Blade-Server

Vorteile von Blade-Servern

Da die meisten Blade-Server dediziert sind, das heißt, sich auf eine einzige Anwendung konzentrieren, haben Fachleute mehr Kontrolle darüber, wie auf sie zugegriffen und wie sie verwendet werden und wie Daten zwischen den Geräten übertragen werden. Zu den Vorteilen von Blade-Servern im Vergleich zu ihren traditionellen Vorgängern gehören:

• Kühlung: Jedes Blade wird einzeln durch Lüfter gekühlt. Darüber hinaus können die Server aufgrund ihrer Stapelbarkeit in kleineren luftgesteuerten Bereichen untergebracht werden, die alle mechanischen Teile auf einer angemessenen Temperatur halten.
• Eingebauter Management-Supervisor: Im Gegensatz zu ihren Vorgängern können Blade-Server im Tandem mit anderen Servereinheiten innerhalb eines Rechenzentrums oder Netzwerks gesteuert und verwaltet werden. Der Administrator eines Stapels von Blade-Servern ist in der Lage, die auf viele einzelne Servergeräte verteilten Workloads
• Nahtlose Beweglichkeit innerhalb des Racks und minimale Verkabelung: Unternehmen, die Blade-Server einsetzen, können im Vergleich zu größeren Modellen wie Box-Servern eine Reduzierung der Verkabelung für das Blade-Server-Gehäuse erfahren. Da das Design modular und kompakt ist, können einzelne Einheiten leicht innerhalb oder zwischen Systemen übertragen werden. Da Administratoren mit weniger Kabeln und Teilen hantieren müssen, haben sie mehr Zeit für die Gewährleistung der Hochverfügbarkeit, wodurch die Leistung der Server auch nach einem Ausfall maximiert wird.
• Niedriger Stromverbrauch: Server innerhalb eines Racks können sich eine einzige Stromquelle teilen, was im Vergleich zu anderen Servertypen zu einer Reduzierung der Kosten für Speicher und Stromverbrauch führt. Darüber hinaus verbrauchen Blade-Server aufgrund ihrer kompakten Bauweise nur sehr wenig Strom. Diese Senkung des Stromverbrauchs ermöglicht es Teams, die Effizienz ihres Serverraums zu maximieren.
• Speicherkonsolidierung: Jedes Blade in einem Blade-Server ist in der Regel mit einem oder zwei lokalen ATA-Schnittstellen oder SCSI Für zusätzlichen Speicher können Blade-Server an einen Speicherpool angeschlossen werden, der durch ein Network-Attached Storage (NAS), Fiber Channel oder iSCSI Storage Area Network (SAN) ermöglicht wird. Der Vorteil von Blade-Servern liegt nicht nur in der verbesserten Konsolidierung, die sich aus der Unterbringung mehrerer Server in einem einzigen Gehäuse ergibt, sondern auch in der Konsolidierung der zugehörigen Ressourcen (zum Beispiel Speicher- und Netzwerkgeräte) in einer kleineren Architektur, die über eine einzige Schnittstelle verwaltet werden kann.
• Kompakte Größe: Im Gegensatz zu herkömmlichen Rack-Servern gibt es beim Blade-Computing keine Mindestgrößenbeschränkungen. Da Blade-Server aus der kleinsten Anzahl von Komponenten bestehen, die ein Gerät benötigt, um als Computer zu gelten, können sie in kleine, enge Räume passen und gut mit anderen vereinfachten Servern als Teil einer größeren Gesamtstruktur betrieben werden.
• Kompatibilität mit hohen Sicherheitsanforderungen: Da die Server darauf ausgelegt sind, hochgradig spezialisiert zu sein, ermöglicht das einer Organisation, einen einzigen Server vollständig geschäftskritischen Anwendungen oder Programmen zu widmen, ohne die das gesamte Unternehmen oder Projekt nicht existieren könnte.

