Времена централизации прошли, либерализация добралась уже и до серверной индустрии. Очередной вехой на пути к светлому будущему стали тонкие серверы формата 1U. Эти малыши обладают сразу двумя важнейшими преимуществами современного оборудования: унифицированность и гибкость. Вдобавок они экономят ценное рабочее пространство и без того тесных офисов. На рынке тонкие серверы заполнили зияющий провал между мощными многопроцессорными комплексами и рядовыми безмониторными Linux-серверами.

Вшестидесятые мэйнфреймы имели один процессор, в семидесятые на смену им пришли многопроцессорные Cray-подобные конструкции, в восьмидесятых -- средней руки суперкомпьютер состоял из сотен и тысяч процессорных плат. Мультипроцессорная обработка из лабораторий переместилась в рабочие цеха. Сейчас, когда стала очевидна тенденция стремительного роста быстродействия стандартных ПК-компонентов, производители суперкомпьютеров не гнушаются использовать их в своих мегамашинах. Детали одни и те же -- различие в способе подключения.

Но если в рамках миллиардных контрактов на создание колоссальных вычислительных "фабрик" разработка специализированных шин и конструктивов материнских плат еще оправдана, то для рынка серверов среднего и высокого уровня такие затраты уже неприемлемы. Как результат мы имеем стандартизированные серверные платформы, масштабируемость которых ограничена. В связи с этим особое значение приобрели технологии кластеризации. Какое-то время индустрия словно пробовала на вкус новинку, перекатывая ее на языке, и лишь когда поддержка кластеров появилась во всех более или менее значимых серверных ОС -- резко проглотила наживку. Компоненты становились все дешевле, массовое производство серверных "болванок" достигло своего апогея, потребности малого и среднего бизнеса в вычислительной мощности возрастали (в основном благодаря развитию Internet). Сисадмины уже стали путаться в кабелях. Так что серверы сегодня имеют все шансы последовать за модемами -- в монтажные стойки. Ведь для этого есть все...


...Предпосылки

Вы задумывались над вопросом размера? Почему серверы поставляются в больших просторных корпусах? Причин много: это, к примеру, теплоотвод, удобство монтажа и ресурсы для расширения. Но если вы, к примеру, провайдер, предоставляющий услуги хостинга, то потребности вашего предприятия наверняка превышают возможности одного недорогого универсального сервера.

Скорее всего, вы, как и большинство других конкурирующих компаний, будете придерживаться стратегии: один клиент -- один сервер. Когда высоты потолка будет уже не хватать, а разноформатные, опутанные проводами коробки-корпуса начнут угрожающими темпами заполнять отведенное помещение, я спрошу вас. Спрошу: как часто вы делаете горячую замену блоков питания, как часто пользуетесь очень удобно расположенными разъемами подключения мониторов и клавиатур и, наконец, приходил ли к вам хоть один клиент, чтобы заменить в своем блоке процессор? Действительно, иногда серверы широкого назначения напичканы дополнительным оборудованием, конфигурация часто меняется. С другой стороны, если основная нагрузка приходится на подсистемы памяти, процессора и сетевого интерфейса, то пустая коробка фактически не несет никакой полезной нагрузки.

Решение напрашивается само собой -- тонкие серверы или серверы формата 1U (толщина корпуса 1,75" или 4,4 см), устанавливаемые в обычные 19-дюймовые монтажные стойки. Чтобы лучше понять их положение на эволюционной лестнице, вспомним опять о современных мэйнфреймах. В отличие от монстроидальных гигантов 80-х они занимают всего несколько шкафов, предлагая при этом колоссальную производительность. Секрет в том, что они являются не тонкими, но сверхтонкими серверами: каждая процессорная плата обычно содержит от 4 до 12 и более процессоров. И у этой платы нет "множества ножек и двух ручек для переноски", она вполне сопоставима по размерам с материнской платой полноценного сервера-в-ящике-для-хранения-картофеля. Вот реальный уровень интеграции, обеспечиваемый современной технологией.

Итак, на одном конце нашей линейки ASCII White с охлаждением на жидком азоте, на другом -- одно- или двухпроцессорный ПК-сервер в корпусе формата ATX. В роли недостающего звена тонкие серверы.


Из чего же, из чего же сделаны...

...тонкие серверы. Огласим весь список покомпонентно. Процессоры. Эти миниатюрные кусочки кремния одно время отчаянно пытались упаковать в вертикально расположенные громоздкие слоты. Мне даже доводилось слышать о конструкциях, где эти слоты пробовали установить в наклонном положении, чтобы уменьшить общую высоту материнской платы. Теперь нет необходимости идти на ухищрения: компактные сокеты (Socket), идентифицируемые по номерам (370) или буквам (A), сменили своих предков-динозавров как на платформе Intel, так и на AMD. А учитывая то, что современные процессоры несут "на борту" кэши первого и второго уровней, это лишь подчеркивает усиление их интеграции.

