMB伺服器的電源供應器獨立也有特別的意涵,在幾乎縮小一半的空間中要做出獨立電源供應器有其難度,但也因為如此,每個運轉節點都能配備專屬電源,確實避免因單點故障造成雙節點失誤,藉以提高整體系統可用度,這些都是研發時針對企業需求所做的考量。

MMB伺服器的 優點與缺點

▲華碩電腦伺服器事業部經理林振瑋同意,伺服器業者在規劃設計時,除了伺服器本身的散熱要考量,在機櫃以及機房中散熱的問題更是要思考的部份,模擬嚴格的環境條件做測試,才能對使用者的預算以及產品可靠度做嚴格的把關。
把多台實體主機整合到有限的空間內自然無法做到十全十美。最立即可見的就是擴充性。例如伺服器介面卡以及磁碟元件的數量都相較一般1U伺服器來得少,如果想要較大的儲存空間就需要再外接儲存設備。另外,MMB伺服器擴充卡只能插半高半長的規格,不過目前Infiniband或是Fibre Channel等擴充卡的規格都已支援半高半長的產品,因此所產生的困擾不大。

MMB伺服器搭載的CPU以及實體主機較多,所耗費的電力自然會來得高些,機房內的散熱規劃需要多加留意,華碩電腦伺服器事業部經理林振瑋同意,伺服器業者在規劃設計時,除了伺服器本身的散熱要考量,在機櫃以及機房中散熱的問題更是要思考的部份,所以華碩在伺服器機殼上針對一些特殊的區域會有針對風流的最佳化來做開孔,同時要兼具安規以及電磁波對於使用者的安全,並模擬嚴格的環境條件做測試,才能對使用者的預算以及產品可靠度做嚴格的把關。

從硬體的角度來看,MMB伺服器的確有一些必須取捨犧牲之處,但林振瑋強調MMB伺服器能為企業帶來的優勢也不少,例如機櫃、機房建置以及安裝成本等等,都能有效節省TCO(Total Cost of Ownership)成本。

「另一個好處是運算密度是傳統伺服器的兩倍。」林振瑋解釋,對企業用戶而言,MMB伺服器能取代傳統儲存區域網路(Storage Access Networking,SAN)的HA(High Availability) Server架構,原來需要二台1U伺服器做Failure-over機制,現在只需要一台1U多主板伺服器就可以完成。而對於ISP(IP Service Provider)與機房代管業者而言,這種類型的伺服器可以節省空間,這也意味著可以有更多的空間帶來更多的租賃收益。如果是需要HPC(High Performance Computing)環境的研究單位,同樣在42U機櫃中,可以擁有84個運算節點以及多達672個CPU核心以及8064GB的記憶體空間的強大運算效能。

認清角色定位 才能做最好的運用

▲HP企業系統服務事業群資深產品市場開發經理莊詮培認為,MMB伺服器在企業運用的定位就像紅綠燈內每一個各自運作的LED燈,即使一、二台伺服器壞掉也不會影響到企業內部應用程式運作,並且藉由軟體的輔助來支持服務的運行。
每一家伺服器廠商對於MMB伺服器的應用市場自有定見,推廣方向也各有不同,綜合而言,對於機房空間與能源錙銖必較的產業,對這類運算密度高同時又具有節能效果的伺服器需求較高。

HP企業系統服務事業群資深產品市場開發經理莊詮培提出了他的看法,他認為在科技的運用上,硬體與軟體看似二塊截然不同的領域卻又不可分割,任何類型的伺服器都必須認清角色定位才能做最好的運用。

「HP看待MMB伺服器的角色就像是採用LED燈做成的紅綠燈。」莊詮培解釋,以往街道上的紅綠燈裡面的燈泡壞了,壞掉的燈泡一定不能亮,而且交通大亂。但是改用LED燈之後,因為每一個燈泡內有數十個LED同時展示,即使非常多顆LED燈泡沒有亮,交通號誌仍然可以運行無誤,這樣的概念套用在MMB伺服器,就可以明白MMB伺服器的角色定位。

「說得更明白一點,MMB伺服器在企業運用的定位就像紅綠燈內每一個各自運作的LED燈,即使一、二台伺服器壞掉也不會影響到企業內部應用程式運作,並且藉由軟體的輔助來支持服務的運行。」莊詮培指出,這與刀鋒伺服器的運用有很大的差別,刀鋒伺服器因為功能較為完整而且彈性高,因此每一刀都可以單獨拿來做為個別用途,就成本的考量絕對不會有人部署了多組刀鋒伺服器只為支持單一種服務,但是MMB伺服器可以做到這一點,它能組成Server Farm,而且只做單一功能。換句話說,如果有一種應用,需要一群伺服器來展現出用途或服務,那麼MMB伺服器就相當合適。

「如果企業因為看上這類伺服器在2U高度有4個運算節點的優點而打算購買1台MMB伺服器來使用的話,我會建議直接買4台伺服器。因為應用不同,期望值也會不同,在這種情況下,即使企業部署了MMB伺服器也會覺得擴充性不足而有怨言,與其如此,還不如採購與期望值相符合的伺服器。」莊詮培說。

結語

目前MMB伺服器銷售的模式大多是交由系統整合商瞭解企業需求,包括CPU的廠牌、等級以及記憶體的多寡後,配送至企業端,市場接受度也有日趨上升的趨勢,在接下來的文章中,將會整理MMB伺服器的採購要領,希望能夠有助於IT人員在採購伺服器的運用上更加靈活。


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