曙光刀片服务器整合集成实施方案样本.docx

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曙光刀片服务器整合集成实施方案样本

曙光刀片服务器整合方案

摘要：

多个应用需求使得企业信息化建设日趋复杂，假如不能采取有效整合方案，这将会造成一系列问题，如设备反复购置、资源使用效率低下、管理维护困难、系统故障频繁等。

曙光刀片服务器是一个优异平台，能够在机房空间、网络、KVM、监控管理、应用布署、虚拟化等方面为用户带来全方面提升和优化，为用户提供全方面整合方案，有效处理信息化建设中多个问题。

一、需求分析

现在，企业普遍存在问题：

大量业务管理系统,相对独立，自成系统，相互间无任何关系，甚至有系统还放置在各二级职能部门，设备分散，不便管理。

应用系统复杂，有分别基于Linux、Windows、Solaris等多个操作系统应用，三种以上服务器平台常常使得信息人员难于管理。

服务器中大部分使用率全部不高，在5%-30%左右。

●成本问题

　　—伴伴随企业快速发展，需要大量服务器对应多种应用，用户不仅要购置服务器和多种配件，还需要网络交换机、存放设备、KVM设备、机柜、电源等外围设备，这些外围设备需要大量资金投入，不过因为没有专业系统方案设计，这些设备大多数没有得到充足利用。

—用户业务高速增加，需要布署大量服务器，不过机房空间狭小，容纳服务器数量有限，而新机房投资大大超出企业整体预算。

—伴随服务器数量快速递增，机房电费数额惊人，不过很多服务器运行效率低下，用户有没有有效监控手段，无法降低能耗，造成大量浪费。

—可用性低，因为每个服务器全部是单机，假如全部配置为双机模式成本更高。

系统维护和升级或扩容时候需要停机进行，造成应用中止。

●安装调试问题

　　—用户新业务快速上马，要求服务器能够快速上线运行，不过传统安装和调试方法费时费劲，面对竞争猛烈市场往往使企业错失先机。

　　—用户有时候不仅只有一个系统环境，在面对诸如Windows、Linux、Solaris时候，怎样有效将她们整合一个IT架构中成为用户最头疼问题。

　　—很多用户环境中有很多陈旧操作系统，不过因为尚能满足企业要求而且升级成本昂贵，用户并不急于淘汰这些系统，而在购置新服务器时候兼容性则成为困扰用户一个关键问题。

●管理问题

　　—多种硬件运行状态是否正常，是否有需要更换设备，这些是影响到用户业务能否正常访问关键性问题，而每种硬件管理标准又不一样，用户信息管理人员必需熟悉各个厂家产品，并能立即发觉问题所在，可这对大多数管理人员来说是很困难，而其中大多数小企业没有太多预算雇用信息管理人员。

　　—部分用户应用软件维护人员可能并不是常驻在当地，那么当用户设备或应用出现问题，怎样能够立即通知维护人员就成了用户需要优先考虑问题。

—当用户埋怨访问部分应用网站缓慢时候，怎样能够正确分析问题所在，处理系统瓶颈，传统方法是逐一对服务器进行检验，不仅效率低下，而且轻易因为人为原因忽略关键性问题。

信息系统架构复杂性和服务器随意增加是造成以上问题关键原因，有效整合是处理以上问题关键。

有效整合是为了提升系统可管理性和降低成本，提升服务器使用效率，最大程度降低用户整体拥有成本（TCO）。

二、刀片服务器介绍

刀片服务器是一个高可用高密度低成本服务器平台，其关键结构为一大型主体机箱，内部可插上很多“刀片”，其中每一块刀片实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立服务器，它们能够经过当地硬盘开启自己操作系统。