Einsatz von Blade-Servern

Um ihre Effizienz zu maximieren, werden Blade-Server häufig für einzelne Aufgaben dediziert. Einige Beispiele für Aufgaben, die ein Server ausführen kann:

• Dateifreigabe: Jegliche Übertragung von Daten zwischen digitalen Punkten oder Geräten.
• Web-Page-Serving und -Caching: Die Prozesse des Auslieferns von Webseiten an Besucher und des vorübergehenden Speicherns der Informationen auf der Webseite auf dem Computer des Besuchers, damit sie schnell auf- und abgerufen werden können, um Wartezeiten und Stillstand zu reduzieren.
• SSL-Verschlüsselung (Secure Sockets Layer) der Webkommunikation: Sicherstellen, dass Informationen, die über eine Internetverbindung übertragen werden, vor Dritten, Viren und Angreifern sicher sind.
• Transkodierung: Konvertieren des Codes von Webseiteninhalten, um nahtlos zwischen Geräten unterschiedlicher Größe und Form wechseln zu können.
• Streaming: Übertragung von Audio- und Videoinhalten ohne Unterbrechung, um das Ansehen und Hören in Echtzeit zu ermöglichen.
• Load Balancing: Wie die meisten Clustering-Anwendungen können Blade-Server für Lastausgleich und Failover verwendet werden.
• Virtualisierung: Blade-Server können verwendet werden, um abstrakte Versionen von Anwendungen oder Aktivitäten aus dem wirklichen Leben für die digitale Nutzung zu erstellen.
• Speicher: Das schlankere, kompaktere Design ermöglicht das Speichern einer größeren Menge an Informationen auf demselben Raum zur Unterstützung einer größeren Anzahl von Anwendungen, die gemeinsam arbeiten.

Unterschied zwischen Blade-Servern und Rack-Servern

Blade-Server und Rack-Server sind beide häufig in Rechenzentren anzutreffen. Obwohl sie sich sehr ähnlich sind, weisen sie einige signifikante Unterschiede auf. Normalerweise werden Rack-Server, auch als rackmontierte Server bezeichnet, so konzipiert, dass sie vertikal in eine regalähnliche Struktur passen, die als Rack bezeichnet wird und normalerweise in einem Rechenzentrum oder Serverraum untergebracht ist. Sie sind ideal für Projekte mit geringen CPU-Anforderungen oder geringem Platzbedarf.

Die Anzahl der in einem rackmontierten System gestapelten Server ist je nach Größe und Umfang der Projektanforderungen einer Organisation völlig variabel. Rack-Server sind voll ausgestattet, um als eigenständiger Computer zu arbeiten, und sind in der Lage, mehrere komplexe Anwendungen und Prozesse unter Verwendung leistungsstarker Speicher- und CPU-Ressourcen auszuführen. Dank ihrer Modularität und Konfigurierbarkeit lassen sie sich bequem zusammenstellen und unterbringen. Da kein großes Gehäuse zur Aufnahme der Server erforderlich ist, eignen sich die Rack-Server ideal für Projekte, die eine geringe Anzahl von Servern, also zwischen zwei und zehn, erfordern.

Abbildung 1: So sieht ein Blade-Server aus.

Die Blade-Servertechnologie ist der Rack-Servertechnologie sehr ähnlich. Blade-Server werden, ähnlich wie Rack-Server, in der Regel in einem vertikalen Stapel in einem Rechenzentrum oder Serverraum gelagert, wobei sie eher bei Projekten mit höherem Strombedarf und in größeren Rechenzentren zum Einsatz kommen. Ein Hauptunterschied besteht darin, dass die einzelnen Server stark zerlegt sind und eine einfache, manchmal einzigartige Funktionalität aufweisen. Auf diese Weise können mehrere kleine, flache, horizontale Blades mit einzelnen Servern in einem Gehäuse untergebracht und vertikal gestapelt werden. Im Gegensatz zu Rack-Servern funktionieren Blade-Server in der Regel nicht als eigenständige Server – sie werden zusammen mit anderen Servern in einem Chassis untergebracht und zu einem Blade-Service-Stack kombiniert.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied ist, dass jeder einzelne Server in der Regel nur für eine einzige Anwendung dediziert ist, da er nur CPUs, Controller und Speicher enthält. Blade-Server-Systeme sind viel einfacher zu reparieren als größere rackmontierte Server, da die modularen Teile einzeln repariert werden können, ohne das größere System zu stören - mit anderen Worten, sie können im laufenden Betrieb ausgetauscht werden. Unternehmen müssen proaktiv recherchieren, welcher Hersteller das Blade-Server-Modell produziert, das sie einsetzen möchten. Wenn sich ein Unternehmen für ein bestimmtes Modell von Blade-Servern entscheidet, muss es mit einem Vendor Lock-in rechnen, da der Wechsel zwischen Produkten verschiedener Anbieter kostspielig ist, da es eine komplette Überholung der gesamten verwendeten Ausrüstung erfordert. Blade-Server benötigen außerdem weniger Kabel und Leitungen als typische Rack-Server und bieten mehr Prozessorleistung auf weniger Fläche.

