【理论研究】漫谈传统IT基础设施03-服务器（中）

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书接上一回，为什么既有机架式服务器，又有刀片服务器呢。

刀片服务器VS机架式服务器

机房/数据中心，其实就是房地产经济。机房面积就那么大，如何在有限的空间内，尽可能地提升装机密度，安装上架更多的机器，那么单台机器摊分的机房成本就越低，机房的经济效益就越高。

而机架式服务器通常1台占了2U（2CPU的设备居多）或4U（4CPU的设备居多）。一个标准的19英寸机柜一般42U，并且因为为了方便理线、布线、使用托盘来装机、留出维护空间等原因，一般设备与设备之间要隔开1~2U（至少1U），那么算下来一个机柜最多只能安装8台4U设备，14台2U设备。

因此，为了进一步提升机架的装机密度，刀片式服务器应运而生。DELL M1000E的刀框高10U，可以安装16块半高刀片（2CPU），华为的E9000刀框，可以安装16块半高刀片（2CPU）。只要安装上一笼刀框（满配刀片），就已经能够顶原来一个机柜全部安装2U的机架式服务器的密度了，大大节省了机柜的空间。

而限制42U标准机柜装机密度的主要因素，就从空间转移为单个机柜的供电了。以往运营商机房很多时候单个机柜只有3KW的额定功耗。1个刀框额定功耗2500~3000W，限制了就算解决了空间问题，也无法突破供电问题，无法提升装机密度，刀片服务器如同鸡肋。但是随着时间的推移，现在普通的IDC机房，都退出了6KW甚至1万W的机柜，那么单机架安装2到3框（满配刀片）都变得不成问题。

那么刀片式服务器在空间上面的优势就非常大了。至于在成本方面，使用刀片服务器的成本还要考虑刀框是否满配刀片，如果配置刀框然后加少量刀片（如1片），那么成本肯定比机架式服务器高。而在满配的情况下，同等主要配置（说主要配置，主要是仅能对比CPU、内存、硬盘配置，因为刀片在网卡、光纤卡、电源等配置上面，是刀框配置，所有刀片共用的，所以无法与机架式服务器的独享配置进行比较），刀片服务器单块的成本还是会比机架式服务器略贵，但是这仅仅是服务器的建设成本。
如果像上面这样考虑机房空间的建设成本，综合布线的建设成本等周边成本摊分，使用刀片服务器，往往综合成本就比机架式服务器低了。

但是刀片也有刀片自身的缺点，受限于设备体积，刀片的可扩展性没有机架式服务器好。例如机架式服务器可以配置更多的硬盘然后做Raid，提升磁盘的IO读写性能。机架式具备更多的PCI-E插槽，可以扩展更多的内存。机架式服务器可以配置更多的网卡、光纤卡，确保网络冗余的基础上，可以进一步做网络流量的分离（分离业务、管理、vMotion、存储等各种流量）。这些都是刀片所不及的地方。

因此，刀片服务器与机架式服务器各有优劣。机房空间有限的情况，需要多台设备并行计算而对单台的性能依赖不高，可扩展性要求不高的，优先使用刀片，对单台设备的性能要求高，可扩展性要求高（如网卡、光纤卡），本地磁盘容量与IO要求高的，可以优先使用机架式服务器。

服务器功耗实测记录

平日在做设备安装规划/工程设计的时候，有个困难是如何妥善安排服务器在机架的安装机位。其中除了按照设备高度分配安装的U位外，另外的一个问题就是功耗了。
厂商给出的额定功耗，往往大大超过设备平日实际运行的平均功耗。
如以往运营商的一些机房，单机架功耗3KW，而一台4节点的Nutanix 3060超融合服务器，标称电源功耗2KW，每个节点500W，高2U，那么42U机柜，只能安装1.5台3060就不够功耗了。
1台DELL PS6210E磁盘阵列，额定功耗1080W，那么1个机柜只能安装不到3台。（每台4U）
如果按照这个装机密度，机柜的空间利用率不到1/3。
而根据实际的测量观察，Nutanix 3060每个节点日常运行平均功耗在250W/台，PS6210E平均功耗在400W左右，再观察其他设备的带业务负载实际运行平均功耗，基本上可以得出结论，设备的实际运行平均功耗为额定功耗的40%~50%左右。