四、能源管理

    数据中心居高不下的供电和散热成本已经引起了人们的广泛关注。2006年7月，美国众议院向参议院提交了House Bill 5646法案。该法案要求Environmental Protection Agency分析联邦政府和私营企业计算机数据中心快速增加的能源消耗情况。该法案的发起者表示，每年数据中心的电力成本已经达到了33亿美元，估计一个10万平方米大小的数据中心的年度电耗成本接近600万美元。

    高密度系统跑得更快，但产生的热量也更多，一台服务器使用4年所产生的运行成本就可能超过最初的采购成本。由于影响服务器能源实际使用率的因素很多，如处理器、内存、芯片组、磁盘类型等等，因此很难判定哪台服务器节能效果最明显。送测的三家厂商都表示他们的系统比同等配置的传统服务器节能20-25%，而且都提供了温度监控功能。

    Rackable送测系统选择DC电源而不是AC电源，让我们很感兴趣，因为对于那些已经在数据中心中实现大规模DC电源分配的企业用户来说，这能获得相当好的节能效果。而HP和SUN基于chassis的刀片系统，其电源效率大多来自于机架层面的电源和散热。不过，HP采用了Thermal Logic技术，可以不停地监控刀片、组件和机架的温度水平和能源使用率，并可根据事先定好的能耗预算计划动态地优化散热气流和电力消耗设置。HP还有一项特性是动态电源节能（Dynamic Power Saver），可让管理员在AC冗余、电源冗余和省电模式中选择，以允许非负载高峰时期关掉一些电源。

    其实，Rackable的Scale Out刀片总共可提供三种电源选择。效率最低的是全部采用AC配置，使用传统的带有AC电源的刀片。第二种是把DC供电的刀片和AC/DC整流器组合在一起。这些整流器可以实行冗余配置，在机柜上可安装8个，或者安装在机房外，以进行更好的散热管理。第三种，也许是最节能的选择，就是采用48个冗余DC电源。可以配合使用DC供电的刀片和Rackable的DC电源分配系统，这种设计允许机柜直接连接到中央DC电源上。另外，值得注意的是，Rackable的Scale Out刀片在机柜中是以背对背的方式安放的，因此，热量是通过机柜顶部而不是背部散发出去。

    Rackable采用DC供电的刀片要比传统的AC供电刀片减少好几倍的热量。但问题是，每个Scale Out刀片模块需要配置两个高速风扇，虽然能对刀片本身能进行较好的散热，但却没有冗余或热插拔功能。

五、处理器密度

    提高每单位机房空间里的计算能力也是刀片服务器的一大优势。当然，重要的不仅仅是处理器的密度，刀片系统的组织方式和对应用的适用程度也是相当关键的。

    Rackable刀片系统在单位机柜空间里的计算密度是最高的，通过边靠边（side-by-side）和背对背（back-to-back）的方式可以在一个机柜里放入88个双核服务器（即176颗CPU核。

    HP刀片系统的密度居中，在一个机柜中可以放进4个10U的BladeSystem c7000机箱，每个机箱里可以装16个双核半高刀片服务器，因此，相当于一个机柜里可以装128颗CPU核（16X2X4）。而SUN Blade 8000每个机箱高达19U，可以装10个4路服务器模块，因此在传统机柜里只能放两台，总的处理器数是80颗CPU。

    不过，处理器密度也只是一个方面。在比较刀片系统时，双路刀片和四路刀片之间的差别是很重要的。Rackable和HP的双路刀片基本相当于传统的1U和2U服务器，而SUN的四路刀片X8400相当于传统的4U服务器。因此，SUN的配置能更好地满足大规模任务苛刻计算的应用要求。

六、I/O带宽

    现在的IT环境对数据吞吐量和计算性能要求都很高。这意味着刀片服务器要想同传统服务器进行竞争，就必须具备高速的I/O通道，如支持4GB 光纤通道、4x InfiniBand和10-Gb Ethernet，同时还要支持多GbE链接来满足管理和基本的网络功能。

    就总背板带宽（total backplane bandwidth）而言，我们发现HP和SUN的设计相差不大，都能支持PCIe、FC、InfiniBand或Ethernet，但SUN的带宽更高。

    由于目前刀片服务器还没有标准化，因此，一旦用户购买了某家的产品，就意味着未来较长一段时间内都受限于单一厂商的硬件平台发展。因此，从投资保护的角度来看，用户购买的刀片机箱能否支持未来的高速接口和处理器就非常重要了。

    Sun Blade 8000的I/O性能高得惊人，其中间背板可处理9.6 Tbps的总吞吐量，每个刀片的可用带宽达160 Gbps。

    按纯粹的线性速度测量，HP BladeSystem C-Series的中间背板带宽为5-Tbps，每个刀片还支持多个高速通道。HP还在相邻的两个刀片socket之间提供额外的高速交叉互连，这一设计有助于提升刀片机群应用的性能，并可支持未来的存储专用刀片产品。SUN和HP的主要设计差异在于I/O设备的位置不同。SUN把多个PCIe接口从刀片移到了机箱背面上，支持FC 、InfiniBand和Ethernet等I/O设备。而HP的方法是使用被动中间背板来连接刀片，背板只是用于交换或pass-through模块。

    Rackable双千兆端口提供的2-Gbps可能是Scale Out设计中最弱的链接了。特别是在许多高性能、高带宽应用中，这么低的带宽就会成为瓶颈。不过，Rackable的设计目标就是为了提高服务器密集，而不是带宽。

    除了带宽，I/O问题的另一个方面就是端口的多样性和灵活性。刀片服务器之所以优于一堆同等机架式服务器，正是因为它可以共享多个I/O通道，并通过整合的交换模块来减少布线。通过PCIe中间背板架构设计所带来的突出带宽使得Sun Blade的潜力非凡。而HP的BladeSystem C-Series则可以提高最好的端口多样性。

    HP c-series上，GBE交换模块可以用HP的，也可以用思科的，FC卡则可以用Emulex 或Qlogic的产品。用户也可以使用pass-through卡，它可以提供刀片和第三方交换机之间的直接连接。除了半高刀片提供两个集成GBE接口，全高刀片提供四个接口外，HP还提供多功能GBE转接卡，支持TOE(TCP/IP Off-loading Engine)、iSCSI加速、RDMA (remote direct memory access)功能。因此，我们认为就接口多样性和系统灵活性而言，HP的产品无疑是最好的。

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