模塊化設(shè)計(jì) 戴爾R810服務(wù)器拆機(jī)圖賞
模塊化、免工具、易拆裝,這是我對(duì)曾經(jīng)造訪實(shí)驗(yàn)室的戴爾PowerEdge服務(wù)器的總體印象。
實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)收到過(guò)的戴爾服務(wù)器算起來(lái)已經(jīng)不少,從2U主流機(jī)架PowerEdge 2950、R805、R710,再到四路的AMD平臺(tái)R905,乃至更加復(fù)雜的大塊頭刀片機(jī)箱M1000e,還有新進(jìn)的R810,這些產(chǎn)品雖然定位、結(jié)構(gòu)、配置各不相同,但有一點(diǎn)是共有的,也是值得稱贊,那就是堪稱“精巧”的模塊化設(shè)計(jì)。
為何用這樣的形容詞?外形巨大而刻板的服務(wù)器,好像無(wú)論如何也和這個(gè)詞沾不上邊。不過(guò)當(dāng)你嘗試過(guò)不需借助工具——甚至是一把簡(jiǎn)單的螺絲刀,將一臺(tái)由數(shù)十個(gè)部件組成的大家伙拆到零散,而又能輕易的像搭積木似的迅速組裝起來(lái)后,想必會(huì)體會(huì)到“精巧”這個(gè)詞并不為過(guò)。
這些設(shè)計(jì)看上去似乎和服務(wù)器的性能沒(méi)有直接的關(guān)系,不過(guò),它們確實(shí)能夠讓服務(wù)器的拆裝、維護(hù)、升級(jí)等操作不再成為一件惱人的事情,并且能夠讓這些操作更加快速——管理員不必再去研究該用哪些工具,或者擔(dān)心更換部件的時(shí)間太長(zhǎng),即使是首次拆開(kāi)機(jī)箱,根據(jù)機(jī)箱背板的圖示,也能夠在數(shù)十秒到幾分鐘的時(shí)間內(nèi)完成部件的更換,這聽(tīng)上去確實(shí)是件不錯(cuò)的事情。

全模塊化設(shè)計(jì)的戴爾PowerEdge R810
從圖片來(lái)看,這款戴爾PowerEdge R810似乎沒(méi)什么特別。常見(jiàn)的2U機(jī)架設(shè)計(jì),而前面板的保護(hù)罩也像“佐羅的面具”,雖然讓R810顯得不那么刻板,但也掩蓋住了大部分的前面板細(xì)節(jié)。不過(guò)所謂“內(nèi)有乾坤”,當(dāng)打開(kāi)前面板和機(jī)箱頂蓋后,R810在設(shè)計(jì)上的獨(dú)特價(jià)值,才能一覽無(wú)余。
提到戴爾R810首先不得不介紹一下英特爾的多路新平臺(tái)至強(qiáng)7500。今年3月,英特爾推出了“Nehalem-EX”至強(qiáng)7500多路新平臺(tái),至強(qiáng)7500對(duì)于英特爾來(lái)說(shuō)是今年、甚至近年最為重頭的產(chǎn)品之一。采用Nehalem微構(gòu)架的至強(qiáng)7500具有一些足夠炫耀的新特性:如采用QuickPath互聯(lián)架構(gòu)、具有四條高達(dá)6.4GT/s的QPI總線,集成四通道DDR3內(nèi)存控制器,使內(nèi)存和I/O帶寬得到前所未有的提升。
至強(qiáng)7500曾被譽(yù)為“史上最強(qiáng)的x86處理器”,它不再滿足于x86市場(chǎng),而是將目光頭像了更為高端的RISC小型機(jī)市場(chǎng)。對(duì)此,至強(qiáng)7500具有兩個(gè)資本,高擴(kuò)充性和移植自安騰平臺(tái)的RAS特性。從擴(kuò)展性上看,至強(qiáng)7500每顆處理器可支持16根內(nèi)存,那么四路系統(tǒng)內(nèi)存可支持1TB,并且至強(qiáng)7500不通過(guò)節(jié)點(diǎn)控制器即可擴(kuò)展到8路系統(tǒng)。另外,至強(qiáng)7500引入了移植自安騰平臺(tái)的RAS特性,使之應(yīng)用范圍可以擴(kuò)展到關(guān)鍵任務(wù)領(lǐng)域。
在至強(qiáng)7500平臺(tái)發(fā)布后,戴爾發(fā)布了基于至強(qiáng)7500的新產(chǎn)品,包括2U四路設(shè)計(jì)的R810、4U四路的R910以及M910刀片服務(wù)器。其中戴爾R910是具有最高擴(kuò)展能力的四路服務(wù)器,具備出色的可靠性和性能;戴爾M910是新一代四路刀片,具有最高的計(jì)算密度;而戴爾R810可以說(shuō)是介于兩者之間的“折衷”解決方案,2U四路的設(shè)計(jì)讓R810同樣具備了很高的計(jì)算密度,并且兼顧擴(kuò)展能力,具備32個(gè)內(nèi)存插槽和4個(gè)千兆以太網(wǎng)接口,特別適合虛擬化應(yīng)用。
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二、戴爾R810規(guī)格及特性介紹
對(duì)戴爾R810印象最為深刻的還是其優(yōu)良的模塊化設(shè)計(jì),不過(guò)R810的亮點(diǎn)并不僅限于此,堪稱豪華的規(guī)格設(shè)計(jì),以及生命周期管理器、雙SD卡的嵌入式虛擬化冗余、新引入的“FlexMem Bridge”內(nèi)存橋接技術(shù)等同樣引人眼球。
| 戴爾PowerEdge R810規(guī)格 | |
| 外形/高度 | 機(jī)架式/2U | 
| 處理器 | 8核英特爾至強(qiáng)7500和6500處理器 | 
| 處理器數(shù)量 | 4 | 
| 芯片組 | Intel 7500 | 
| 內(nèi)存 | 最高512GB DDR3-1066/1333 | 
| 內(nèi)存插槽 | 32個(gè)DIMM插槽 | 
| 擴(kuò)展插槽 | 5個(gè)x8插槽 一個(gè)x4插槽(配有x8接頭) 一個(gè)存儲(chǔ)x4插槽(配有x8接頭)  | 
        
