让IT基础架构向刀片化迈进

自从第一台商用刀片服务器推出至今已经有近10年的历史，在此期间无论是服务器技术本身，还是企业的IT架构与应用模式都产生了巨大的变化。而最早以追求更大计算密度为主的刀片服务器，也在这一生态环境中茁壮成长，通过不断的完善与加强，使其在一波又一波的IT浪潮中站稳脚跟并发扬光大。

刀片服务器发展至今，其高密度、高度整合化，高度的可管理性以及快速的部署能力已经得到了广泛的认可，也因此得到了迅速的成长，不过当企业的IT环境开始向更高级架构演进时，一些疑虑和困惑又浮出水面，并由此产生了争论，而它们也成为了刀片服务器向IT基础架构更深层次渗透的挑战。那么，刀片服务器是不是已经发展到一个瓶颈了呢？IT基础架构还有没有必要向刀片化方向进一步发展呢？我们今天就来讨论讨论这个话题。

在很多人的传统观念中，刀片服务器作为一种大规模的统一化部署的能力已经无需质疑，但因为它本身的物理规格上的限制，始终会给人一种可靠性与性能不如大块头的机架和柜式服务器的印象，所以在需要高性能、高可扩展性和高RAS（可靠性、可用性、可服务性）特性的关键业务（MC，Mission Critical）承载领域，刀片基本被排除在外，然而有这种观点的人其实也并没有从一个与时俱进，且更广阔的视角来看这个问题。

的确，从物理尺寸限制的角度上讲，刀片服务器在可扩展能力上受到了无法回避的制约，比如就硬盘配置上讲，刀片服务器就有明显的劣势，而在I/O扩展槽方面，也与传统的PCI-E插卡无缘。这些问题，使得刀片服务器的应用门槛在很长一段时间内无法下降，但前面已经说到，很多技术、理念与架构的进步是相互影响的，当刀片服务器诞生之时，相应的技术领域也就相应的打开并开始发展，基于刀片的应用的模式与理念也开始探索，时至今日，2.5/1.8英寸SSD已经开始大量普及，基于SAN的非本地存储与系统启动早已不再新鲜，而夹层扩展卡（Mezzanine）已经非常成熟，它们反过来为刀片服务器的发展又起到了重要的推动作用，让刀片服务器的前端高密度处理能力和统一的管理优势得到了更大的发挥。

而系统冗余性、电路板本身的可靠性来讲，刀片架构从原理上并不会造成根本影响，完全就看你设计的规格与等级，如果全部按关键业务需求来设计，并不会影响最终的RAS特性。这就好比，传统的企业级硬盘是3.5英寸的，后来发展到2.5英寸，由于体积大幅度缩小，电路板与其上的元件也要做大量的改动，但这就能说2.5英寸的企业级硬盘在可靠性上不如3.5英寸吗？毕竟大家在具体指标和规格上都是以企业级的应用要求来设计的，而与外形并没有直接的关系。

因此，当最新一代具备高RAS特性的处理器（比如英特尔的至强7500）推出这后，只要按照相应的规格去设计刀片服务器，它就完全具备了关键业务负载的能力，这方面IBM基于X5架构设计的HX5刀片就是一个典型的代表，从它的身上我们能看到很多新一代刀片服务器的亮点。

HX5首次将级联扩展能力带到了刀片领域，也赋予了它更强的生命力

HX5刀片服务器我们已经非常熟悉了，从它所具备的能力来看，其级联扩展的灵活性、MAX5的内存扩展能力，是很多机架式至强7500服务器所具备不了的，从而在原来的刀片服务器的优势基础上，又为客户提供了更多的便利与应用价值。

其次，在成本方面，也一直是刀片服务器在普及过程中的一个软肋，很多人认为刀片服务器的成本更高。不过，这种高与低的判断不能建立在单台服务器的对比上。IBM通过测算表明，当采购数量在6台服务器以下时，同级CPU与内存配置下，刀片服务器的确处于成本劣势（6台时为均势），但如果超过6台，成本优势就将逐渐显现，这是因为其电源模块、I/O与网络模块是共用的，再增加服务器时，这些组件的成本并没有多大变化，从而降低了总体拥有成本，因此需要大规模服务器应用的企业完全有必要重新审视一下对刀片服务器的认识。

除此之外，数据中心的供电能力与技术的改进，也为刀片服务器的高密度部署提供了良好的外围环境，现在能支持30KW甚至更高的单机柜供电的数据中心已经越来越多，在这些数据中心里，一个42U机柜可以承载满配的刀片服务器，以IBM的BladeCenter H机箱为例，可以满配98个刀片（7x14），每个刀片可以采用峰值功率达130W的最高性能的处理器，这样的密度优势是传统机架服务器所无法比拟的（1U机架服务器最多也就能装42台服务器），未来随着供电技术的不断加强，以及用户数据中心供电系统自然的更新换代，我相信在基础配套设施方面，给刀片应用带来的制约会越来越少。

最后我们可以看看企业IT架构未来发展趋势与刀片服务器之间的结合点。现在我们可以看到存储虚拟化已经开始大量采用，服务器虚拟化也获得了高速发展，它们带来了新的应用架构——基于虚拟化层的IT应用理念，对传统的纯物理架构产生了严重的冲击，而在数据中心里，服务器牵一发而动全身的效应也让虚拟化迅速渗透到网络与管理软件领域，面对这一不可回避的发展趋势，大家都看到了未来的一个最大的发展分支，那就是云计算（不见得所有规模的企业都需要云计算）。

如果从企业IT架构自身而言，那么私有云将是未来几年关注的重点，它首先需要的是一个基于虚拟化（或以虚拟化为主）的高度整合的基础架构，从一个基准的角度出发，它必须是一个易于整合与管理的架构，在这一点上，诞生10余年之久的刀片服务器就占据了重要的位置，因为这与刀片本身的高度集成、便于部署及维护与整齐划一的特性是分不开的。而且，这种资源的整合也包括存储的统一与共享，因此也进一步明确了服务器与存储系统之间的分工——前者负责计算，后者负责业务生产数据的保存，相对来说并不需要刀片服务器具备完备的能力，这显然对于刀片本身来讲是一个利好的信号，也就降低了对刀片除计算之外的能力需求，这反而就突出了刀片的传统优势。

目前，已经有多家厂商推出了基于刀片架构的私有云系统，其中IBM的CloudBurst就是一个典型代表。

IBM CloudBurst IaaS级私有云系统

IBM CloudBurst基于IBM的BladeCenter HS22V刀片服务器搭建，可以为用户提供多达2000个虚拟机的生产环境，事实上我们从它的最终的系统机柜中就可以看出，它其实就像一台大型的服务器，HS22V就是它的处理单元，以外还有独立的存储单元、I/O单元等等。