有一种服务器叫做“超密度”

　　服务器有很多的分类方法。可以按照网络规模划分为工作组级服务器、部门级服务器、企业级服务器;可以按照芯片架构划分CISC(复杂指令集)架构服务器和RISC(精简指令集)架构的服务器，其中CISC就是常说的IA架构服务器，也称x86服务器，由于采用主要采用Windows操作系统，因此也被称为Windows 服务器。至于RISC架构服务器，以IBM Power、SUN UltraSPARC、富士通SPARC 64、惠普与Intel 安腾为代表。此前还有惠普公司的PA-RISC、DEC Alpha芯片、SGI公司MIPS等，但现在这些处理器已经逐步淡出了舞台。除此之外，也可以按照机器的外观划分为塔式、机架式以及刀片服务器，其中，机架式服务器又可以根据高度划分为1U、2U、4U、6U等规格。此外，还可以根据应用划分为通用服务器和各种专用的应用服务器。但是在这些划分中，看不到所谓“超密度”服务器。

　　“超密度”标签

　　“超密度”服务器的鼻祖当属美国超微电脑股份有限公司(SuperMicro)。超微最早推出了一种称为双子星的高密度服务器，在通用服务器主板大小的位置上，设计放入了两个服务器主板，在1U的空间内，实现了计算密度的翻番，也就是本文要说的所谓“超密度”服务器。在今年举行的在英特尔IDF大会中，超微又展示了新的双密度刀片服务器，同样基于双主板系列，采用主板半宽的设计，在1U宽度内，放了2个半宽的主板，此外，超微还展示了

　　Twin2，将4块主板放入2U宽度的机架中，其磁盘和电源彼此共享。这两台机器所占空间只是普通机架的1/2，在一个42U标准服务器机柜内，可以部署240个四核Xeon 5500处理器，总计960个计算核心。

　　“超密度”服务器计算的部署密度甚至已经超了刀片服务器。可以进行一个简单的计算，同样采用双路服务器，IBM BladeCenter E刀片服务器的设计是7U14片，在一个42U高度的标准机架内，可以放入6组刀片服务器，其计算密度是128颗处理器;采用超密度服务器，42U机架可以放入42台1U服务器，每个1U服务器由两个半宽的双路服务器组成，其计算密度为168颗CPU。“超密度”高计算密集度的特点，被广为称道和传播，引起了业界广泛关注。高密度也成为了“超密度”服务器的标签。

　　双星闪耀

　　“超密度”服务器备受追捧，各厂商纷纷推出了自己的“超密度”服务器。其中，以宝德双子星、四子星，曙光A410r、IBM iDataPlex和惠普BL2x220c最为引入注目。

　　宝德“超密度”分为双子星和四子星，其主要的差别在于高度设计，双子星为1U高度设计，而四子星为2U产品。四子星在2U高度空间内集成了4个半宽设计的双路服务器，称为可拔插的子系统，其处理器内核数可以达到32核。其中，4个热插拔子系统共享1+1配置的1200W高效冗余电源， 4个子系统可独立配置和管理。四子星最多可以支持12个可热插拔的SATA硬盘。

　　宝德双子星设计为1U高度，根据半宽设计服务器类型以及处理器类型的不同，又分为4个型号。其中，半宽设计服务器分为单路和双路，如果是单路服务器设计，就是同时放入了两个单路服务器，其最大处理器数量为2个。如果是双路服务器，那么其最大处理器数量就为4个。所支持的处理器类型也有很大不同，有些支持Pentium 4，也有些可以支持Intel 5300、5400甚至5500系列处理器。需要说明的是，Intel 5000系列服务器专门针对双路服务器而设计，在具体的型号又有E、L和X的区分，代表着不同的功耗差别。对于“超密度”服务器而言，所支持的服务器型号是有限制的，用户对此应该注意区分。

　　目前曙光只有一款天阔A410r采用了超密度服务器设计。据曙光服务器产品经理杨华介绍，今年曙光不会有“超密度”服务器新品推出，未来会视市场需求情况决定。与宝德采用Intel处理器不同，天阔A410r采用两路AMD 64位 2000系列皓龙处理器(包括最新的Istanbul CPU)，支持先进的DDRII 内存，并集成20GB Infiniband控制器。杨华指出，通过在1U空间放置两个互不关联的计算节点，天阔A410r在空间以及功耗方面具有较大优势，同一个供电系统下，每个节点都能实现出色的能源效率。

　　HP BL2x220c不同于通常意义上的“超密度”服务器，它是一款刀片产品，需要配合刀片机箱，单独的一片BL2x220c并不能够独立工作。据中国惠普服务器及存储产品经理沈久德介绍，BL2x220c它采用独创技术，在BladeSystem C7000机箱原有一个刀片的位置，放入了相当于2个刀片，从而计算密度提高了一倍，达到了10U高度256个核的计算能力。按照这个计算密度，实际上它已经超过了“超密度”服务器的计算密度。如果说超微、宝德等公司双子星是一种基于机架式的超密度服务器设计，那么，HP BL2x220c就是一种基于刀片服务器的超密度设计，设计方案和对象不同，但是所体现的思路是完全一样的。

　　同样的差异化也表现在IBM iDataPlex的设计上。IBM iDataPlex是一个设计方案，由专用机柜和特别设计的dx360 M2服务器所组成。其中，dx360 M2类似“超密度”服务器，可以配合IBM iDataPlex使用，也可以单独使用。据IBM System x产品经理张定远介绍，dx360 M2 专为需要高性能但空间、电源和散热基础设施受限的数据中心而设计，它提供了创新的半深解决方案，经过优化可实现高密度和超凡效率。dx360 M2 配备英特尔Xeon 5500 系列处理器和 DDR-3 内存，可以作为机架式服务器或者作为 iDataPlex 机柜的一部分，在机架级别非常简便地进行管理。dx360 M2分为2UFlex机箱和3U存储机箱设计，每两台服务器共享一组电源，其中，2U机箱的存储容量为5TB，而3U可以达到12TB。较之普通的“超密度”服务器，dx360 M2更加强调存储的能力。

