Rack e blade server sono due configurazioni che hanno rivoluzionato il modo in cui i data center vengono progettati e gestiti. I rack server, per la loro flessibilità e facilità di manutenzione, si adattano a una vasta gamma di esigenze, offrendo una soluzione robusta per il supporto di applicazioni critiche. D’altra parte, i blade server, con il loro design compatto e la capacità di ridurre significativamente cablaggio e consumo energetico, rappresentano la scelta ideale per le aziende che cercano di ottimizzare lo spazio e incrementare l’efficienza energetica. La comprensione dell’importanza e delle specificità tecnologiche che caratterizzano i server è essenziale per i responsabili IT il cui obiettivo è di costruire data center resilienti, pronti a soddisfare le esigenze di business in costante evoluzione.
Che cos’è un server
Che sia un armadio o telaio metallico progettato per alloggiare hardware elettronico (rack) o una scheda elettronica contenente tutti i componenti essenziali di un computer, come processori, memoria, storage, controller di rete e talvolta anche schede di espansione (blade), un server è un computer che elabora applicazioni centralizzate di classe aziendale, comunicando all’interno di una rete aziendale molto trafficata. Fornendo dati, risorse, servizi o programmi a computer, noti come client, attraverso una rete o in locale, un server agisce come un punto centrale di accesso alle informazioni o alle risorse condivise. I server possono variare notevolmente per scopo e dimensione, supportando funzioni diverse, dalle più semplici alle più complesse come, ad esempio:
- hosting di pagine web
- gestione delle e-mail
- memorizzazione e condivisione di file
- esecuzione di applicazioni complesse
- esecuzione di database aziendali
Un software specifico consente ai server di gestire le richieste dei client e possono essere configurati per eseguire molteplici ruoli contemporaneamente o essere specializzati per svolgere un unico compito, garantendo efficienza e sicurezza nell’accesso e nella gestione dei dati.
Perché acquistare un server?
Qualsiasi organizzazione che supporta più di una manciata di utenti può trarre vantaggio da diversi tipi di hardware server. Per la maggior parte delle organizzazioni, i server sono essenziali per svolgere attività commerciali e proteggere le risorse sensibili. Le organizzazioni potrebbero dover acquistare server quando configurano nuovi data center, espandono o aggiornano quelli esistenti, aprono uffici satellite o avviano progetti di sviluppo. Sebbene i server aumentino il numero di computer che un’organizzazione deve supportare, possono anche aiutare a consolidare le risorse:
#1 Ottimizzazione nella gestione delle risorse
Diversi tipi di hardware server consentono di condividere stampanti, unità disco e applicazioni con gli utenti della rete. Sebbene gli utenti possano condividere risorse su reti peer-to-peer, un server è molto più attrezzato per gestire tali risorse e distribuirle in modo sicuro attraverso la rete, soprattutto con un numero elevato di utenti.
#2 Maggiore produttività
Questo utilizzo dei server può anche portare a una maggiore produttività perché le risorse sono centralizzate, il che consente ai lavoratori di condividere facilmente i dati con i colleghi. Gli utenti possono accedere alle risorse di cui hanno bisogno quando ne hanno bisogno senza preoccuparsi di gestirle. Ad esempio, non devono conservare una copia dei dati sui propri sistemi, implementare e mantenere un backup o gestire più copie degli stessi dati. Inoltre, i server consentono agli utenti di accedere alle applicazioni e ai dati di cui hanno bisogno da postazioni remote, il che rende più semplice per i lavoratori rimanere produttivi quando viaggiano o lavorano in remoto.
#3 Cybersecurity
I server aggiungono valore aziendale anche attraverso la protezione dei dati, fornendo la struttura necessaria agli amministratori per controllare quali utenti possono accedere a file, applicazioni, periferiche e altre risorse. Inoltre, gli amministratori possono controllare i meccanismi di sicurezza che implementano sui server, nonché monitorare centralmente i sistemi per questioni relative alla sicurezza e alla conformità.
Rack e blade server: strategie di ottimizzazione per spazi IT compatti
Qualunque server richiede una presenza fisica nel data center, anche se il data center si trova semplicemente nell’armadio di un ufficio. I server occupano spazio, richiedono alimentazione e raffreddamento e devono essere collegati al resto dell’infrastruttura del data center, pur rimanendo facilmente accessibili per la manutenzione e le riparazioni. Tutti questi problemi influenzano il fattore di forma del server. Un fattore di forma generalmente rappresenta le dimensioni, la forma e l’imballaggio del server, che generalmente influiscono sul modo in cui il server viene fisicamente installato e connesso all’interno del data center.