| 硬盤(pán)托架 | 6個(gè)2.5寸熱插拔SAS/SATA驅(qū)動(dòng)器托架 | 
| 網(wǎng)絡(luò)適配器 | 四個(gè)嵌入式Broadcom NetXtreme II 5709c千兆以太網(wǎng)卡 | 
| 電源 | 2個(gè)冗余1100瓦熱插拔電源 | 
| RAID支持 | 可選PERC H200/H 700/H800、PERC 6/i RAID控制器 | 
| 嵌入式虛擬機(jī)管理程序 | VMWare ESX 4.1 | 
| 支持操作系統(tǒng) | Microsoft SQL Server 2008 R2 Microsoft Windows Server 2008 SP2,x86/x64(x64含Hyper-V ) Microsoft Windows Server 2008 R2,x64(含Hyper-V v2) Microsoft Windows HPC Server 2008 Novell SUSE Linux Enterprise Server Red Hat Enterprise Linux  | 
        
| 保修 | 三年現(xiàn)場(chǎng)保修 | 
高內(nèi)存擴(kuò)展性:構(gòu)架于至強(qiáng)7500平臺(tái)的R810具有比上一代產(chǎn)品更優(yōu)秀的內(nèi)存擴(kuò)展性,更加適合虛擬化環(huán)境。戴爾R810采用2U結(jié)構(gòu),支持四路至強(qiáng)7500處理器或者雙路至強(qiáng)6500處理器,并且引入了獨(dú)特的“FlexMem Bridge”內(nèi)存技術(shù),可以在配置兩顆處理器的時(shí)候使用全部的32根內(nèi)存插槽,內(nèi)存最大支持512GB,內(nèi)存容量比R710多出166%。
生命周期管理器:從戴爾第11代服務(wù)器開(kāi)始引入了“生命周期管理器”的嵌入式管理控制模塊,戴爾R810也不例外。生命周期管理器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器的高級(jí)管理,包括監(jiān)控、操作系統(tǒng)部署、固件升級(jí)、遠(yuǎn)程管理等。這四款新服務(wù)器依舊具備生命周期管理器功能,大大節(jié)省了操作系統(tǒng)的部署時(shí)間和管理難度。
雙SD卡提供虛擬化冗余:我們還記得戴爾的兩款虛擬化服務(wù)器R805/R905上最早出現(xiàn)了嵌入式虛擬化技術(shù),將虛擬化系統(tǒng)嵌入SD卡,讓虛擬化的部署和應(yīng)用過(guò)程變得更加快速便捷,在戴爾第11代服務(wù)器,如R710上也配置了嵌入式虛擬化的模塊。而戴爾R810上采用了雙SD卡模塊,在軟件層面上提供了虛擬化的冗余保護(hù)。
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三、戴爾R810結(jié)構(gòu)解析
1、揭開(kāi)“佐羅的面具”
戴爾在11代PowerEdge上進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì),前面板也有變化,顯得更加“靚麗”了一些。前面板的作用是保護(hù)前置部件安全,防止熱插拔硬盤(pán)丟失,并且防止誤碰按鈕導(dǎo)致服務(wù)器關(guān)機(jī)或重啟。

