HP BladeSystem c7000: модульный строительный блок для ЦОД следующего поколения

Преимущества блэйд-систем перед стоечными решениями очевидны: быстрое развертывание, меньшая занимаемая площадь, удобство в обслуживании, отличная масштабируемость и более низкая стоимость комплекса в целом. Hewlett-Packard предлагает свой вариант, ориентированный на построение вычислительных систем любой сложности, обладающий многими оригинальными ноу-хау и позиционирующийся как универсальный конструктор, позволяющий развернуть на его базе практически любой сервис.

В презентационных материалах BladeSystem c-Class представляется как «разрабатывавшаяся на протяжении трех лет революционная архитектура серверов-лезвий», которая позволит существенно снизить расходы на построение и эксплуатацию корпоративных центров обработки данных. Кроме того, в неявной форме предполагается, что благодаря этой перспективной модели компания сумеет занять лидирующие позиции на мировом рынке в сегменте таких решений. Насколько это реально – покажет время, а пока мы просто рассмотрим самые интересные моменты данной разработки.

Шасси c7000

На шасси (сверху) размещены лезвия двух типоразмеров, хранилища работают в связке с модулями 10U. На задней панели расположены коммутационное оборудование и система охлаждения

Общеизвестно, что идеология блэйд-систем предполагает объединение функций собственно серверов и коммутационного оборудования в рамках одного шасси (полки). BladeSystem c-Class – не исключение, поэтому начнем именно с него. Этот металлический каркас высотой 10U содержит в передней части 8 вертикальных слотов, позволяющих установить соответствующее количество двухпроцессорных лезвий стандартного формфактора, либо 16 блэйд-узлов уменьшенного размера (высотой 5U). Задняя часть рассчитана на размещение коммутационного оборудования, в том числе и патч-панелей.

В конструктиве стоит отметить три важных ноу-хау: архитектуру Virtual Connect (виртуализация подсистемы ввода/вывода), систему регулирования энергопотребления Thermal Logic и ПО Insight Control Data Center Edition, обеспечивающее централизованное управление лезвиями.

Так, Virtual Connect, объединяет в общий массив до восьми коммутационных отсеков c7000, куда могут устанавливаться коммутаторы Fibre Channel и Gigabit Ethernet, разработанные как HP, так и Brocade, Cisco и McData, что обеспечивает совместимость с любыми типами оборудования у заказчика, благодаря чему суммарная пропускная способность составляет до 5 TBps. Фактически технология Virtual Connect представляет собой некую прослойку, позволяющую объединить в единое пространство с одним сетевым адресом до 64 серверов (т. е. четырех c7000).

Шасси оснащено резервированным модулем управления Onboard Administrator, LCD-дисплеем Insight Display для конфигурирования и мониторинга комплекса и системой охлаждения Active Fan Cools с пониженным уровнем шума, что также ощутимо уменьшает энергопотребление (до 50%). Применяющиеся источники питания допускают резервирование по схемам N+1 либо N+N, а механизм их динамического отключения в ряде случаев позволяет достичь 30% снижения энергопотребления.

В качестве рабочих модулей в конструктив могут быть установлены серверы-лезвия на базе платформ Intel и AMD, а также дисковые корзины емкостью до шести HDD каждая. Доступ к этим корзинам имеют только соседние лезвия, так что при необходимости один сервер половинной высоты может работать с восемью дисками.

Учитывая, что блэйд-решения предыдущего поколения (p-Class) несовместимы с новым формфактором, стоит подробнее рассказать о лезвиях, разработанных для BladeSystem c-Class.

Платформы Intel

Полноформатное лезвие на платформе Intel включает четыре HDD. Процессоры располагаются под ними
Модуль DAS позволяет расширить дисковое пространство для выбранного серверного модуля любого типоразмера, допуская создание RAID-массивов

Лезвие HP ProLiant BL460c высотой 5U комплектуется двух- и четырехъядерными процессорами Intel Xeon. Сервер поддерживает до двух процессоров и память PC2-5300 с полной буферизацией объемом до 32 GB. На плате имеется два порта Ethernet 10/100/1000 Base-T и один – 10/100, выделенный для управления. Блэйд-сервер оснащен Smart Array Controller, для расширения предусмотрены два слота Mezzanine (один x8 и один x4). Дисковая подсистема допускает установку двух НЖМД с «горячей» заменой (SAS или SATA). Конструктивно процессоры расположены под HDD, для их охлаждения используются низкопрофильные радиаторы. При необходимости RAID-контроллер может быть оснащен модулем кэш-памяти с батарейной защитой.