每一块刀片能够运行自己系统，服务于指定不一样用户群，相互之间没相关联。

而且，也能够用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。

在集群模式下，全部刀片能够连接起来提供高速网络环境，共享资源，为相同用户群服务。

在集群中插入新刀片，就能够提升整体性能。

而因为每块刀片全部是热插拔，所以，系统能够轻松地进行替换，而且将维护时间降低到最小。

依据所需要负担服务器功效，刀片服务器被分成服务器刀片、网络刀片、存放刀片、管理刀片、光纤通道SAN刀片、扩展I/O刀片等等不一样功效刀片服务器。

刀片服务器公认特点有两个，一是克服了芯片服务器集群缺点，被成为集群终止者;另一个是实现了机柜优化。

现在刀片式服务器产品在多核、低功耗技术推进下将从最初追求高密度刀片服务器，发展到强调整体综合性能、高生产力新一代刀片产品。

刀片式服务器将以更高密度、灵敏式布署和维护、全方位监控管理、高可扩展性、高可用性为发展关键，并成为和机架式服务器并驾齐驱成熟主流产品。

现在刀片服务器在多个行业已经打开突破口，市场需求不停被激发，刀片服务器市场未来引人关注。

刀片服务器全部关键组件均可实现冗余或热插拔，其中包含冷却系统、电源、以太网控制器和交换机、中间背板和背板、硬盘及服务处理器。

卸下服务器进行维修仅意味着将刀片服务器拖出机箱，这就像拆卸热插拔硬盘一样简单。

高级刀片服务器系统提供了实现高度敏感维修智能方法，高级诊疗功效可指导维修人员直接找到故障部件，从而实现快速有效恢复，有些刀片服务器甚至不会出现单点故障。

机架服务器维护相比刀片则复杂部分。

网络时代为服务器应用提供了宽广空间。

服务器所以进入了技术、应用和市场互动并快速发展新阶段。

服务器在网络中负担传输和处理大量数据任务，要含有高可伸缩性、高可靠性、高可用性和高可管理性。

对于企业和网络信息提供商来说，无限增加数据必需集中存放和处理，于是未来网络发展展现出集中计算趋势。

集中管理模式对服务器提出了新要求：

节省空间、便于集中管理、易于扩展和提供不间断服务，成为对下一代服务器新要求。

刀片服务器（BladeServer）由此应运而生。

刀片服务器是将传统架式服务器全部功效集中在一块高度压缩电路板中，然后再插入到机箱中。

从根本上来说，刀片服务器就是一个卡上服务器：

一个单独主板上包含一个完整计算机系统，包含处理器、内存、网络连接和相关电子器件。

假如将多个刀片服务器插入一个机架或机柜平面中，那么该机架或机柜基础设施就能够共用，同时含有冗余特征。

刀片服务器公认优点有两个，一是克服了芯片服务器集群缺点，另一个是实现了机柜优化。

企业选择刀片服务器关键基于以下几点理由：

1、降低硬件成本

和传统服务器不一样是，每个刀片服务器不需要单独机架和基础设施，所以刀片服务器相对廉价。

经过多个系统共用电源、冷却设备、管理硬件和布线系统，能够极大地降低每个服务器成本。

2、简化布署和维修

布署多个服务器是一个耗时和资源密集过程。

管理员需要将每个服务器安装在机架中，进行电源和网络布线，并为其安装软件。

在高密度环境下，布线尤其是布署中令人头疼难题之一。

利用刀片服务器，管理员只需要对机架进行安装和布线，单独刀片服务器无需布线。

增加新计算机资源只需插入一个或多个新刀片服务器，就像现在加入一个硬盘驱动器一样简单。

因为多个刀片服务器能够共用冗余电源，所以最大程度地降低了机架布线。

另外，内置转换器将以太网数据和管理网络、甚至KVM连接集成在一起。

利用自动软件供给工具，管理员只需经过一个网络操作，就能够方便、快捷地将软件安装到一个或多个刀片服务器中。

在完成刀片服务器软件安装以后，管理员就能够利用远程管理工具进行全方面管理。

3、最大程度地利用数据中心空间

对于寸土寸金数据中心来说，依据设计和供给商不一样，刀片服务器能够使服务器密度比现在1U机架优化系统增加100%到800%。

4、降低功率消耗

为了降低刀片服务器功率消耗，大多数供给商将在有些刀片服务器中采取低功率处理器。

即便刀片服务器不使用低功率处理器，其功耗也少于“综合”服务器，因为刀片服务器功耗部件较少。

另外，供给商也能够负担得起使用高效率电源费用，因为电源将由多个服务器共用。

另外，因为刀片服务器功耗较低，也就产生较少热量，所以也就降低了冷却系统耗电量。