拆下前面板的戴爾R810
2U機(jī)箱中容納四顆至強(qiáng)7500處理器,這樣的CPU密度需要機(jī)箱具備良好的散熱。從前面板可以看到,有一半的空間留給了散熱窗口,氣流從前面進(jìn)入,從后面抽出,形成貫通風(fēng)道。

戴爾R810正視圖
同樣,戴爾R810配置了交互式液晶面板,通過(guò)這個(gè)小巧的液晶顯示屏可以顯示和設(shè)置服務(wù)器網(wǎng)卡IP和iDRAC卡IP地址,并可以通過(guò)代碼顯示錯(cuò)誤信息。一旦服務(wù)器硬件出現(xiàn)故障,液晶屏?xí)兂沙赛S色(正常情況為藍(lán)色),管理員可以通過(guò)查閱戴爾官網(wǎng)獲得錯(cuò)誤代碼的解釋,即時(shí)處理故障。

交互式液晶面板和接口
左面是接口和按鈕,包括電源按鈕、2個(gè)USB 2.0接口和一個(gè)VGA接口。在VGA接口下面有藍(lán)色“EST”標(biāo)識(shí)的是服務(wù)編號(hào)和服務(wù)代碼標(biāo)簽,通過(guò)服務(wù)編號(hào)可以在戴爾網(wǎng)站快速的獲取支持服務(wù)。

服務(wù)標(biāo)簽戴爾R810提供了6個(gè)2.5寸熱插拔SAS/SATA托架。2.5寸硬盤(pán)在戴爾服務(wù)器中并不少見(jiàn),相對(duì)3.5寸硬盤(pán),2.5寸硬盤(pán)在存儲(chǔ)容量上沒(méi)有優(yōu)勢(shì),但是轉(zhuǎn)速也可以達(dá)到15000轉(zhuǎn),性能上并不低,并且更加節(jié)能,溫度也更低。

6個(gè)2.5寸熱插拔SAS/SATA硬盤(pán)托架

這款送測(cè)的戴爾R810配置了4塊146GB SAS接口硬盤(pán),轉(zhuǎn)速15000轉(zhuǎn)

容量146GB、15000轉(zhuǎn)的SAS硬盤(pán)
戴爾R810的前面板設(shè)計(jì)讓我們想起了其同門(mén)產(chǎn)品R710,不過(guò)相比之下R710為存儲(chǔ)子系統(tǒng)提供了更大的空間,可以安裝6個(gè)3.5寸熱插拔硬盤(pán)。而戴爾R810只提供了2.5寸硬盤(pán)的選項(xiàng),這可能是處于散熱的考慮。在接口和交互式液晶面板的設(shè)計(jì)上,R810延續(xù)了PowerEdge服務(wù)器一貫的傳統(tǒng)。
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2、豐富接口、穩(wěn)定動(dòng)力
從后面板我們很容易發(fā)現(xiàn)戴爾R810的幾個(gè)人性化設(shè)計(jì),比如方便搬動(dòng)服務(wù)器用的提手,和用于固定線纜的固定帶,這些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)能夠給用戶在機(jī)架上安裝服務(wù)器時(shí)帶來(lái)便利。后面板密布大量的散熱孔,這對(duì)服務(wù)器散熱是很重要的。按照R810的設(shè)計(jì),氣流從機(jī)箱前方進(jìn)入,從后面抽出,大量的散熱孔可以讓熱空氣順暢的抽出。