　　IBM iDataPlex另外一个独特设计在于机柜，不同于电信标准机柜。iDataPlex机柜采用了创新的半深设计，具有更少占地空间和更高数据中心密度，其半深设计的机柜外形，可以减少所需冷却气流，因此其散热所消耗能源就更少。如果用户采用IBM iDataPlex出厂设计，那么在发货之前，iDataPlex由 IBM工厂集成和测试，并提高全套的安装服务。交付时，iDataPlex具有从网络连接、散热、电源到服务器计算的完全配置，可立即启动，所需要的部署时间和精力极少。从效果看，iDataPlex全套方案相当于一个放大尺寸的刀片服务器方案，如果拆开使用，那么dx360 M2就相当于一款2U高度的超密度服务器。

　　目前很多厂商都针对互联网行业提供了超密度服务器方案，有些厂商，例如航天联志，据航天联志市场总监刘旭升介绍，他们虽然不提供产品，但是可以提供面向用户定制的超密度服务器产品，目前正有一批用户的产品订单在执行中。

　　“超密度”的局限

　　在更小空间内，同样实现双路服务器的设计，既然如此，谁还会采用浪费空间的设计呢?为什么“超密度”服务器不能够替代通用服务器，成为市场的主流呢?

　　刘旭升指出，同样作为双路服务器，但是“超密度”的“瘦身”，是通过减少内存、硬盘的数量来实现的，随着密度提高，散热需求的增强，它对于处理器类型也有一定的限制。因此，“超密度”只能够用来满足一些特定的需求，目前其主要是市场是一些特定的HPC和互联网行业。谈到“超密度”服务器在HPC领域的应用，杨华使用了“可以预计的适用内存容量”、“可以预计未来没有扩展需求HPC应用”这样的词汇。刘旭升表示，在散热，在稳定性、成熟性方面，“超密度”服务器还有距离。

　　对于内存限制、散热以及稳定性的质疑。也存在不同的观点，相对而言，宝德在“超密度”服务器的发展上，更早也更加成熟。宝德计算机系统有限公司总经理程佶指出，目前双子星已经可以达到通用服务器内存的支持水平，在这一点没有差异。记者为此查阅了有关网页，双子星确实可以支持16个内存插槽(支持DDR2)，与通用服务器差不多。谈到散热，程佶表示，“超密度”服务器半宽的长条设计，实际上更加有力于气流散热，不容易产生回旋。他指出，处理器和内存是服务器发热最多的部件，而半宽的设计更加有力于散热。从宝德的测试，以及用户实践看，双子星是一个非常成熟的产品。程佶表示，“超密度”服务器的市场，会长期稳定存在。

　　沈久德指出，“超密度”非常适合高性能集群计算、企业网格应用、Web 2.0企业应用等，这些应用对于计算密度、计算性能的要求比较高，但是对于单个节点可靠性要求不那么高，以图像渲染为例，就非常适用。与通用服务器相比，“超密度”具有一定局限，它是根据特定的需求，通过牺牲一些不必要的扩展性来实现的高集成。对此，刘旭升指出，单纯的高密度设计并不是难事，实际上，刀片服务器具有比“超密度”更高的集成密度。他表示，关键还是在于根据应用的需要，在内存、硬盘、电源等部件之间，进行合理的取舍。

　　杨华也就“超密度”服务器与刀片的扩展性进行了比较。他指出，“超密度”是一种平衡和取舍，基本上是一种定制的方案，一旦设计好了，将不能够进行扩展。刀片服务器则有所不同，刀片的设计更具有统筹性，无论是内存，还是存储，刀片服务器都提供了相应的扩展解决方案，这与超密度是截然不同的。与“超密度”服务器相比，刀片具有更高的电源、风扇共享效率，其效果更加显著，此外，管理和部署也是刀片服务器的优势。

　　特定限制的特殊需求

　　“超密度”服务器的特点，注定了其特殊需求。在采访中， PPS网络电视总裁徐伟峰作为“超密度”服务器的用户，谈了自己的应用体会。他指出，目前PPS的主要业务就是提供基于互联网的视频播出服务，目前是国内领先的网络电视服务提供商。近年来，PPS视频业务发展非常快，特别是奥运会之后，PPS在线访问人数激增，需要更多的服务器支撑。

　　目前，PPS的服务器数量为1000台左右，分散部署在全国多个数据中心机房，规模小一些的，一组需要12～15台，而规模大一些的需要20多台服务器。目前PPS每年需要新增服务器300～400台。据了解，目前数据中心机房所提供的服务器托管服务，每租用1G互联网带宽，可免费获得一个机架。受供电的制约，一组机柜支持12～15台1U机架式服务器。对于PPS而言，提供支撑服务的服务器，如果达到20台，就要额外租用一个机柜。从成本上计算，就非常不划算。如果不额外租用机柜，只是增加单机架的配电，PPS也要支付电费，经过成本测算，效果也不好。

　　经过认真的分析比较，PPS最终选用了IBM iDataPlex dx360 M2的方案。目前配电，恰巧可以支持26台dx360 M2服务器，而这个数量也恰巧可以一组视频应用的需求。从实际的运行结果看，采用dx360 M2方案，为PPS带来25%运营成本节省。徐伟峰指出，PPS不是非要节省成本，但从运营的角度，这种精打细算对于社会，对于企业都是非常有意义的，也深受企业欢迎。