刀片服务器优势就在于：

它实现了“IT基础设施简化”理念向实际应用飞跃，不仅含有了机架式服务器全部优势，而且含有了更强易用性和可管理性。

三、VMware虚拟化技术介绍

3.1虚拟架构发展

第一代虚拟化产品经过一个hypervisor或是主机架构提供了服务器分区能力。

第二代虚拟化技术增加了虚拟化管理、生产力计划、物理服务器到虚拟机迁移已经其它工具用于整合生产服务器。

VMware第三代虚拟架构（VI3）代表了下一代虚拟化技术，该虚拟架构重新定义了一个新IT标杆，它将工业标准服务器和存放虚拟化成了一个整体，聚合成一个动态可集中管理资源池，可使任何应用或操作系统保持连续优化和高可用状态。

它使得企业有能力去转化、管理和优化她们IT系统架构。

VMware虚拟架构能够让用户数据中心被整合成一个单一包含处理器、存放和网络连接资源池。

3.2虚拟架构优势

在一个虚拟架构中，用户能够把资源看成是专属于她们，而管理员则可在企业范围内管理和优化整个资源。

VMware虚拟架构能够经过增加效率、灵活性和响应能力来降低企业IT花费。

管理一个虚拟架构能够让IT部门愈加快连接和管理资源，以满足商业所需。

虚拟架构能够让IT部门达成以下目标：

●35%-75%TCO节省

—经过将整合多个物理服务器到一个物理服务器降低40％软件硬件成本；

—整合比：

生产环境10-15:

1，开发测试环境15-20:

1；

—每个服务器平均利用率从5％-15%提升到60%-80%；

—降低70-80%运行成本，包含数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本。

●提升运行效率

—布署时间从小时级到分钟级，服务器重建和应用加载时间从20-40hrs=>15-30min，每十二个月节省10,000人/小时（300台服务器）；

—以前硬件维护需要之前数天/周变更管理准备和1-3小时维护窗口，现在能够进行零宕机硬件维护和升级。

●提升服务水平

—帮助您企业建立业务和IT资源之间关系，使IT和业务优先级对应；

—将全部服务器作为大资源统一进行管理，并按需自动进行动态资源调配；

—无中止按需扩容。

—旧硬件和操作系统投资保护，不再担心旧系统兼容性，维护和升级等一系列问题。

四、基于曙光刀片服务器整合处理方案

大多数企业基于开放环境考虑，从不一样供给商购置了很多台服务器并建立了我们今天所谓“服务器群”。

但企业没有充足意识到是维持和管理这些服务器巨大成本。

为了处理这个问题，服务器整合成为了业界一个快速发展趋势，关键目标是降低成本和重新构建IT环境以提升效率。

服务器整合还是经过应用目前新技术到现有IT环境，应对未来业务运转对系统资源需求挑战有效手段。

即使服务器整合关键在于降低服务器数量，但它同时还囊括了更广泛定义，包含整体服务器环境效率评定，和考虑服务器环境对计算机和存放需求全方面基础架构优化。

最终目标将是经过降低运行环境成本上升趋势来高度优化总体IT拥有成本。

通常一个企业信息中心用多个机架刀片服务器，就能轻松替换掉几十台单机服务器，这个替换往往还能取得更高性能。

这么一来，空间节省、电力和冷却需求削减、更轻松基础架构管理等，大大节省用户总体拥有成本（TCO）。

4．1曙光第三代刀片服务器---TC2600

曙光TC2600刀片服务器是曙光企业研发第三代双核/四核刀片服务器产品，它在众多方面超越了传统机架式服务器，是高稳定、高可用、高扩展、高密度、高性能新一代服务器产品。

它推进服务器向更高计算密度、更多集成功效和更强管理能力方向发展，提供愈加卓越计算处理性能、简单方便布署使用和全方位监控管理，能够显著提升数据中心和高性能计算中心生产率和工作效率，最大程度地降低IT运行和管理维护成本。

它采取整体优化策略，有效降低了系统功耗，再加上其人性化设计、超强系统扩展能力、卓越性价比和计算密度，能够覆盖更广泛用户需求。

和传统服务器相比，TC2600刀片服务器可提供更有竞争力整合处理方案。

在信息服务领域,曙光刀片服务器关键针对网络基础服务、应用服务、中小型数据库服务提供整合处理方案。

4．2空间整合

空间问题困扰企业由来已久，服务器最小化设计已经是现在业界时尚，怎样在传统式1U服务器上再进行突破呢?