Rack e blade server: strategie di ottimizzazione per spazi IT compatti
Sebbene qualsiasi computer possa funzionare come server, rack e blade server sono progettati e costruiti per fornire risorse informatiche di fascia alta, inclusi processori più veloci, grandi quantità di memoria veloce, archiviazione su disco locale o connettività a reti di archiviazione e molta larghezza di banda di rete. Risorse così ampie consentono a questo tipo di soluzioni di gestire qualsiasi tipo di applicazione aziendale, servendo al tempo stesso molti utenti in simultanea.
Esistono due fattori di forma base per i server di livello aziendale: rack e blade. Sebbene il fattore di forma non influenzi direttamente le capacità di un server, per ciascuno di essi esistono casi d’uso e compromessi adeguati. Di seguito saranno analizzati i fattori di forma dei server rack e dei server blade e tutte le implicazioni del caso.
Cos’è un server rack?
Più nello specifico, un server rack è una macchina di livello aziendale progettata e costruita per adattarsi a un telaio metallico rigido di dimensioni standard. Oggi, la maggior parte dei rack offre aperture larghe 19 pollici (48,26 centimetri) ma non vi è alcuna ragione se non che questa larghezza dimensionale è diventata lo standard de facto decenni fa per contenere le tradizionali apparecchiature di telecomunicazione. Vero è che esistono anche rack larghi 13 pollici (58,42 cm), ma sono rari.
Oggi i server rack racchiudono più componenti e quelli di fascia alta stanno diventando più profondi, superando i 24 pollici (66,04 cm) per raggiungere profondità superiori a 36 (91,44 cm) e persino fino a 48 pollici (121,92 cm) per ospitare server più profondi o unità di distribuzione dell’alimentazione (Power Distribution Unit – PDU), cavi e altre apparecchiature comuni alle implementazioni basate su rack.
Dal punto di vista dell’altezza, i server rack sono progettati e costruiti con altezze multiple di 1,75 pollici (4,445 cm). Ogni 1,75 pollici (4,445 cm) di altezza è nota come unità rack (U). Ad esempio, un server rack 1U è alto 1,75 pollici (4,445 cm), un server rack 2U è alto 3,5 pollici (8,89 cm) e così via. I server rack di base utilizzano spesso un fattore di forma 1U, mentre i server rack più potenti con più apparecchiature, come numerosi dischi locali e processori aggiuntivi, potrebbero utilizzare fattori di forma rack 2U o più grandi.
Man mano che i server fisici diventano più grandi, lo spazio fisico aggiuntivo necessario ai data center per montarli viene solitamente fornito attraverso una combinazione di maggiore altezza del server (più unità rack) e maggiore profondità all’interno del rack stesso. Di conseguenza, è importante considerare le dimensioni fisiche di qualsiasi aggiornamento della tecnologia server e garantire che sia disponibile spazio rack adeguato a ospitare nuovi modelli di server. I server più alti o più profondi del previsto possono causare gravi interruzioni nella distribuzione poiché gli utenti devono riposizionare o spostare i server vicini.
Come si installano i server rack
I server rack vengono installati nei rack utilizzando meccanismi fissi o scorrevoli. Il modo più semplice per montare un server rack è posizionarlo nel rack e imbullonarlo attraverso delle flange situate sulla parte anteriore del server. Questo fissa meccanicamente il server mettendolo nella corretta posizione, per essere connesso all’alimentazione e ai cavi di rete. I display indicatori, i dischi locali e le prese d’aria per il raffreddamento si trovano tipicamente sulla parte anteriore del server rack. La maggior parte dei connettori e delle uscite dell’aria calda riscaldata si trovano tipicamente sul retro del server rack. Tuttavia, molti design dei rack dispongono di alternative di raffreddamento verticale.
File di rack possono quindi essere disposte in serie alternate di file di aspirazione e di scarico, rendendo il raffreddamento dei data center più grandi molto più efficiente.
Vantaggi dei server rack
I server rack offrono una serie di vantaggi interessanti per i data center aziendali:
- Installazione consolidata e razionalizzata. Ogni server rack garantisce un montaggio fisico robusto e rigido all’interno dei confini di un rack, come PDU e volumi di cavi, che possono essere contrassegnati e instradati in modo pulito all’interno del rack per facilitare la gestione e la risoluzione dei problemi.
- Ampi casi d’uso. I server rack possono essere progettati e realizzati per quasi tutte le esigenze, dai server 1U di fascia bassa, alle piattaforme di elaborazione di fascia alta con numerosi dischi locali in contenitori rack 3U.
