1．机架式服务器及其特点

    机架式服务器是指可以直接安装到标准19英寸机柜当中的服务器，通常这样的服务器从大小来看有点类似交换机，因此机架式服务器实际上是工业标准化下的产品，其外观按照统一标准来设计，配合机柜统一使用，以满足企业的服务器密集部署需求。机架式服务器的主要作用是为节省空问，由于能够将多台服务器装到一个机柜上，不仅可以占用更小的空间，而且也便于统一管理。一个普通机柜的高度是42U(1U=1．75英寸或4．4厘米)，机架式服务器的宽度为19英寸，而大多数机架式服务器的高度是1U-4U。

   机架式服务器的优点是占用空间小，而且便于统一管理，但由于内部空间限制，扩充性较受限制，例如1U的服务器大都只有1到2个PCI扩充槽。此外，散热性能也是一个需要注意的问题，同时还需要有机柜等设备，因此这种服务器多用于服务器数量较多的大型企业使用，也有不少企业采用这种类型的服务器，但将服务器交付给专门的服务器托管机构来托管．尤其是目前很多网站的服务器都采用这种方式。

    2．刀片服务器及其特点

    2000年底，一家并没有多大名气的服务器生产商RLX开始向市场推出单处理器的新型服务器，这种服务器将传统服务器的所有功能集中在一块高度压缩的电路板中。然后再插入到机箱中。根据其架构的特点．这种服务器被命名为“刀片服务器(Blade Sewer)”。

    刀片服务器是一种高可用、高密度的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其主要结构为一大型主体机箱．机箱内部可插上许多“刀片”，其中每一块刀片实际上就是一块系统母板．类似于一个个独立的服务器，它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统：每一块刀片可以运行自己的系统，服务于指定的不同用户群。相互之间没有关联：每一块“刀片”的供电、散热、网络连接、外部存储连接等需求均由刀片机箱统一提供。在实际使用中，可以通过系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的刀片可以连接起来提供高速的网络环境，共享资源，为相同的用户群服务。在集群中插入新的刀片，就可以提高整体性能，而由于每块刀片都是热插拔的，所以，系统可以轻松地进行替换，并且将维护时间减少到最小。

    根据所需要承担的服务器功能，刀片服务器被分成服务器刀片、网络刀片、存储刀片、管理刀片、光纤通道SAN刀片、扩展I/O刀片等等不同功能的刀片服务器。刀片服务器公认的特点有两个。一是克服了芯片服务器集群的缺点，被称为集群的终结者；另一个是实现了机柜优化。

    三、刀片服务器与机架式服务器比较

    1．从空间密度来看刀片服务器和机架式服务器

    刀片服务器比机架式服务器更节省空间，实际上刀片服务器是将机架服务器所占用的空间密度再一次提高了50％。在机柜系统配置好的前提下，将lU机架优化服务器系统移植到刀片服务器上，所占用的空间只是原来的1/3～1/2。而在一个标准的机柜式环境中。刀片服务器的处理密度要提高四到五倍。表l列举了在处理64节点的高密度计算服务器环境里两种服务器占用空间的情况。

表1 服务器占用空间情况

 

    2．从机房布线和管理方面看刀片服务器和机架式服务器

    刀片服务器在机房布线只要统一布设网络线、电源线。刀片服务器之间不需要人为布线；而机架式服务器则要分别对每台服务器的网络线、电源线进行配线，如果一个42U的机柜上安装多台1U的服务器时，机柜后面的布线就非常多，看起来比较凌乱。

    表2列举了需要8台可靠性较高的1U机架式服务器和同样数量的刀片服务器在线缆数量和管理上的对比情况。

表2 线缆数量对比



3．从灵活性看刀片服务器和机架式服务器

    早期刀片服务器的灵活性不如机架式服务器，如果用户需要大容量内存的数据库服务器，而又不想通过机群方式构建，刀片也会显得力不从心。因为，有16根内存插槽的机架式服务器在市场上很容易买到，而刀片服务器大多只能支持4-8根内存插槽。但在时下，随着技术的不断进步，单条内存的容量不断增加，且价格不断下降；一台刀片服务器中配置32GB以上的内存已经成为可能。