Но это еще не все, рассеиваемая мощность тоже падает невероятными темпами, тенденцию подтверждает наличие мобильных вариантов практически для всех основных (не серверных, конечно, но все же) процессоров, которые, несмотря на запредельные частоты, умудряются работать вообще без активного охлаждения. Так что нет ничего удивительного в том, что отдельные производители выпускают двухпроцессорные 1U-серверы.

Память. Даже в далеко не передовом ПК автора стоит 384 МВ ОЗУ всего на двух модулях, а вообще "в природе" существуют и гигабайтовые модули. Немного подкачал формат -- линейки, устанавливаемые перпендикулярно плоскости материнской платы, однако производители уже нашли выход в виде низкопрофильных модулей. Благодаря несколько иной компоновке микросхем ширину линейки памяти удалось уменьшить до приемлемой величины. Другой вариант предусматривает установку слотов расширения ОЗУ подобно процессорным разъемам под углом 25°.

Если низкопрофильная память все еще относится к разряду экзотики, то низкопрофильные жесткие диски большой емкости благодаря буму в индустрии ноутбуков давно заняли свое место на рынке. Давно существуют и соответствующей толщины приводы CD-ROM. Вопрос организации аппаратного RAID-массива в тесном пространстве компактных корпусов также неплохо продуман. При этом решение заключается не в интеграции поддержки RAID в материнскую плату (что сделало бы такую модель платы очень дорогой). Производители тонких серверов теперь могут поступить гораздо хитрее и воспользоваться плодами инициативы компании Adaptec -- RAID Everywhere, в рамках которой продвигается новый стандарт карт расширений, обеспечивающих "0-channel RAID" (например, Adaptec 2005S).

По аналогии со способом установки разъемов Modem Riser был спроектирован особый PCI-разъем (на самом деле -- производная от SO-DIMM-разъемов в ноутбуках) для подключения контроллеров, реализующих полноценный аппаратный SCSI RAID за счет использования, как правило, встроенного в каждую серьезную серверную материнскую плату чипа SCSI. Мало того, что в результате исключения дублирования интерфейсной части достигается серьезная экономия средств, интересное "лежачее" расположение разъема (параллельно материнской плате) дает возможность установить адаптер в корпус 1U. Конечно, существует и более тривиальный вариант -- поставить обычный (то есть полноценный, с чипом SCSI "на борту") PCI RAID-контроллер на расширитель типа PCI Riser, который обеспечивает подключение карт в горизонтальном положении. Правда, при этом будут перекрыты все остальные PCI- и AGP-разъемы.

Последний важный элемент полноценного сервера -- сетевой интерфейс. К счастью, многие серверные материнские платы имеют интегрированную поддержку сети, и дополнительного "навесного" оборудования здесь не потребуется.

Наконец, охлаждение -- разнообразие систем как низкопрофильных вентиляторных (например, кулеры Majesty VI TTC-M6AB и MTT CM21), так и твердотельных (на эффекте Пельтье) не оставляет сомнений в том, что даже в корпусе 1U его без особых хлопот можно реализовать на высоком уровне.


Наше дело -- предложить

Ничего революционно нового в стоечных серверах формата 1U и уж тем более 2U нет. Большое количество моделей предлагается целым рядом компаний, одна из которых, например, так и называется -- 1U-Rackmount-Servers.Com. Ее ассортимент может поразить воображение. Чтобы вы лучше ощутили, насколько далеко продвинулись стоечные системы, для начала опишу сервер IBM Netfinity 4000R, выпускавшийся около года назад. В его "фундамент" была положена двухпроцессорная плата на чипсете 440GX с четырьмя слотами DIMM. Внутри помещалось только два винчестера, естественно, ни о какой горячей замене речь не шла, правда, предлагался опциональный RAID-контроллер. Разъемов PCI два, но один из них изначально занят SCSI-адаптером от Adaptec, поскольку материнская плата поддерживает только EIDE-винчестеры. Впрочем, в систему встроили тонкий привод CD-ROM, позаимствованный в одной из серий ноутбуков корпорации. Да и о сетевом интерфейсе тоже не забыли, есть два интегрированных порта Ethernet 10/100 Mb. Мощность источника питания всего 150 Вт.

Теперь, как говорится, вернемся к нашим баранам. Одна из чудо-моделей компании 1U-Rackmount-Servers.Com называется 1U Supermicro Hot Swap Pentium SCSI и поддерживает... горячую замену для обоих потенциально устанавливаемых в систему жестких дисков 3,5". Сервер оборудован и приводом CD-ROM. Двухпроцессорная материнская плата Supermicro 370DER (довольно популярная среди сборщиков), собранная на основе чипсета Serverworks IIIHE-SL, имеет на плате двухканальный SCSI-контроллер AIC-7899 от Adaptec (два канала Ultra160 Channel), интегрированные контроллеры: сетевой Dual Intel 82559 10/100 Mbps Fast Ethernet и видео ATI Rage XL 8 MB AGP. В четыре слота DIMM помещается до 4 GB ОЗУ. Для расширения доступен один полноразмерный PCI-слот, опционально предлагается установка RAID-контроллера. Охлаждение ведется двумя вентиляторами: 10-сантиметровым и 4-сантиметровым кулерами. Мощность источника питания составляет 250 Вт, что вполне достаточно, учитывая относительно слабые возможности модернизации платформы.