- Supporto multivendor. Poiché il fattore di forma del rack da 19 pollici è ben consolidato come standard fisico nel settore dei server, qualsiasi fornitore di server può produrre server rack che possono essere installati all’interno di qualsiasi rack generico. Ciò rende i rack particolarmente adatti per ambienti server eterogenei.
Svantaggi dei server rack
Sebbene i server rack siano standard, facilmente reperibili e adatti a quasi tutti i casi d’uso, il paradigma del montaggio in rack presenta anche alcuni potenziali inconvenienti.
- Accessibilità difficile. Il problema con il montaggio fisso è che può essere scomodo e dispendioso in termini di tempo, dovendo rimuovere dal rack i server per aggiornamenti, manutenzione, riparazioni o sostituzioni, ovvero qualsiasi attività che potrebbe richiedere l’accesso fisico alla macchina. I server rack fissati a uno chassis rack, infatti, non sono accessibili facilmente. L’accesso può essere semplificato utilizzando coppie di guide, analogamente a quelle usate per far scorrere un cassetto. Grazie ai set di guide corrispondenti sia sul server che sul rack, il server può essere inserito o rimosso rapidamente e facilmente da un rack, fissato in posizione con clip a sgancio rapido
- Troppo grande per piccoli spazi. Un rack può essere ingombrante in spazi ristretti, come un armadio o un armadietto, e può essere altamente inefficiente quando sono necessari solo pochi server, come in un ufficio remoto. Inoltre, è necessario affrontare il problema del calore generato da un rack di server; in caso contrario, l’aria di una piccola stanza salirà rapidamente e potrebbe danneggiare i server.
- Considerazioni sul peso. Sebbene un rack in acciaio vuoto sia in genere piuttosto leggero, un rack carico di server, PDU, apparecchiature per il trattamento dell’aria e altre apparecchiature può concentrare un peso considerevole in uno spazio relativamente piccolo. Ciò può comportare potenziali rischi strutturali per pavimenti e spazi fisici non specificamente progettati tenendo presente la potenziale capacità portante.
Cos’è un server blade e perché fa la differenza
Un server blade è un server di livello aziendale con una filosofia di progettazione che enfatizza la semplicità modulare e una rapida scalabilità, che sono fattori vitali per le aziende moderne con un cambiamento radicale nel modo in cui sono organizzate le risorse del server. Tra rack e server blade la differenza più importante è la separazione o disaggregazione dei componenti della tecnologia a lame.
#1 Modularità di ogni risorsa
Mentre un server tradizionale racchiude processori, memoria, I/O, disco, alimentazione e altri componenti in un unico contenitore, l’architettura blade separa molti di questi sottosistemi in moduli separati appositamente realizzati ovvero:
- un modulo server contiene principalmente processori e memoria
- un modulo disco fornisce spazio di archiviazione
- un modulo di rete gestisce la comunicazione di rete
Tutti questi moduli vengono comunemente chiamati “lame” per via del loro aspetto lungo, stretto e verticale. Ciascuno di questi moduli è installato in uno chassis condiviso (un contenitore blade o backplane) che contiene un alimentatore comune e fornisce tutte le interconnessioni che consentono ai moduli di funzionare insieme.
#2 Cablaggio semplificato
A differenza dei server rack, i server blade si collegano solo allo chassis comune (backplane), quindi non è necessario collegare il server blade all’alimentazione e ai cavi di rete. È lo chassis blade complessivo a essere collegato ai cavi di alimentazione e di rete, che vengono distribuiti ai moduli blade attraverso il backplane comune. Tecnologie aggiuntive, come l’hot swap, consentono di rimuovere e sostituire i server blade semplicemente aprendo un fermo, estraendo il blade, quindi inserendo un nuovo blade e fissandolo in posizione. Pertanto, il server blade può essere più veloce da implementare per una maggiore scalabilità e una manutenzione più semplice.
#3 Ottimizzazione delle risorse
Uno chassis blade può supportare quasi qualsiasi combinazione di componenti blade. Pertanto, il telaio può essere riempito con server blade o un assortimento di server, storage o blade di rete per comporre il mix ottimale di risorse informatiche per soddisfare le esigenze dell’azienda. Se sono necessari più processori e memoria per supportare più applicazioni, basta aggiungere alcuni server blade. Se è necessario più spazio di archiviazione, basta aggiungere alcuni storage blade. Ciò significa che l’investimento si focalizza sull’acquisto delle risorse blade necessarie, evitando di avere componenti inutilizzati o sottoutilizzati come avviene con i server tradizionali.