Полноформатная (10U) модель HP ProLiant BL480c ориентирована на применение тех же процессоров, в перспективе на базе аналогичного шасси будут представлены и четырехпроцессорные варианты. Предполагается использование такой же памяти, как и в BL460c, но объемом до 48 GB. Лезвие оснащается двумя портами Fibre Channel (опционально), четырьмя портами Ethernet 10/100/1000Base-T и одним портом 10/100 (для управления). Блэйд-сервер оснащен Smart Array Controller SA400i и тремя слотами расширения Mezzanine (два x8 и один x4). В сервер HP ProLiant BL480c могут быть установлены четыре HDD.

Платформы AMD

Лезвие-«половинка» AMD (слева) конструктивно отличается от Intel расположением процессоров и модулей памяти. Обе платформы допускают установку двух CPU

HP ProLiant BL465c можно оснастить одним или двумя процессорами AMD Opteron. Блэйд-сервер комплектуется памятью PC2-5300 с полной буферизацией объемом до 32 GB. Сервер имеет два порта 10/100/1000Base-T и один порт управления 10/100 iLO, а также два слота расширения Mezzanine: один x8 и один x4. Допускается опциональная поддержка Fibre Channel и оснащение двумя дисками (SAS или SATA) с возможностью «горячей» замены.

Конструктивно решение лезвия отличается от Intel-based. Процессоры в нем размещены в центре платы и снабжены оригинальной системой охлаждения на основе тепловых трубок и пластинчатых радиаторов. Такое решение позволило упростить разводку платы благодаря тому, что банки памяти (два по четыре слота) расположены непосредственно у «своего» CPU.

Старшая модель, HP ProLiant BL685с, допускает установку до четырех процессоров AMD Opteron с поддержкой ОЗУ объемом до 48 GB, и применение двух портов Fibre Channel, но в силу конструктивных особенностей это лезвие можно оборудовать только двумя жесткими дисками в отличие от платформ Intel.

Дополнительное хранилище

В качестве контроллера HDD применяется плата типового формата, что снижает стоимость изделия и упрощает его обслуживание
Дополнительные контроллеры выполнены в формфакторе Mezzanine, возможна установка до трех таких плат (лезвие 10U)
Insight Display позволяет не только осуществлять первоначальную инициализацию системы, но и производить оперативный мониторинг состояния всех узлов

Как было упомянуто ранее, серверы могут дооснащаться дополнительным DAS, построенным на базе лезвия SB40c. Отличительная особенность этого решения заключается в применении унифицированного PCI-E-контроллера RAID, за счет чего разработчикам удалось снизить стоимость этого узла. Применяемый контроллер SmartArray E400 позволяет создавать массивы RAID уровней 0, 1, 5 и 6 и может комплектоваться кэш-памятью с батарейной защитой. В состав блэйд-хранилища может входить до шести дисков SAS или SATA с функцией «горячей» замены, причем в пределах одного SB40c возможно использование как SAS-, так и SATA-дисков для оптимизации производительности и емкости RAID-массивов. Модуль рассчитан на прямое подключение к серверам-лезвиям BL460c, BL465c, BL480c, BL685c и BL860c посредством External PCI Express x4.

Послесловие

Отметим несколько технических подробностей, довольно интересных, но не упоминавшихся ранее. Так, во всех серверах HP ProLiant BladeSystem c-Class имеется внутренний разъем USB, применяемый для подключения флэш-накопителей непосредственно внутри корпуса блэйд-сервера. Он предназначен для устройств многофакторной аутентификации, если для доступа к ОС (и/или приложению) требуется и пароль, и внешний накопитель (например, E-Token).

Insight Display, размещенный на передней панели, рассчитан не только на первоначальную установку базовых параметров системы, но и отображает ее статус, сигнализируя изменением цвета фона дисплея с зеленого на красный о наличии неисправностей или возникновении проблем.

В качестве коммутаторов, размещаемых на задней панели шасси, допустимо использование не только Fibre Channel и Ethernet, но также InfiniBand-модулей. Причем комплектация конечной системы весьма гибкая и может быть наиболее оптимально подобрана под нужды клиента благодаря совместимости с модельным рядом решений различных производителей.

Еще одним предметом гордости создателей c7000 служит объединительная панель, не содержащая активных элементов, что, по их мнению, существенно повышает надежность системы в целом: в отличие от подобных разработок других компаний частичный или полный отказ всего комплекса по причине выхода из строя коммутационной панели невозможен.

Впрочем, и этот перечень еще не полон – к сожалению, объем издания не позволяет привести более подробный список всех инженерных инноваций, которыми по праву гордятся специалисты HP. Остается только отметить, что разработка оказалась действительно весьма удачной и перспективной, и не исключено, что в ближайшем будущем именно такие решения станут основой для ЦОД любого уровня.