2010年8月31日 星期二

2011 新一代 CPU及伺服器發展趨勢 (5)

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加強伺服器應用的硬體設計 伺服器的發展,從各種不同應用與需求環境來看,都已經越來越成熟,而現在大家也開始將伺服器的選擇考量,從原本只注意的效能、穩定度與安全性,到現在也開始注意耗電量,是否符合使用需求,以及硬體是否完整發揮效益等各種不同考量。

記憶體
記憶體的容量,也是隨著處理器的發展而進展,例如去年Intel Xeon 5500系列系列最大可支援18 DIMM記憶體插槽,而最大記憶體為144GB,也就是單條DDR3記憶體最大為8GB,而今年發佈的5600系列處理器,最高記憶體可支援288GB, 單條記憶體為16GB,可看出記憶體的發展與處理器是相輔相成的。

網路卡
一般伺服器都內建有GbE等級網路埠,並且搭配整合式網路晶片。不過在資料中心,以及虛擬化等環境,便需要支援更高速的網路介面,以應付大量的資料傳輸。

目前內建的網路介面卡,一般都是10/100 Ethernet,另外還可選擇10 GbE的網路介面卡,加強網路的傳輸速度。加上目前處理器都支援的虛擬化直接存取技術,更讓10 GbE網路卡的傳輸優勢更能發揮。

一般會搭配10GbE的網路卡,都是儲存設備、資料中心或是虛擬化環境等。

資料備份與保護
伺服器的硬碟,依照大小區分,可分為2.5吋與3.5吋兩種,依介面來分則可分為SAS與SATA兩種。一般而言,單顆硬碟相比,3.5吋硬碟容量會比 2.5吋硬碟還要大,但是在相同的機身面板上,可安裝較臺2.5吋硬碟,因此有較多的磁碟陣列方式可選。一般伺服器都有內建可做到RAID 0與RAID 1,適合沒有太多硬碟配置需求的環境使用,另外有許多可選購的磁碟陣列卡,可達到RAID 0/1/5/6/10/50與60等磁碟陣列模式,另外還有些可做到非磁碟陣列模式,也就是每臺硬碟都是獨立的,這是磁碟容量最高的配置,但是卻是資料保 護性最低的。

資料的保護,除了使用磁碟陣列保護既存的資料之外,未存入硬碟的資料也非常重要,因此有些伺服器另外在磁碟陣列卡上加裝記憶體,加大暫存空間的容量,而 且,還加裝一顆電池,提供這張記憶體暫存資料時所需的電力。這樣的組合在伺服器產生問題,例如斷電,或是突然的當機時,可提供磁碟陣列卡記憶體內部的暫存 資料,直到系統回復運作時,可再將這些資料寫入硬碟內。

在傳輸的速度上,SAS會比SATA快,但是近幾年,有一種新型態的儲存裝置可以提供更高速的吞吐能力:固態硬碟(Solid State Drive,SSD)。這種新型態的磁碟,沒有以往傳統硬碟的物理機件,也就是沒有馬達,或是讀寫頭等構造,因此在資料的讀取速度上比傳統硬碟快許多。

固態硬碟對於大量資料讀寫需求的資料庫,可以提供比以往硬碟更高的效率,因此很適合證券或銀行等,有大量卻瑣碎的資料讀寫頻繁的環境。

1+1備援電源供應器新中黑標題
伺服器的運作,一般都是處於長時間運作的狀態,也就是機箱內所有元件都必須能禁得起長期運作的標準,而伺服器內部,運作時溫度最高的除了處理器、硬碟與記憶等元件之外,電源供應器也是必須注意散熱的元件之一。

電源供應器肩負著電壓轉換與穩定電壓的工作,在電力轉換的過程便會產生熱能,因此一般伺服器內的電源供應器,都有獨立的散熱風扇強制冷卻。不過電源供應器 也會有發生故障的狀況,因此便有可1+1備援的電源供應器。這種電源供應器最大的特色,就是可在不停機的狀態下,直接抽出2臺電源供應器之中的其中一臺, 而未卸除的那臺將會持續供應伺服器用電。因此許多機架式伺服器都採用這類設計,確保伺服器可以持續的運作,不過直立式伺服器或工作站,由於機箱的設計與個 人電腦相當,因此一般都還是採用固定式的電源供應器。

熱抽換風扇新中黑標題
要讓長時間運作的伺服器不因溫度太高而產生當機的狀態,就需要風扇來冷卻,不過風扇也有可能在長時間的運作下而故障,因此支援熱抽換的風扇設計也出現在伺服器內部。

雖然僅是強制伺服器機箱內部空氣流動的風扇,但其實這些風扇還連接著許多感應器,可隨溫度調整風扇轉速,或是當機箱開啟時,便會強制高速運轉。

另外,當其中一個風扇故障,停止運轉時,有些伺服器在前方的資訊面板上就會顯示警示燈號,且其他風扇也會提高轉速彌補停止運作的部分。不過,與熱抽換的電源供應器一樣,這類型設計目前僅出現在機架式伺服器上,直立式伺服器或工作站並沒有這類型設計。

CIO 強化伺服器效能與穩定性的配件

記憶體 記憶體的插槽數量,雖然受限於處理器的支援程度,但是在另一方面,也會因為主機板大小,或是機箱空間不同,而有所限制。


磁碟陣列卡記憶體 許多廠商在磁碟陣列卡上,都可加裝記憶體與記憶體專用的電池,在系統發生狀況時,可將未寫入硬碟的資料暫存在記憶體中,並由電池提供電力保存資料。一般這類記憶體大小為256MB與512MB。


1+1備援電源供應器 可以1+1備援的電源供應器,主要的目的就是確保伺服器可以長時間運作,不會因為電源供應器故障而發生強迫關機的情況,不過目前僅見於機架式伺服器,一般直立式伺服器或工作站並沒有這種設計。


熱抽換風扇 許多機架式伺服器內部的風扇,都是可熱抽換的,而且還與許多感應器連結,可在不同狀態下調整風扇轉速。不過,直立式伺服器並沒有這樣的設計。