Bladeserver - Definition, Szenarien, Trends

Grenzfälle

Bei den Einsatzszenarien ist die begrenzte Prozessorzahl in Bladeservern zu berücksichtigen. Unter Performance-Aspekten liegt als Daumenregel [6] bei Maschinen mit bis zu zwei CPUs der optimale Wert ihrer Auslastung bei 70 Prozent (Ausnahme: Batch-Workloads), damit sie zeitweilige Spitzenwerte abfangen können. Anders sieht das bei Systemen mit mehr als vier CPUs aus. Hier wartet ein Prozess im Durchschnitt kürzer, bis er eine CPU zugeteilt bekommt, und die Auslastung ist bei 80 Prozent am besten [8].

Die Kapazitätsplanung sollte berücksichtigen, dass sich die Leistungsspitzen eines Systems über den Tag verteilen (im Normalfall vormittags und nachmittags, wenn die meisten Anwender arbeiten, sowie im Batch-Betrieb nachts). Ein Mittelwert des Bedarfs führt daher in die Irre - die Leistungsspitzen sind relevant. Virtualisierung behebt das Dilemma, Rechenkapazitäten außerhalb von Spitzenzeiten brachliegen zu lassen. Bladesysteme für Virtualisierung heranziehen bedeutete jedoch, pro Blade eben nur wenige Prozessoren als Host für virtuelle Maschinen zur Verfügung zu haben sowie entsprechend wenig RAM.

En vogue ist derzeit, die räumlich begrenzten Erweiterungsmöglichkeiten zumindest für Arbeitsspeicher und Storage auszutricksen und Blade-Arrangements auch für Datenbanksysteme fit zu machen. HP beispielsweise brachte im Mai 2009 einen Verbund aus Proliant-Blades und einer Storage-Appliance auf den Markt [9]. Das Gespann ist für die Verarbeitung von SAP-Netweaver-Daten gedacht: Auf den Servern läuft SLES 10, auf der Appliance der SAP Accelerator.

Dieser ersetzt das SLES-Dateisystem und erlaubt es, bis zu 40 Blades zusammenzuschalten statt nur 16, wenn das SLES-eigene Oracle-Cluster-Filesystem zur Anwendung käme. Bei einer Ausstattung von 16 Blades, 16 GByte RAM pro CPU und 1,2 TByte Plattenplatz betrug der Kaufpreis bei Markteinführung etwa 400 000 Euro plus Lizenzgebühren an SAP. Die zu verarbeitende SAP-Datenbank wäre in diesem Fall etwa 8 TByte groß.