#4 Iperconvergenza
L’architettura blade ha ottenuto il massimo impulso dall’introduzione di tecnologie di calcolo ottimizzate, come gli approcci dell’infrastruttura convergente e dell’infrastruttura iperconvergente (HCI). Tali tecnologie miravano a superare i problemi comuni di prestazioni e interoperabilità in ambienti di data center eterogenei. La convergenza è fondamentalmente per creare un mix preintegrato e preottimizzato di dispositivi di elaborazione, archiviazione e rete già testati per funzionare bene insieme. L’HCI ha fatto un ulteriore passo avanti progettando dispositivi su misura specificatamente per alti livelli di integrazione e l’approccio modulare dei blade è un fattore di forma eccellente per questo.
Vantaggi dei server blade
Molti chassis dei server blade possono essere installati in un rack meccanico tradizionale insieme ai server rack tradizionali e ad altri dispositivi montati su rack. Con una differenza: i blade scivolano e si montano all’interno dello chassis del blade invece che del rack stesso. In generale, la natura modulare dei server blade offre alcuni vantaggi interessanti per i data center aziendali:
Scalabilità semplice. Una volta installato uno chassis blade, è possibile collegare i server, lo storage e i blade di rete necessari per supportare i carichi di lavoro dell’organizzazione. Se l’organizzazione necessita di più risorse, è possibile installare facilmente blade aggiuntivi collegando più blade fino a riempire lo chassis. Se un blade si guasta, può essere sostituito più velocemente di un server rack.
Altamente ottimizzato. Proprio come la scheda madre di un server tradizionale può posizionare e organizzare i componenti per ottimizzare le prestazioni del server, il backplane e le interconnessioni di un sistema blade possono essere essenziali per fornire una piattaforma informatica ben ottimizzata per componenti altamente integrati, come i prodotti HCI.
Facilità di gestione. La gestione di un ambiente di data center eterogeneo può essere problematica, ma gli elevati livelli di integrazione offerti dai sistemi blade consentono di gestire i blade tramite lo strumento di gestione comune del fornitore di blade, spesso supportando un certo livello di provisioning automatizzato o definito dal software.
Svantaggi dei server blade
I server blade sono diventati popolari e ampiamente adottati per un’ampia gamma di attività informatiche aziendali, ma il fattore di forma del blade comporta anche diversi svantaggi:
- Calore significativo. Controllare attentamente le posizioni di distribuzione. Sebbene un singolo server blade generalmente utilizzi meno energia (e produca meno calore corrispondente) rispetto a un server rack, il design del telaio blade racchiude molti dispositivi blade in prossimità. Ciò può comportare carichi energetici e di riscaldamento significativi per l’intero chassis del blade. Di conseguenza, l’implementazione dello chassis blade deve includere un’attenta valutazione a livello di gestione del calore e affrontare potenziali punti caldi o problemi di riscaldamento localizzati in cui vengono implementati gli chassis blade.
- Scalabilità limitata. Le architetture blade si fondano sul concetto di scalabilità, ma uno chassis ha una dimensione che può contenere solo un numero limitato di server blade e altri blade. Ciò significa che la scalabilità di uno chassis blade è finita e solo un numero limitato di chassis blade può essere collegato a catena insieme per formare un’entità logica comune.
- Vincolo con il fornitore. Sebbene uno chassis blade sia spesso costruito per essere montato all’interno di un rack tradizionale da 19 pollici, non esiste uno standard comune per quanto riguarda le dimensioni del server blade o la connettività backplane. Pertanto, i moduli blade di un fornitore non funzionano necessariamente nello chassis di un fornitore diverso. Allo stesso modo, gli strumenti di gestione blade di un fornitore non supportano necessariamente i sistemi blade di un altro fornitore. Ciò spesso comporta il rischio di un indesiderato asservimento al fornitore.
Server rack e server blade: i criteri di scelta
La scelta tra rack o blade server è condizionata dalla necessità di utilizzo. I server blade sono spesso preferiti per attività che richiedono il massimo carico di elaborazione nello spazio fisico più piccolo. Esempi tipici includono grandi volumi di server Web o anche lavori di elaborazione estremamente scalabili, come l’apprendimento automatico o l’analisi dei big data. I server rack, invece, rimangono un punto fermo delle attività informatiche di fascia alta in cui i carichi di lavoro aziendali più impegnativi devono essere supportati in produzione. Entrambi i fattori di forma coesistono perfettamente nello stesso ambiente del data center.
