Объяснение серверного оборудования (часть 5)

• Объяснение серверного оборудования (часть 7)
• Объяснение серверного оборудования (часть 8)

Введение

Теперь, когда я рассказал о некоторых основных компонентах серверного оборудования, я хочу обратить внимание на хранилище. Я должен признать, что мне пришлось долго и упорно думать о том, как подойти к этой конкретной теме, потому что существует такое большое разнообразие вариантов хранения для серверов. Размышляя над этой темой, я вспомнил обещание, данное в начале этой серии статей, стараться не усложнять. В таком случае я не собираюсь обсуждать хранилище SAN. Если будет достаточно интереса к теме, я мог бы сделать по ней отдельную серию.

Внутренний ВС. Внешнее хранилище

Если вы вспомните статью, в которой я обсуждал форм-факторы серверов, вы вспомните, что существуют различные форм-факторы для стоечных серверов. Сервер 2U занимает две стойки и, следовательно, в два раза больше сервера 1U. Точно так же сервер 4U имеет размер в четыре стойки и занимает вдвое больше места в стойке, чем сервер 2U.

Я хочу сказать, что серверы бывают разных форм и размеров. Физический размер сервера часто определяет объем физической памяти, которую сервер может вместить. Например, большинство серверов 1U, которые я видел, оснащены двумя внутренними отсеками для жестких дисков, тогда как на рынке есть серверы 4U, которые могут вместить буквально пару десятков жестких дисков.

В некотором смысле этот факт может ввести в заблуждение, поскольку подразумевает, что если вам нужно много места для хранения, вам следует приобрести сервер большого форм-фактора. Однако серверы малого форм-фактора часто подключаются к внешнему хранилищу. Таким образом, они могут предоставить столько места для хранения, сколько может потребоваться организации, но не занимая слишком много места в серверной стойке. Многие организации предпочитают использовать серверы 1U, подключенные к внешнему хранилищу, поскольку часто дешевле подключить несколько серверов 1U к внешнему пулу хранения, чем приобрести несколько полностью загруженных серверов 4U.

Прежде чем я двинусь дальше, есть несколько вещей, которые я хочу прояснить. Во-первых, серверам 1U ни в коем случае не требуется доступ к внешнему хранилищу. Как я уже говорил, большинство серверов 1U, которые я видел, имеют место для двух внутренних жестких дисков. Один из этих дисков может содержать операционную систему и любые приложения, которые могут потребоваться, а другой диск хранит данные.

Второй момент, который я хочу уточнить, заключается в том, что емкость хранилища — не единственная причина для подключения сервера к внешнему хранилищу. Внешнее хранилище часто используется в качестве альтернативы внутреннему хранилищу из соображений производительности. Предположим, например, что у вас есть два одинаковых сервера. Один из этих серверов имеет внутренний диск данных емкостью 1 ТБ. Другой сервер имеет десять дисков по 100 МБ, настроенных как чередующийся набор. При прочих равных условиях сервер с десятью жесткими дисками превзойдет по производительности сервер с большим жестким диском, даже если обе машины имеют одинаковую общую емкость.

Причина этого в том, что, поскольку десять жестких дисков расположены в виде чередующегося набора, данные равномерно распределяются между дисками. Это означает, что операции чтения и записи выполняются на десяти дисках одновременно, причем каждый из десяти дисков содержит всего десять процентов каждого файла. Таким образом, теоретически файл может быть прочитан на 90% быстрее на сервере с дисковым массивом. Я использую это слово «теоретически», потому что в процессе есть некоторые накладные расходы, которые немного замедляют работу, но, как правило, чередующийся набор работает быстрее, чем один диск.