Перефразируя известные строки, можно сказать, что 1U все архитектуры покорны. Это доказала фирма Open Storage Solutions, выпускающая сервер Star Wafer. Эта система на основе процессора SPARC построена на базе материнской платы формата ATX с четырьмя разъемами DIMM, 32-битовой шиной PCI с возможностью подключения полноразмерных карт и встроенными контроллерами EIDE и Ethernet 10/100 Base-T.

Корпорация Intel, как всегда, сказала свое веское слово в индустрии серверов 1U, выпустив универсальную платформу Server Chassis SR1200. Инженеры компании использовали двухпроцессорную материнскую плату Intel Server Board SCB2 с воистину удивительными возможностями расширения. Во-первых, на ней расположено целых 6 слотов для памяти формата DIMM, во-вторых, изначально встроенные PCI riser поддерживают установку двух карт расширения к двум независимым шинам PCI (правда, одна из карт должна соответствовать спецификациям low-profile), в-третьих -- по максимуму можно обустроить три (!) однодюймовых отсека для жестких дисков (в случае SCSI-версии системы -- разрешается их горячая замена) либо занять третий отсек под тонкий привод CD-ROM или привод гибких дисков. Несколько большими возможностями расширения обладает 2U-платформа SR2200. Она имеет семь однодюймовых отсеков для горячей замены жестких дисков SCSI или холодной -- IDE-дисков. Мощность источников питания для первой упомянутой системы составляет 250 Вт, для последней -- на 100 Вт больше.

Еще один типичный пример применения платформы Supermicro предлагает нам сама компания Supermicro в собственной системе под "скромным" названием SUPERSERVER 6011DB 1U RACK. Материнская плата на чипсете VIA Apollo Pro 266T позволяет установить два процессора класса Pentium III. Четыре слота ОЗУ расположены под углом 25°, видеоадаптер ATI Rage XL 8 MB AGP встроен в плату. Основная шина расширения Concurrent PCI, есть два порта USB и два порта EIDE. На плате также находится двухканальный SCSI-контроллер Adaptec AIC-7899W, который опционально расширяется с помощью уже упомянутого выше 0-channel RAID-контроллера Raptor Raidport Controller. Соответственно, предусмотрены и два дюймовых отсека для горячей замены винчестеров. Классический набор компонентов завершает сетевой адаптер Dual Intel 82559 10/100 Mbps Fast Ethernet. Некоторые другие типичные предложения от упомянутых и неупомянутых здесь производителей смотрите в таблице.

Отдельно стоит сказать о продуктах, поставляемых компаниями--старожилами рынка серверов начального и среднего уровня. Например, большую популярность среди корпоративных клиентов снискали стоечные серверы серии NetServer от HP. Одна из двух базовых комплектаций описана в таблице. Не отстает и нынешний лидер рынка ПК -- Compaq. Ее система ProLiant DL360 Server -- это двухпроцессорный сервер размера 1U, поддерживающий горячее подключение дисков, с интегрированным адаптером RAID. А заинтересованным в самостоятельном проектировании тонких серверов рекомендую посетить сайт компании TYAN, которая выпускает целую серию материнских плат, специально оптимизированных под корпуса формата 1U. Приведем основные характеристики платы Thunder HEsl-T (S2688): чипсет ServerSet III HE-SL, два сокета PGA370 ZIF под процессоры класса Pentium III (в том числе на ядре Tualatin), 6 слотов DIMM, интегрированные IDE-контроллер и видеоадаптер ATI RAGE XL 4 MB, сетевой чип 10/100 Mbps Intel 82559, адаптер SCSI Adaptec AIC-7899W. Фактически готовое решение формата 1U.


Суть предложения

Серверы формата 1U/2U еще не стали повсеместным явлением, особенно у нас. Причина заключается в том, что рынок серверных ферм и кластеров только начинает формироваться. Основным двигателем здесь выступает, как уже говорилось выше, Internet, который в Украине все еще в стадии развития. С другой стороны -- отечественные производители серверов вынуждены ориентироваться в основном на массовую продукцию азиатских поставщиков компонентов. А с точки зрения конструктива тонкий сервер -- вещь пока штучная и затратная, почти как ноутбук. Но если учитывать прошлогодние темпы роста экономики, то потребность может возникнуть внезапно. И чтобы не набивать себе шишек обо всем давным-давно известные углы, не создавать искусственного дефицита и ажиотажа -- уже сегодня не мешает задуматься о разумной альтернативе вездесущим коробкам-с-воздухом.