Vorsicht, Falle!
Es ist entschieden: Ein Blade-Lösung soll her. Laut Plan sollen innerhalb von fünf Jahren zwei bis drei Gehäuse in Betrieb gehen. An die folgenden Punkte denkt der Entscheider vielleicht nicht gleich. Er sollte sie beim Verkäufer seines Vertrauens abklopfen - vor allem, wenn es sich um Blade-Installationen von mehr als zwei Gehäusen mit starker Auslastung handelt. Wenig Erweiterungen Ein Bladesystem mit der Büro-IT, den Serverdiensten der Thin Clients oder mit einem HPC-Cluster für die Strömungssimulation ist genau das - und nicht mehr: Die Erweiterungsmöglichkeiten von Blades sind beschränkt. Außer der Netzwerkübertragung und der Rechenleistung von oft maximal zwei Prozessorsockeln kann der durchschnittliche Bladeserver nichts. Hersteller wie Sun benutzen Steckkarten wie PCI-Express Expressmodule [7], die zwar standardkonform sind, jedoch umgebaute Stecker besitzen, damit die Karte optimal in das eigene Gehäuse passt. Der Blade-Besitzer kann stets nur bestimmte Karten - wenn sie überhaupt einem Standard entsprechen - in seinem System verwenden: Die einfache Handhabung der Hardware und Software erkauft er sich mit der Festlegung auf bestimmte Anwendungsfälle. Starkstrom Bladesysteme rentieren sich umso mehr, je ausgelasteter sie sind. Ein voll besetztes Bladecenter zieht jedoch durch die zusammengelegten Netzteile kräftig Strom. Die Betreiber von Rechenzentren großer Unternehmen wissen das - ein kleines oder mittleres Unternehmen rechnet jedoch nicht unbedingt damit, dass der im Alltag gebräuchliche C13/C14-Stecker, der bis zu 10 Ampere Stromstärke verträgt, unter Umständen nicht ausreicht. Stattdessen führen Hersteller den auf wenige Netzteile verteilten Strom für ihr Bladegehäuse vielleicht über C19/C20-Stecker aus (Abbildung 3), die bis zu 16 Ampere Strom aushalten: Der glückliche Käufer stellt dann auf einmal fest, dass die falsche Steckdose in seiner Wand sitzt. Unter Volllast kann ein gefülltes Bladegehäuse zudem auch bis rund 30 Ampere schlucken. Der Serverbetreiber müsste in diesem Fall dafür sorgen, dass für den Betrieb mindestens zwei 16-Ampere-Stromkreise zur Verfügung stehen, oder über Drehstrom nachdenken. Wärmeentwicklung Die Abluft kann zu einer weiteren unvorhergesehenen Falle führen. Bei einem Bladesystem ist sie wärmer als bei einem Rackserver, da das Kühlsystem mehr Hitze pro Rückenfläche rausbläst, die aus der hohen Rechenleistung auf kleinem Raum resultiert. Nun ist der typische Serverraum eines Unternehmen mit 150 Mitarbeitern aber vielleicht nur eine zum Maschinenraum umdeklarierte Abstellkammer. Die zusätzlichen Bladesysteme mögen kompakt und harmlos aussehen, doch wenn sie ihre konzentrierte Wärme dazugeben, ist vielleicht eine zusätzliche Klimaanlage fällig. Stecken Rack- und Bladegehäuse in einem Regal, gehören die Blades nach oben. Bei größeren Installationen kommen Kühltüren oder -schränke in Betracht, die sich speziell der Bladeserver annehmen, die zudem vielleicht in einem eigenen Teil des Raums besser aufgehoben sind. Die Einheit, mit der Fachleute die erforderliche Kühlleitung bezeichnen, ist BTU (British Thermal Unit). Der Blade-Verkäufer sollte mit dieser Einheit zumindest etwas anzufangen wissen. Gewicht Ein voll bepackter Rackserver, das wissen Rechenzentrumsmitarbeiter, wiegt zwischen einer halben und einer Tonne. Pro voll bepacktem Bladechassis fallen zwischen 200 und 300 Kilogramm an. Bei vier vollen Chassis wächst die Bodenbelastung unter Umständen also auf mehr als eine Tonne. Dem modernen Betonboden in der Abstellkammer mag das egal sein, aber wer sich zum Beispiel Doppelböden zur besseren Kühlung und sauberen Kabelführung einziehen ließ, könnte sich mit einem Gewichtsproblem konfrontiert sehen. (Beratender Experte: Wolfgang Stief, Senior Systemingenieur bei der Best Systeme GmbH und Vorsitzender der German Unix User Group) Abbildung 3: Systemverantwortliche achten nicht immer auf die Leistungsaufnahme ihrer Bladecenter. Viele Gehäuse verlangen zum Beispiel nach dem C19/C20-Stecker für 16 Ampere Stromstärke, der am anderem Ende in den abgebildeten P+N+6h-Stecker mündet. Quelle: Wikipedia

Vorsicht, Falle!

Es ist entschieden: Ein Blade-Lösung soll her. Laut Plan sollen innerhalb von fünf Jahren zwei bis drei Gehäuse in Betrieb gehen. An die folgenden Punkte denkt der Entscheider vielleicht nicht gleich. Er sollte sie beim Verkäufer seines Vertrauens abklopfen - vor allem, wenn es sich um Blade-Installationen von mehr als zwei Gehäusen mit starker Auslastung handelt.

Wenig Erweiterungen

Ein Bladesystem mit der Büro-IT, den Serverdiensten der Thin Clients oder mit einem HPC-Cluster für die Strömungssimulation ist genau das - und nicht mehr: Die Erweiterungsmöglichkeiten von Blades sind beschränkt. Außer der Netzwerkübertragung und der Rechenleistung von oft maximal zwei Prozessorsockeln kann der durchschnittliche Bladeserver nichts. Hersteller wie Sun benutzen Steckkarten wie PCI-Express Expressmodule [7], die zwar standardkonform sind, jedoch umgebaute Stecker besitzen, damit die Karte optimal in das eigene Gehäuse passt. Der Blade-Besitzer kann stets nur bestimmte Karten - wenn sie überhaupt einem Standard entsprechen - in seinem System verwenden: Die einfache Handhabung der Hardware und Software erkauft er sich mit der Festlegung auf bestimmte Anwendungsfälle.

Starkstrom

Bladesysteme rentieren sich umso mehr, je ausgelasteter sie sind. Ein voll besetztes Bladecenter zieht jedoch durch die zusammengelegten Netzteile kräftig Strom. Die Betreiber von Rechenzentren großer Unternehmen wissen das - ein kleines oder mittleres Unternehmen rechnet jedoch nicht unbedingt damit, dass der im Alltag gebräuchliche C13/C14-Stecker, der bis zu 10 Ampere Stromstärke verträgt, unter Umständen nicht ausreicht. Stattdessen führen Hersteller den auf wenige Netzteile verteilten Strom für ihr Bladegehäuse vielleicht über C19/C20-Stecker aus (Abbildung 3), die bis zu 16 Ampere Strom aushalten: Der glückliche Käufer stellt dann auf einmal fest, dass die falsche Steckdose in seiner Wand sitzt.