无疑是刀片服务器。

曙光TC2600刀片服务器是一个机柜优化型服务器，它精简了设备安装，相对于1U机架式服务器，增加42.8%计算密度。

曙光刀片服务器关键包含四个部分:

BladeEngine刀片机箱、CPUBlade计算刀片、I/O模块和管理软件。

刀片机箱是刀片服务器载体，经过刀片机箱，刀片服务器能够共享电源、散热系统、显示、光驱软驱、键盘和鼠标，并能够连接到刀片机箱中多种I/O模块上。

计算刀片是一台独立服务器，包含2个双核/四核处理器和对应内存、磁盘存放设备和网络控制器，运行自己操作系统和应用程序。

I/O模块包含以太网交换机、SAN交换机、系统管理模块，和其它高速连接模块。

●BladeEngine刀片机箱

7U机架空间即可提供10个刀片托架；全模块化设计能节省86%以上电缆，从而节省安装布署时间和电缆花费；增加42.8%计算密度，可最大程度地提升数据中心和高性能计算中心处理能力。

●高可用机箱中板

无源中板设计，不含任何有源器件，可靠度呈指数倍提升；高达425Gb/s中板带宽，支持向更高带宽扩展；为愈加快下一代I/O技术预留扩展链路，可无缝升级兼容下一代刀片，延长刀片机箱生命周期，保护用户初始投资。

●共享USB设备实现ShareMedia功效

同一刀片机箱内全部刀片共享USB设备，支持多个切换方法，可在各刀片之间任意切换；双USB接口，标配USB光驱和软驱设备，处理了各刀片没有独立外置存放设备产生问题；可开启媒介，为快速安装操作系统和数据拷贝带来便利性。

●使用自动智能调整策略电源模块SRPM（SelfRegulatingPowerModules）

可选两种工作模式：

手动优化和自动智能调整；依据功耗改变，自动智能调整电源系统管理策略，能够一直保持电源模块工作在效率曲线高点，降低无须要功耗损失，大幅增加电源使用寿命；支持实时状态监控、远程电源控制；支持实时电源负载测量和显示

●使用线性预赔偿策略散热模块LPCM（LinearPre-CompensationCoolingModules）

依据温度改变，线性平滑调整风扇转速，减弱噪音，降低无须要功耗；依据温度改变，估计下一阶段温度改变趋势，提前进行转速调整赔偿，确保风扇转速和噪声平稳。

曙光TC2600刀片服务器架构优势包含节省地面、机柜空间、低功耗和低热量、和相对于一般机柜型服务器更低潜在购置成本。

经过将数十台分散在各个角落服务器整合到一个机柜中，用户能够共享显示、键盘和鼠标，最大程度降低布线数量。

因为刀片服务器使用共享供电设计，使得一样配置下耗电量比一般机柜式服务器低25%-40%。

刀片机箱能够被添加到曙光TC4000机柜或服务器标准机柜中。

适适用于高性能计算、技术群集、虚拟化企业级处理方案。

4．3服务整合

企业信息化应用服务器种类千差万别，不过从综合角度来讲能够大致分为:

邮件服务器、终端服务器、文件/打印服务器、应用服务器、Web服务器、数据库服务器等。

这些应用需要采取不一样硬件配置，不一样操作系统，甚至可能连它们使用机柜全部各不相同，现在需要将它们整合到一个IT环境中。

　　经过曙光刀片式服务器，能够处理IT环境复杂性难题。

曙光刀片式设计，能够将计算资源聚集在一起，并入高度精简机柜中，经过高性能2路和2路双核/四核基于AMDOpteron处理器刀片服务器，几乎能够将现存全部X86架构操作系统整合到曙光TC2600中。