    刀片在高性能数据库应用中，无法通过外部RAID卡来配备磁盘阵列。大多数情况下，刀片支持2.5英寸的硬盘，这不仅比3.5英寸的硬盘贵，而且性能也差一些，这也是拜“刀片追求高密度”所赐。今天，一个典型的刀片至多只能安装140GB硬盘，而有不少机架产品却可以配备2TB的存储能力。在实际使用中，刀片服务器配合SAN或ISCSI等专业存储设备可以很好地解决存储容量偏小的问题。

    4．从采购成本来看刀片服务器和机架式服务器

    从理论上来说，由于减少了许多重复的不必要的部件，如DVD、电源以及KVM和网络等线缆，刀片服务器的采购成本会比同等数量的机架式服务器低。刀片服务器厂商每一家都有自己的专有刀片架构，由于具有垄断性。这使得刀片产品的价格居高不下。

    人们都认为，满配的刀片服务器和同一厂商的最贵的机架服务器相比，成本还是节省不少。但实际上，如果用户采取的是“在机箱里逐渐地增加刀片”的做法，就会发现，机架服务器的性价比更高，因为大多数刀片及相关产品都比相应的机架产品昂贵。一般刀片机箱需要4000～8000美元，刀片也比1U机架价格高。

    5．从扩展性和标准看刀片服务器和机架式服务器

    1U机架式服务器的优势在于其采用的是标准服务器设计技术，标准外设，标准接口，具有RAID功能、冗余功能，可独立运行并承担任务。在扩展性方面，机架式服务器因为机箱空间小，所以机箱内的扩展性能较差，但它可通过服务器群集，或者外接扩展柜的方式进行非常有效的扩展。而刀片服务器在向上扩展和向外扩展方面均具有创新性。添加新服务器一般只需将新的单处理器或多处理器刀片服务器插入到机箱的开放式托架中即可。

    刀片服务器可插入到已扩展的基础设施中。此外，机箱内部的选件模块还可使我们添加一旦在外部连接便可实现共享的功能，刀片技术的模块化设计可实现快速扩展。

    在标准化上，IBM、HP和DELL的刀片产品之间没有统一的标准，还不能相互兼容，而且就是同一厂家不同型号的刀片机箱标准也有不同。机架式服务器是统一的标准来做的，IBM的2U服务器可以安装在任何一个符合标准的42U的服务器机柜里。

   6．从可靠性和维护看刀片服务器和机架式服务器

    采用普通1U机架式服务器方案时，由大量的电源线、网线产生的接插点形成了大量潜在的“问题点”，换成刀片服务器机箱和刀片服务器僻决方案后，原先的网络、电源接插点减少了，同时也就增加了系统的可靠性。

    刀片服务器的所有关键组件均可实现冗余或热插拔，其中包括冷却系统、电源、以太网控制器与交换机、中间背板与背板、硬盘及服务处理器。卸下服务器进行维修仅意味着将刀片服务器拖出机箱，这就像拆卸热插拔硬盘一样简单。高级刀片服务器系统提供了实现高度敏感维修的智能方式。高级诊断功能可指导维修人员直接找到故障部件，从而实现快速有效的恢复，有些刀片服务器甚至不会出现单点故障。机架式服务器维护相比刀片则复杂一些。

    四、结论

    综上所述，刀片式服务器可以最大限度地利用数据中心的空间，缩短部署的时间，减轻管理员管理负担。减少能源消耗；机架式服务器硬件配置灵活性强，性价比高。所以，在服务器硬件的选型过程中，各馆可根据机房空间、性价比、人员配置等实际情况结合应用平台的需求做出合理的选择。