Unter Volllast kann ein gefülltes Bladegehäuse zudem auch bis rund 30 Ampere schlucken. Der Serverbetreiber müsste in diesem Fall dafür sorgen, dass für den Betrieb mindestens zwei 16-Ampere-Stromkreise zur Verfügung stehen, oder über Drehstrom nachdenken.

Wärmeentwicklung

Die Abluft kann zu einer weiteren unvorhergesehenen Falle führen. Bei einem Bladesystem ist sie wärmer als bei einem Rackserver, da das Kühlsystem mehr Hitze pro Rückenfläche rausbläst, die aus der hohen Rechenleistung auf kleinem Raum resultiert. Nun ist der typische Serverraum eines Unternehmen mit 150 Mitarbeitern aber vielleicht nur eine zum Maschinenraum umdeklarierte Abstellkammer. Die zusätzlichen Bladesysteme mögen kompakt und harmlos aussehen, doch wenn sie ihre konzentrierte Wärme dazugeben, ist vielleicht eine zusätzliche Klimaanlage fällig.

Stecken Rack- und Bladegehäuse in einem Regal, gehören die Blades nach oben. Bei größeren Installationen kommen Kühltüren oder -schränke in Betracht, die sich speziell der Bladeserver annehmen, die zudem vielleicht in einem eigenen Teil des Raums besser aufgehoben sind. Die Einheit, mit der Fachleute die erforderliche Kühlleitung bezeichnen, ist BTU (British Thermal Unit). Der Blade-Verkäufer sollte mit dieser Einheit zumindest etwas anzufangen wissen.

Gewicht

Ein voll bepackter Rackserver, das wissen Rechenzentrumsmitarbeiter, wiegt zwischen einer halben und einer Tonne. Pro voll bepacktem Bladechassis fallen zwischen 200 und 300 Kilogramm an. Bei vier vollen Chassis wächst die Bodenbelastung unter Umständen also auf mehr als eine Tonne. Dem modernen Betonboden in der Abstellkammer mag das egal sein, aber wer sich zum Beispiel Doppelböden zur besseren Kühlung und sauberen Kabelführung einziehen ließ, könnte sich mit einem Gewichtsproblem konfrontiert sehen. (Beratender Experte: Wolfgang Stief, Senior Systemingenieur bei der Best Systeme GmbH und Vorsitzender der German Unix User Group)

Abbildung 3: Systemverantwortliche achten nicht immer auf die Leistungsaufnahme ihrer Bladecenter. Viele Gehäuse verlangen zum Beispiel nach dem C19/C20-Stecker für 16 Ampere Stromstärke, der am anderem Ende in den abgebildeten P+N+6h-Stecker mündet. Quelle: Wikipedia

Blade-Stopper

Als Daumenregel sind Bladeserver für Anwendungsfälle ungeeignet, die mehr brauchen als Rechenleistung und Netzwerk. Die Telefonanlage eines großen Callcenters beispielsweise benötigt möglichweise mehr Bandbreite und Durchsatz, als die zwei Kartensteckplätze pro Blade zulassen - von Spezialhardware wie ISDN-Karten einmal ganz abgesehen. Bei geschäftskritischen Anwendungen, wozu bei Callcentern die Kommunikationsanlage gehört, bei Onlinehändlern die Shopsoftware oder bei Bezahldiensten die Internet-Erreichbarkeit, ist ein einzelnes Bladechassis wegen der fehlenden physischen Trennung seiner Server ebenfalls nicht die richtige Lösung.

Auch Energiesparwille kann teuer werden. Wegen ihrer Energie- und Ressourceneffizienz auf Bladesysteme zu setzen, lohnt sich beispielsweise nicht, wenn der auf fünf Jahre absehbare Workload die Kapazität dreier Server nicht überschreitet. Das kann in dem spezifischen Anwendungsfall begründet sein, aber auch in der Personalsituation - die Belegschaft einer öffentlichen Einrichtung etwa vergrößert sich in der Regel langsam.

Ebenso wenig wird eine soziale Einrichtung mit fantastischen Margen und frei werdenden Investitionsgeldern für innovative Geschäftsfelder rechnen können (leider). Der Investitions-Sockelbetrag ist wegen der erforderlichen Einzelmodule (Gehäuse, Netzteile, Switches) höher als bei einem Einzelserver und lohnt sich erst ab einer gewissen Anzahl Server.