Третий момент, который я хотел уточнить, прежде чем двигаться дальше, заключается в том, что, хотя я использовал пример подключения сервера 1U к внешнему хранилищу, любой должным образом оборудованный сервер может получить доступ к внешнему хранилищу. Это верно для 1U, 2U, 4U, блейд-серверов и практически любого другого типа серверов. На самом деле в моей лаборатории есть ПК высокого класса, на которых работают серверные операционные системы, но они не являются настоящими серверами, и у них нет проблем с подключением к внешнему массиву хранения.

Типы серверных жестких дисков

Большинство продаваемых сегодня серверов могут вмещать жесткие диски SATA или жесткие диски SAS. Я уверен, вы, наверное, знаете, что в большинстве настольных и портативных ПК используются жесткие диски SATA. Жесткие диски SATA, которые продаются для серверов, на самом деле очень похожи на жесткие диски для настольных ПК. Они используют аналогичный контроллер, а жесткие диски ноутбуков и серверов имеют размер 3,5 дюйма.

Поскольку жесткие диски для серверов, как правило, стоят намного дороже, чем жесткие диски для настольных компьютеров, вы можете задаться вопросом, можно ли заменить диски SATA серверного уровня на диски SATA, предназначенные для настольных компьютеров. Ответ заключается в том, что это зависит.

Во многих случаях вы можете установить диск SATA для настольных ПК на сервер, и сервер распознает и будет использовать диск. Однако некоторые производители серверов используют проприетарные разъемы на своих дисках SATA, чтобы гарантировать возможность установки в сервер только дисков серверного уровня.

Имея это в виду, вы можете задаться вопросом, почему любой здравомыслящий человек будет платить премиальную цену за «серверный диск», когда вместо этого он может просто купить жесткий диск для настольных компьютеров по сниженной цене.

Есть две основные причины, по которым может быть лучше пойти дальше и потратить дополнительные деньги на диск серверного уровня. Первая причина заключается в том, что диски серверного класса имеют более высокий рабочий цикл. Рабочий цикл жесткого диска для настольных ПК варьируется от производителя к производителю, но большинство дисков SATA для настольных ПК рассчитаны на использование от десяти до двадцати процентов времени. Серверные жесткие диски, с другой стороны, специально разработаны для гораздо более интенсивного использования. Нередко серверные диски используются все 100% времени.

Все это сводится к тому, что если вы используете жесткий диск настольного компьютера на активно используемом сервере, то этот диск, вероятно, не прослужит на сервере так долго, как мог бы, если бы он был установлен на умеренно используемом настольном компьютере. Диск, вероятно, также не прослужит так долго, как жесткий диск серверного уровня. Это не обязательно означает, что вы не должны использовать жесткие диски для настольных ПК. У меня есть друзья, которые используют жесткие диски для настольных компьютеров в серверах, которые обрабатывают некритические рабочие нагрузки. Они сказали мне, что их ежегодная стоимость замены жесткого диска ниже, когда они используют жесткие диски для настольных компьютеров, даже несмотря на то, что они сжигают больше дисков за год, чем если бы они купили жесткие диски для серверов. Однако в целом серверные жесткие диски имеют лучшее качество и должны использоваться на любом сервере с критически важной рабочей нагрузкой.

Еще одна вещь, которую вам нужно знать об использовании жестких дисков для настольных компьютеров в серверах, заключается в том, что вы не должны пытаться смешивать жесткие диски для настольных компьютеров с жесткими дисками для серверов. Жесткие диски потребительского уровня, как правило, используют другие значения времени ожидания, чем жесткие диски серверного класса. Эти различия могут привести к различным типам проблем с вводом-выводом, если жесткие диски для настольных ПК смешиваются с жесткими дисками потребительского класса, особенно в массиве RAID.

Вывод

Как видите, есть о чем поговорить, когда речь заходит о серверном хранилище. В части 6 я собираюсь обратить внимание на диски SAS и твердотельные накопители.

• Объяснение серверного оборудования (часть 6)
• Объяснение серверного оборудования (часть 7)
• Объяснение серверного оборудования (часть 8)