Geschichte der Blade-Server

Die ersten Server wurden in den 1990er Jahren angeboten. Bald darauf gab es einen Bedarf an dedizierten Servern, insbesondere in Branchen mit hohen Anforderungen an den Datenschutz und die Datensicherheit, wie etwa im Gesundheitswesen. Im Laufe der Zeit wurden sie auch in anderen Industriezweigen immer häufiger eingesetzt, vor allem, da sich Bedrohungen und Viren ständig weiterentwickelten. Der Bedarf nach kleineren, kompakteren und schnelleren Servern stieg mit der Zahl der Unternehmen, die Server benötigten und den Ansprüchen immer neuer Technologien.

Blade-Server wurden in den 2000er Jahren von RLX Technologies in Houston erfunden. Sowohl Christopher Hipp als auch David Kirkeby sind ehemalige Mitarbeiter von Compaq, einem der ersten Unternehmen, das Computer und Computerprodukte verkaufte. Gemeinsam entwickelten sie den ersten kommerziellen Blade-Server im Jahr 2001. Ziel war es, den Bedarf der Industrie an kompakterer und effizienterer Datenspeichertechnologie zu decken. Schließlich wurde das Blade-Server-Design von Hewlett Packard und anderen Unternehmen erworben und hergestellt.

In seinem ursprünglichen Format konnten alle Teile der Blades heiß eingesteckt werden und in ein modulares Design passen. Server mit einem ähnlichen Design wurden manchmal auch als Space-Saving-Server bezeichnet.

Typen von Blade-Servern

Blade-Server werden auf der Grundlage verschiedener Merkmale, wie unterschiedliche CPUs, Menge an RAM- und Cache-Speicher oder Verbindungen, nach Typ kategorisiert.

Blade-Server können mit zentralen Verarbeitungseinheiten verschiedener Anbieter wie Intel, Advanced Micro Devices (AMD), Motorola und Sun Microsystems ausgestattet sein. Die CPU übernimmt die Verarbeitung und Berechnung für das gesamte System, und je leistungsfähiger die Zentraleinheit ist, desto mehr Aufgaben kann das Computersystem zu einem bestimmten Zeitpunkt ausführen.

Ein Blade-Server kann auch eine Vielzahl von Speichersystemen enthalten. Das erste ist das statische RAM (SRAM), eine ältere Variante der Informationsspeicherung, die in Digitalkameras und Druckern üblich ist und die Daten genauso speichert, wie sie sind. Eine andere ist das dynamische RAM (DRAM), das sich während des Betriebs aktualisiert und in komplexeren Systemen wie Videospielkonsolen üblich ist. Und schließlich gibt es den synchronen dynamischen Speicher mit doppelter Datenrate und dynamischem Direktzugriff (DDR SDRAM), der am häufigsten in Servern und Computern mit sehr vielen visuellen Inhalten verwendet wird. RAM wird zum Verwalten und Speichern von Informationen und zum Verarbeiten und Berechnen von Informationen in Echtzeit verwendet.

Blade-Server haben zwar ein modulares und einheitliches Design, durch das sie leicht zwischen Rechenzentren verschoben werden können, verfügen aber manchmal über eine Vielzahl von äußeren Anschlüssen.. So können sie beispielsweise mit einem Ethernet-Ausgang, einem Token-Ring, einem bis zu 6 Meilen langen Glasfaserkanal oder einem Feldbus-Netzwerkprotokoll ausgestattet sein.

