从浪潮SmartRack看刀片服务器的“整机柜”宿命

SmartRack：把刀片的机箱扩展至整个机柜！

刀片服务器在2006年至2010年迎来了自己的快速的发展期，在当时刀片服务器被看作是“融合系统”的不二之选，比如思科的UCS，以及惠普的BladeSystem Matrix，无不是以刀片服务器为主要的计算节点，再配以外置的SAN存储，组合一个高度集成的虚拟化基础设施平台。

这其中，我们看到SAN存储是与刀片服务器兴起的重要保证，因为在当时服务器直连存储（DAS，不管是外部还是内部）被认为是落伍的架构，不利于存储资源的整合与利用，因此不需要（或者说不具备）DAS存储能力的刀片服务器正好与SAN存储相得益彰——集中的计算节点与集中式存储相互搭配。

然而从2010年开始至今，互联网的应用规模拜智能手机的暴发所赐，呈几何级数增长，并带来了庞大的信息处理的需求，这最终反映在了互联网大型数据中心的设备采购上。在这期间，伴随着高速互联与软件定义基础设施（计算、存储、网络）技术的发展，Scale-Out集群化的应用模式日益成熟，再加上高速闪存存储技术的快速进步，传统的DAS存储再次焕发了活力——因为它让应用与数据的距离更近了，从此应用的热数据开始回流至服务器内部，外部存储的地位则逐年降低。与之相对应的，则是刀片服务器的弱点更加明显，即使有专用的存储刀片也于事无补——相信没有一家大型的互联网公司会采用刀片+SAN的方式来做自己的基础架构。所以，可以明确的说，当互联网的IT模式成为主流之时，也就是传统刀片服务器停滞不前，甚至开始衰落的开始。

事实上，刀片服务器也有自己的存储刀片，但相比于传统机架服务器，仍旧明显不如

但是，传统机架服务器的大规模Scale-Out应用也开始让互联网企业感到头疼，即使是多节点设计，在大规模部署速度方面仍然有很大的制约。由此，以机柜为单位快速部署逐渐成为了一个努力的目标，从而有了后来的OCP与天蝎计划。

而在我看来，这其实就是将传统刀片服务器的机箱规模扩展至整个机柜。

浪潮公司最新的刀片服务器，采用I8000w机箱，可在8U的高度内放入20个双路CPU刀片

浪潮SmartRack整机柜服务器（右为前视图，左为后视图），最多可安装32个节点（计算或存储），在节点中间隔开的是集中式的电源模块，而背面则是无接线设计，共安装了27个冷却风扇，从总体上看，与传统的刀片机箱有异曲同工之妙

在上下半区节点之间，是8个2400W的电源模块，形成了4+4的冗余设计

从整体的设计上来看，SmartRack就像一个采用了整机柜设计的刀片服务器，只是这个刀片很大，并且不像传统的刀片服务器大多采用的那种竖向的安装方式，而其高度（厚度）也不是传统的1U的计算单位，就像传统刀片服务器本身也无法用传统的机架尺寸单位来衡量。

虽然，人们都把机柜服务器纳入到高密度服务器的范畴，但我认为这并非是整机柜服务器的核心追求，至少不是从计算密度来说的。比如浪潮SmartRack的计算节点最多是32个，即使采用双节点设计，最多也就是64个节点。而浪潮自己的刀片服务器则可以在42U的机柜里提供100个刀片，有的厂商甚至可以提供128个刀片。因此就计算密度而言，刀片服务器仍然有自己的优势。

SmartRack的2in1计算节点SN6120M4，每个节点配8个DIMM，自带2块SSD（800GB），这种设计像不像一个巨大的计算刀片？

但在单个节点的配置规格（计算容量）以及存储密度上来说，SmartRack则是传统刀片服务器无法比拟的。根据SmartRack的设计规范，单节点最高可提供18块3.5英寸硬盘，按当前主流的4TB容量计算，共计72TB的冷存储容量，一台SmartRack可最高提供近3PB的容量（该存储节点，整机柜可安装40个）。

采用Atom C2750处理器的冷存储节点SN3116M4，最多可提供72TB的容量，可以看作是一个“存储刀片”

高性能存储节点SN6115M4/SN6116M4/SN5115M4，最高可提供13块3.5英寸硬盘

此外，SmartRack还率先提供了整合GPU的计算加速节点，集成了4块NVIDIA TESLA计算加速卡，这样强悍的单节点设计，在传统刀片中肯定是无法看到的。

集成了4块TESLA GPU卡的计算加速节点SN6110G4

综上所述，可以看出，当把刀片机箱的尺寸扩展至机柜的级别，所带来的节点性能的提升、整合与集中化的效果则更为明显，同时也给我们带来了更多的设计可能，让整体的供电、冷却以及管理的效率更高，也让外围支持设备的综合成本更低，这是从服务器设计本身所体现出来的最大好处。根据SmartRack用户的测试数据，其部署密度提高13.8%，功耗降低至少15%，总体拥有成本降低至少12%。

说到此，可能有人会问，为什么当初刀片服务器不一上来就以机柜为单位来设计呢？答案也在于需求与应用场景并不需要这样的集成规模，换句话说，即使当时这样设计了，也没有用武之地。只有在互联网兴起之后，带动了超大规模的信息与数据处理的需求之后，在更大尺度上进行资源的整合才有必要，并在周边软硬件技术的发展推进下，实现了在一个“机箱”内计算、存储与网络的平衡而有效的整合，天蝎/SmartRack也因此应运而生。

配合硬件组件、软件定义与高速互联技术的发展，未来的整机柜服务器将进一步实现CPU、内存、存储等资源的整合，也许哪一天就会出现单纯的“内存刀片”

因此，我们可以认为刀片服务器、整机柜服务器都是时代发展的产物，后者更像是前者必然的 “宿命”，就像硬盘从十几寸的形态慢慢的演化至2.5寸、1.8寸，并向固态盘过渡一样，这都是技术、需求、应用场景升级、变迁的结果，就这一点来讲，整机柜服务器替换刀片服务器，至少对于目前的某些企业来讲，无疑是合理的选择。