在用數據中心時代，采用機架服務器進行應用軟件整合、虛擬化與采用刀片服務器處理，孰優孰劣?

    為了弄清楚刀片服務器和機架服務器各自的優點和缺點，我們采用了IBM公司的兩種處于相同技術水平的服務器系列――HS21和HS21 XM 刀片服務器，以及X3550和X3650機架服務器，我們將測試重點放在兩類服務器的績效水平、動力消耗以及易處理性這幾個指標上。因為不同廠商的刀片服務器產品功能接近，我們認為這一測試結果也可推及其他刀片供應商，如戴爾、惠普等，盡管只用一個供應商的產品進行測試代表性可能不夠強。

    我們發現，刀片服務器減少了硬件組件的電力消耗，但卻并未完全消除――這是總體使用成本(TCO)的決定性因素。相同性能的IBM刀片服務器和機架服務器相比，刀片服務器能效更高，并且更容易使用。當只購買一臺或兩臺服務器時，機架服務器比刀片服務器更便宜。從另一個角度說，采用刀片配置需要將產品鎖定在一個供應商身上，而機架服務器則不需要，因為機架服務器可以根據需要陸續增加。

    產品細節

    上述兩款刀片機器采用了IBM Blade Centre H(BC-H)機箱，機箱內包括一臺10GB的以太網交換機，一臺4GB的以太網交換機和四臺動力供給裝置。HS21XM采用的是2.33GHz英特爾四核CPU，HS21則采用了2.0GHz的CPU。HS21XM采用的是16GB的DDR2內存，HS21系列采用的是8GB的DDR2內存。

    從說明書中可知，這兩款刀片服務器在性能上與IBM的x3550機架服務器接近，x3550的唯一優點在于機箱內部空間更大。IBM的x3560 2U服務器包括三個RAID 5結構的RAID驅動，一個RAID控制器和一個熱備用磁盤。

    這兩款刀片服務器的價格：HS21 7100美元;HS21 XM9800美元。此外，BC-H機箱的價格大概是17000美元。機架服務器的價格是7900到9300美元，具體價格取決于CPU轉速，附加內存量以及附加驅動器的RAID控制器數量。

    刀片服務器的問題在于其仍不能用來運行部分應用軟件，比如需要大量隨機、不定量存儲量擴展的應用軟件。

    盡管在CPU轉速相當、內存配置相同的情況下，測試結果顯示兩類服務器性能基本相同。但這并不盡然，我們的經驗表明所有供應商可以很快適應1U或者2U的模式，而刀片服務器供應商卻不得不提前計劃以適應新的主板元件組。

    刀片服務器的密度有時會阻礙其運行，刀片服務器比機架服務器重，刀片服務器底板也有著潛在的缺陷。其次，采用刀片服務器的數據中心往往只能鎖定在一個供應商身上，提供存儲區域網絡(SAN)交換機或者以太網交換機，因為這些設備必須放置在刀片服務器的機箱內。對于大廠商來說，選擇的技術組件與當前的網絡運行中心(NOC)相吻合。如果所有組件工作的協調性不高，費用仍將很低。

    我們測試的兩類服務器性能非常接近，都采用了英特爾CPU(每臺服務器里一對)，從速度的角度來看，由于有的采用RAID 1，有的采用RAID 5，所以稍有區別。我們通常使用的基準測試LMBench3顯示，處理器fork+exceve(這是用來處理I/O文件和內存更換的)平均可執行289.9個微指令，這使速度提高了40%。所有服務器的測試結果基本相同，只有HS21 XM樣機和x3650樣機上的RAID驅動器的NT-文檔系統和ext3-格式化驅動器速度快一點。同時由于X3650和x3550機組2.66GHz的CPU頻率，因此其性能也更好一些。

    通過對這些服務器性能特征進行對比，我們可看到這些服務器性能差別不大。 電力消耗通常，人們并不夠重視大型服務器運行過程中的最大支出：電力消耗。

    IBM公司的刀片服務器和機架服務器預算比我們測試的要高一些。在我們的測試中，環境溫度比較低(大約是華氏68度)，同時IBM公司沒能給我們提供完全組裝好的刀片服務器機箱，這兩個原因使得動力消耗比預計的低。通過增加測量數量，我們獲得了14臺組裝在機箱中的刀片服務器和14臺機架服務器各個指標的對比結果。

    如果數據中心冷卻和動力系統、以及數據中心所在地的地面承載狀況(地面的承載能力基本上要達到1噸)較好，從五年的動力消耗來看，一個裝滿刀片服務器的機箱總運行成本最低。

    與刀片服務器的組件，以及組裝完好的刀片服務器來進行對比，機架服務器消耗的電能更多，而這導致了五年中機架服務器的基礎結構支出的增加。機架服務器可采用RAID 5，而盡管一臺刀片服務器由于配置附加存儲器而使支出增加，但是動力消耗仍低于機架服務器。