戴爾R810后視圖
后部接口比較豐富,提供了2個(gè)USB 2.0接口、1個(gè)串口和1個(gè)VGA接口。最左邊帶有小扳手符號(hào)的是戴爾iDRAC接口,iDRAC是Integrated DELL Remote Access Controller的縮寫(xiě),即集成式戴爾遠(yuǎn)程訪問(wèn)控制器,通過(guò)iDRAC可以通過(guò)客戶端以Web方式遠(yuǎn)程對(duì)服務(wù)器進(jìn)行監(jiān)控、開(kāi)關(guān)機(jī)、重啟等操作,并可以實(shí)現(xiàn)虛擬KVM功能。iDRAC功能將管理員從機(jī)房中解放出來(lái),是戴爾服務(wù)器上一個(gè)非常實(shí)用而便捷的管理工具。

后部接口
值得一提的是,在iDARC接口上面的是一個(gè)SD卡插槽,這個(gè)SD卡中可以內(nèi)置一個(gè)操作系統(tǒng),作為主操作系統(tǒng)宕機(jī)后的緊急備份系統(tǒng),提高系統(tǒng)的可用性。

四個(gè)千兆以太網(wǎng)接口
機(jī)箱后部非常顯眼的是四個(gè)橫列千兆以太網(wǎng)接口,戴爾R810是一款適合虛擬化應(yīng)用的多路服務(wù)器,在虛擬化應(yīng)用中需要高性能的網(wǎng)絡(luò)連接,網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)量非常重要,VMware推薦至少需要3個(gè)千兆以太網(wǎng)端口才能處理服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)與VMware服務(wù)之間的流量,而且網(wǎng)絡(luò)端口要提供冗余,避免端口故障導(dǎo)致所有虛擬機(jī)斷網(wǎng)。

1+1熱插拔冗余電源
電源是一臺(tái)服務(wù)器的動(dòng)力源泉,電源品質(zhì)的好壞關(guān)系著服務(wù)器的可靠性,對(duì)于一款面向高端應(yīng)用的四路服務(wù)器,配置輸出穩(wěn)定的高品質(zhì)冗余電源也是必需的。戴爾R810配置了1+1熱插拔冗余電源,單顆電源的最大輸出功率為1100W。

1100W 80Plus高轉(zhuǎn)化率電源
電源是一臺(tái)服務(wù)器的動(dòng)力源泉,電源品質(zhì)的好壞關(guān)系著服務(wù)器的可靠性,對(duì)于一款面向高端應(yīng)用的四路服務(wù)器,配置輸出穩(wěn)定的高品質(zhì)冗余電源也是必需的。戴爾R810配置了1+1熱插拔冗余電源,單顆電源的最大輸出功率為1100W。
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3、探秘“模塊化”設(shè)計(jì)
前文提到過(guò),模塊化設(shè)計(jì)、易拆裝是戴爾PowerEdge服務(wù)器是一大亮點(diǎn)。通過(guò)頂蓋的拉手很容易將機(jī)箱拆開(kāi),可以看到機(jī)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布局。

戴爾R810內(nèi)部結(jié)構(gòu)
在機(jī)箱內(nèi)部我們看不到繁雜的線纜,理線很清晰,整齊的貼在機(jī)箱兩側(cè)。6個(gè)模塊化的風(fēng)扇位于機(jī)箱中部,可以單獨(dú)拆卸,6個(gè)風(fēng)扇組成一個(gè)風(fēng)扇模塊,可以獨(dú)立進(jìn)行拆卸。前方內(nèi)存和處理器部分覆蓋了黑色導(dǎo)流風(fēng)罩,可以讓氣流有序的通過(guò)主板、內(nèi)存和CPU等重要部件,提高散熱效果。

導(dǎo)流風(fēng)罩
取下導(dǎo)流風(fēng)罩可以看到整齊排列的內(nèi)存插槽。戴爾R810為每顆CPU配置了8個(gè)內(nèi)存插槽,共32個(gè),最大可以支持512GB DDR3-1066/1333內(nèi)存,海量的內(nèi)存支持為虛擬化等應(yīng)用做好了準(zhǔn)備。