曙光刀片体系架构以行业标准为基础，经过和业界领先技术企业协力合作，支持运行于Linux、Windows和Solaris操作系统创新处理方案。

刀片服务器还能够充足利用Linux操作系统所带来灵活性，为业务应用程序和基础架构应用程序带来了动力、高安全性和可靠性。

曙光刀片服务器支持MicrosoftWindowsServer和Windows操作系统，使用户能够将现有Windows环境移植到该平台或在该平台上布署新Windows环境。

而对于部分如WindowsNT4、Netare4.X等陈旧操作系统，经过VMware实现在刀片服务器上布署。

　4．4网络整合

这里所指网络并不仅限于通常意义上所说以太网，而是包含了以太网、SAN/iSCSI存放网络和其它高速网络（如infiniband、myrinet等）。

一般机架式服务器使用网络交换机全部是独立于服务器，经过布线将全部服务器连接到交换机上，这么做结果不仅会使机柜里布线很繁琐，而且很轻易因为线路损坏或人为误插造成设备不能正常访问。

曙光刀片服务器怎样实现网络整合？

曙光刀片机箱模块化设计，将全部交换机作为刀片箱模块，可选配。

直接经过刀片柜中电路板将刀片服务器和交换机连接起来，首先避免了手工布线所造成人为性错误，其次能够排除如电磁干扰等自然原因对服务器影响，充足发挥系统性能。

●IB交换模块

高带宽、低延迟、全互联Infiniband交换模块，提供10个传输速率为20Gb/s外联端口，支持铜缆和光纤接头转换；采取第三代InfinibandSwitch芯片，提供高达800Gb/s交换带宽；集成线性数据包缓存；支持VL（VirtualLane）划分。

●I/O扩展模块

创新设计I/O扩展模块，打破了一直以来刀片服务器I/O扩展方法限制，为每个刀片独立配置了PCI-E扩展插槽；兼容网卡、FCHBA、iSCSIHBA、InfinibandHCA等业界绝大部分PCI-E板卡，为刀片服务器系统I/O扩展提供了更为灵活选择。

●热插拔网络模块

可配置两个千兆直通网络模块，和外置交换机连接，充足利用现有网络投资；可选两个千兆以太网交换机模块，快捷实现刀片之间、刀片和外部网络互联，最大程度上降低线缆数量。

4．5管理整合

现在用户在IT系统中碰到最大问题就是集中管理很困难，异构硬件和相互完全不兼容操作系统，全部让大多数IT主管无从下手。

即使市面上部分管理软件提供了比较完善系统管理功效，不过其价格昂贵，而且大多数软件因为无法和底层硬件通信，只能完成部分很简单硬件操作。

作为曙光TC2600刀片服务器基础模块之一管理模块，提供了共享键盘、鼠标和显示共享接口，而且经过内建在上面以太网接口，用户能够远程直接访问全部硬件资源，包含刀片服务器远程桌面连接，远程开关机，硬件报警，对多种I/O模块配置等等功效。

假如配合曙光刀片增强管理软件，更充足释放了刀片服务器强劲动力，使您能够从单个图形控制台进行全方面远程管理。

使您能对多达数百台服务器进行布署、配置、管理和维护。

●管理模块提供全视角管理控制功效FVMM（FullViewManagementModules）

内置DawningBladeFullViewManagementSystem管理软件：

基于Web浏览器管理方法，可提供全部组件最新状态及图形标示具体信息；实时状态监控、故障预警，动态优化调整资源配给和工作策略；保留并统计分析关键历史数据；直观显现关键信息改变趋势；多个错误故障报警方法，日志、审计和报表可供查询；许可加密远程控制，可从任何位置控制操作及监控整体运行情况；许可远程KVM、USB切换，远离封闭嘈杂机房环境。

●刀片系统增强管理软件（DawningBladeManagementTurboSystem）

安装布署简便，配合全视角管理模块监控管理整个刀片系统更多实时信息；许可自动安全重启或关闭操作系统，避免直接断电造成数据丢失；实时反应该前资源调度情况，配合智能管理平台进行立即策略调整。