    最多可配置14個刀片的IBM刀片服務器價格為117400美元。加上動力消耗(冷卻系統的費用不計入在內)，總費用為123900美元。

    對于x3550 1U服務器，價格為7900到116700美元之間。加上六路10G以太網和24路Gigabit以太網交換機以及動力消耗支出，總支出將是129200美元。X3650的總資本支出為129800美元(每臺9300美元)，在增加了上述10G以太網和Gigabit以太網交換機并加上總動力支出后，費用是150700美元。

    裝配好的BC-H刀片服務器機箱和同樣數目的x3650服務器，以五年來計算，價格差別大約是18%。

    其他方面問題

    刀片服務器的維修速度比機架服務器快，這有多方面原因。首先，刀片服務器的動力供給通常是由其他組件完成的，因此體積和重量都比較小。我們可以用三秒鐘時間將一個刀片從幾箱中取出，而從機架上取出一個機架服務器則需要一分鐘以上，這是在線路管理組件設計和配置合理的情況下。如果線路設計混亂，所需時間會更長。

    我們測量了一旦一個機組從機架上取下來，進行內存和硬件驅動(服務器管理員最經常更換的服務器組件)更換所需的時間。從將設備重新裝入機架的時間，以及讓服務器重新啟動繼續運行的時間來看，刀片服務器花費的時間比機架服務器短的多，因為機架服務器的線路需要重新連接。

    為何刀片服務器的維修時間較短，原因是電力線路從80根減少到8根。以太電纜(銅纜或光纜)的數目也可以明顯減少，同時也減少了線路混亂的問題。

    管理組件也帶來了附加費用的增長。我們測試IBM服務器的過程中，采用IBM Director來管理測試服務器。Director必須被安裝在機架服務器或刀片服務器上，并需要支付額外的安裝費用，盡管運行這一組件所需存儲量不大。

    我們下載了各類操作系統，并利用Director將其配置在刀片和機架服務器上。一些供應商按安裝次數或服務器數目來對管理組件收費。核算這些應用軟件的費用很重要，因為這些軟件可節約時間。

    刀片服務器的局限

    刀片服務器的隨機存儲介質是有限的。我們測試的刀片服務器可進行RAID配置，但僅限于配置RAID 1或者RAID 0無冗余磁盤陣列。這就意味著在這種情況下，容量被配置在服務器中的驅動器限制在288GB(最大值，我們測試了兩個73GB的刀片服務器驅動器)。有些人說288GB足夠了，但這是峰值，僅僅在ISCSI，光纖通道或其他SAN連接方式配置很好的情況下才能達到。

    與此相對，通過采用四個驅動器，2U x3650的服務器可內置一個RAID 5。這些驅動器，同內置于刀片服務器的一樣，可更改以適應更大存儲需要，但是在機組已經開始運行某一應用軟件后，驅動器就不可再更改。

    有了更多本地的可用空間，固定機架服務器的本地存儲能力會更高。一些供應商在1U模式的機架服務器上配置了相同的存儲量。如果未來存儲需求增長超過服務器內的可用空間，那么刀片服務器就需要連接到內置SAN。對于有SAN的企業，很容易開展刀片服務器附件配置，并進行各式光纖SAN組裝。如果沒有SAN，可使用ISCSI，并入基于ISCSI虛擬流量通過以太網所消耗的帶寬。

    將附加I/O卡配置在刀片或機架服務器上也是可行的。IBM產品將PCI以及PCI Express(PCI-E)卡配置在機架服務器上，使其靈活性更高。刀片服務器和機架服務器的內存選項相似。

    刀片服務器另一個潛在的缺陷是供應商服務。如果你選擇了一個刀片服務器供應商，你的企業就會被這一供應商的服務政策、組件的可用性所限制。在購買的服務器配置為1U的情況下，企業不會受到限制，因為有眾多供應商提供1U產品，但是當購買的為組裝刀片服務器的機箱時，企業對廠商的依賴度就會大大增加。

    小結

    刀片密度代表了每英尺的計算處理能力。裝載四個9U的IBM刀片服務器的機箱同一個42U的機架所占用的空間差不多(略有多余的空間)，這意味著大約有20000瓦的熱量需要進行冷卻。四十個配置在同一機架上的x3550機架服務器耗費的功率是75%。同一構造中，可配置的刀片服務器數目是56，而可配置的機架服務器數目為40。

    刀片服務器和機架服務器的性能基本相同，刀片服務器更易于管理和開展服務。我們進行刀片服務器購買和配置時應考慮供應商的能力，以及當地存儲量的限制。然而，一個企業，如果擁有配置優良的數據中心基礎架構，并且可以跟一個好的供應商合作，你將感到刀片服務器是很好的選擇。