Darüber hinaus können Blade-Server auf unterschiedliche Weise an Speicher angeschlossen werden, darunter die folgenden:

• FireWire: FireWire ist ein Anschlusstyp, der häufig für den Anschluss von Digitalkameras, externen Festplattenlaufwerken, Telefonen, Tablets und Geräten verwendet wird, die hohe Übertragungsraten erfordern. Eine FireWire-Verbindung kann Verbindungsgeschwindigkeiten von bis zu 480 Mbit/s unterstützen.
• SATA: Eine SATA-Verbindung oder Serial-AT-Attachment-Verbindung ist ein busähnlicher Anschluss, der Host-Bus-Adapter mit Festplatten, Solid-State-Laufwerken (SSDs) oder anderen größeren Speichergeräten verbindet.
• SCSI: Ein Small Computer System Interface wird verwendet, um Computerteile in einem SCSI-System miteinander zu verbinden und Kommunikationsports zwischen ihnen zu schaffen.
• DAS: Direct Attached Storage befindet sich in einem Computer selbst oder ist direkt mit ihm verbunden und ist nicht Teil eines externen Speichernetzwerksystems. Ein gängiges Beispiel ist die interne Festplatte eines Computers oder Laptops.
• FC: Eine FC-Verbindung oder Fiber Channel Storage Area Network (FC SAN)-Speicherverbindung, die es Netzwerk-Speichergeräten ermöglicht, Informationen mit Servern mit hoher Geschwindigkeit und hoher Leistung auszutauschen.
• iSCSI: Eine iSCSI-Verbindung oder Internet-SCSI ist eine Speicherverbindung auf IP-Basis und umfasst ein Speichersystem, das zur Verbindung verschiedener Netzwerkspeicherorte innerhalb desselben Serversystems verwendet wird.

Teile eines Systems mit Blade-Server-Technologie

Zu den grundlegenden Teilen eines Blade-Server-Systems gehören:

• Ein Chassis – Das äußere Gehäuse eines oder mehrerer Blade-Server, in dem alle mechanischen Teile untergebracht sind. Gewöhnlich klein und kompakt.
• Blades – Kleine mechanische Teile, die den Server bilden und die Speichersysteme enthalten, um Daten zu speichern und Informationen an die Computersysteme in einem Netzwerk zu liefern. Manchmal in Form superdünner Schubladen, die auf andere Blades gestapelt werden.
• Server – Die Server innerhalb der einzelnen Blades in Blade-Server-Technologie in den Gehäusen untergebracht und enthalten den gesamten Speicher, die Prozessoren und Programme zur Ausführung der individualisierten Funktion, für die sie konzipiert sind.
• Racks – Gestelle auf denen viele einzelne Blade-Server an einem physischen Ort wie einem Serverraum untergebracht sind.
• Eine Backplane – Der Bereich eines separaten Racks, der alle einzelnen Module und Server über Schaltkreise verbindet, einschließlich Steckdosen, Stecker, Kabel, Schalter und Leiterplatten.

Zukunft der Blade-Server

Blade-Server sind zwar in Unternehmensserverräumen weit verbreitet, aber es gibt verschiedene Technologien, die in der Lage sind, sie zu ersetzen. Brick-Server, die im Gegensatz zu einem Blade-Server keine Gehäuse benötigen, bieten viele derselben Vorteile und benötigen noch weniger Stellfläche. Es geht noch kleiner: Cartridge-Server sind nicht größer als Druckerpatronen. Darüber hinaus lösen modulare Hybrid-Server einige Probleme mit fest verdrahteten Verbindungen, Temperaturmanagement und einfacher Beweglichkeit innerhalb eines Serversystems. Da die Energieeffizienz und die Thermal Design Power (TDP) neuer Server sich ständig bessern, wächst die Nachfrage nach Servern, die nahtlos angeschlossen und einfach gekühlt werden können, weiter.