●KVMOverIP功效

许可从桌面或任何其它地点访问、安装、配置和控制远端刀片服务器；低网络带宽需求，能够消除刀片服务器系统管理和使用地域限制，能够加紧反应速度方面挑战；BIOS等级访问及控制，和操作系统无关，提供完全兼容性；高安全性，全部传输数据均经过基于硬件128位数据加密；基于Web访问连接，经过浏览器即可实现对远端刀片服务器加密安全控制和访问。

●光学通路状态指示技术OPSI（OpticalPathStatusindicator）

覆盖刀片服务器各组件光学指示通路，能够提供正确状态指示和错误报警；帮助用户了解系统运行情况，快速对异常状态作出判定和定位，有利于提供稳定服务，实现更高MTBF。

4．6虚拟化整合

我们先来看一个经典系统架构图，再来看一看曙光刀片服务器是怎样经过虚拟化实现服务器整合。

以上是一个经典系统架构图，其中包含服务器，网络交换机，防火墙，光纤交换机等，这对于传统服务器，假如要想完成这些功效必需根据上面方法来实现，可想而知，如此众多服务器和交换机一定需要占用很大空间。

但当使用刀片服务器和虚拟化技术后，这些问题就能迎刃而解了。

因为采取了Infiniband等领先技术，使得刀片服务器在带宽上能够满足多种条件要求，双冗余背板设计和标准模块接口，使得其它如Cisco,Qlogic,Infiniband等厂家产品能够集成到到曙光TC2600当中。

下图是采取曙光TC2600和虚拟化技术以后系统全新架构图：

4．6．1曙光TC2600刀片服务器虚拟化实现

曙光TC2600刀片服务器上虚拟化采取了VMware软件处理方案。

虚拟架构主体部分采取VMwareESXServer。

ESXServer3.0是VMware虚拟架构套件VI3基础组成部分，是动态、自我优化IT基础结构基础。

<0}{0><}100{>VMwareESXServer是一个强壮、经过生产验证虚拟层，它直接安装在物理服务器裸机上，将物理服务器上处理器、内存、存放器和网络资源抽象到多个虚拟机中。

<0}{0>经过跨大量虚拟机共享硬件资源提升了硬件利用率并大大降低了资金和运行成本。

<0}{0>经过高级资源管理、高可用性和安全功效提升了服务等级，对于资源密集型应用程序也不例外。

经过{0><}100{>VMwareESXServer，搭建在操作系统和应用，和物理平台之间抽象层，使得每个物理系统上可运行多个虚拟服务器，在同一个虚拟架构上运行多个不一样操作系统，如Windows,Linux,Netware等。

这些虚拟服务器同时运行在一个物理平台上，相互之间不会觉察，不对其它虚拟机存在影响。

以下图所表示：

●计算刀片虚拟化

方案中提议配置一台独立Windows服务器，作为VMware虚拟架构套件VI3套件中VirtualCenter服务器，该服务器能够用一个计算刀片来实现，也可配置一台一般服务器。

VirtualCenter服务器为IT环境提供了集中化管理、操作自动化、资源优化和高可用性。

基于虚拟化分布式服务为数据中心提供了前所未有响应能力、可维护性、效率和可靠性等级。

刀片服务器虚拟化系统架构图：

选择VI3套件VirtualCenter应用在曙光TC2600刀片服务器上，使之含有愈加好弹性和可用性，结合刀片服务器模块化可扩展性，能够增加内存和I/O能力扩展百分比，混合刀片间工作负载均衡。

比如：

临时移植虚拟机到更高性能计算刀片上，以愈加快速度完成任务。

<0}

以下VirtualCenter隶属产品提供了资源优化和高可用性特征。

<0}<0}

1．VMwareDRS

使用VMwareDRS将可用资源和预定义业务优先事务协调起来，同时使用VMware分布式资源调度程序优化劳动力密集型和资源密集型操作。

2．VMotion

VMotion™技术为刀片平台提供高效虚拟化，VMotion™技术使你在保持连续服务可用性同时，能够将实时运行企业用户关键业务虚拟机从一个物理主机转移到另一物理主机，动态取得每台物理服务器资源最好利用率、零宕机维护、快速重新配置、连续工作负载整合能力。

甚至在估计到硬件立即产生故障时，自动把应用迁移到新主机上，并保持数据完整，业务不间断。

3．VMwareHA

使用