取下導(dǎo)流風(fēng)罩可以看到整齊排列的內(nèi)存插槽
非常特別的,戴爾R810的硬盤(pán)和控制模塊部分采用了“抽屜式”的設(shè)計(jì),向前推開(kāi)后能夠看到所有的內(nèi)存插槽,內(nèi)存插槽分為8組,每組4根,這款R810配置了32根4GB ECC DDR3內(nèi)存,共128GB,配置堪稱豪華。

獨(dú)特的“抽屜式”設(shè)計(jì)
散熱系統(tǒng)是服務(wù)器的一個(gè)重要組成部分,服務(wù)器通常需要7x24不間斷工作,沒(méi)有過(guò)硬的散熱系統(tǒng)是行不通的。而一旦風(fēng)扇出現(xiàn)故障,能夠快速的替換,可以降低服務(wù)器失效造成的風(fēng)險(xiǎn)。戴爾R810配置了6個(gè)模塊化冗余風(fēng)扇,通過(guò)戴爾智能控制系統(tǒng)可以根據(jù)負(fù)載和溫度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,而不需要一直高速運(yùn)轉(zhuǎn),這樣降低了能源浪費(fèi),也延長(zhǎng)了風(fēng)扇壽命。

風(fēng)扇模塊
戴爾R810的6個(gè)風(fēng)扇形成一個(gè)整體的模塊,可以免工具進(jìn)行拆卸。每個(gè)風(fēng)扇也是一個(gè)模塊,可以獨(dú)立拆卸。

每個(gè)風(fēng)扇可以獨(dú)立拆卸
模塊化設(shè)計(jì)的好處也在于模塊間彼此獨(dú)立,可以單獨(dú)拆卸,這樣避免了部件間互相干擾。比如,如果風(fēng)扇出現(xiàn)故障,只需獨(dú)立的替換風(fēng)扇即可,而不用拆卸機(jī)箱中的其他部件,這樣就降低了故障恢復(fù)時(shí)間。
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探秘“模塊化”設(shè)計(jì)
下面再來(lái)看看戴爾R810的核心部分。前文提到,R810可以支持四顆英特爾至強(qiáng)7500處理器,或者可以支持兩顆至強(qiáng)6500處理器。至強(qiáng)6500同樣采用Nehalem架構(gòu),隨同至強(qiáng)7500發(fā)布,支持雙路級(jí)聯(lián)。在這里戴爾引入了一個(gè)全新的“FlexMem Bridge”內(nèi)存橋接技術(shù),通過(guò)橋接芯片,即使配置兩顆至強(qiáng)6500/7500處理器,也可以利用主板上所有的內(nèi)存插槽,同樣可以支持512GB。

處理器和內(nèi)存部分
同樣,戴爾R810的CPU風(fēng)扇模塊也可以免工具拆裝,這款送測(cè)的R810配置了兩顆英特爾至強(qiáng)E6540處理器,為了保證散熱效果,CPU上配置了做工精良的散熱片,內(nèi)銅外鋁,可以快速傳導(dǎo)熱量并發(fā)散。

做工精良的散熱器

Intel Xeon E6540處理器,主頻2.0GHz
位于處理器旁邊的就是“FlexMem Bridge”內(nèi)存橋接芯片,占用了空閑的CPU插槽位置。

“FlexMem Bridge”橋接芯片

“FlexMem Bridge”橋接芯片
“FlexMem Bridge”橋接技術(shù)解決了應(yīng)用兩顆處理器時(shí)內(nèi)存不能充分利用的問(wèn)題。R810配置了32根內(nèi)存插槽,每顆處理器只能控制和它直連的8根內(nèi)存,如果僅配置兩顆處理器,則只能利用直連的16個(gè)插槽,如果用戶對(duì)內(nèi)存有特殊需求,則只能眼看資源浪費(fèi)而無(wú)法利用。

CPU與內(nèi)存對(duì)應(yīng)圖示

“FlexMem Bridge”橋接技術(shù)示意圖
如上圖,通過(guò)“FlexMem Bridge”橋接芯片,CPU可以間接的控制非直連的內(nèi)存插槽,可以充分的利用服務(wù)器的所有內(nèi)存資源。如果用戶希望利用所有的內(nèi)存,選擇橋接芯片無(wú)疑比選擇處理器要廉價(jià)的多。
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4、部件細(xì)節(jié)
再來(lái)看看I/O擴(kuò)展部分。戴爾R810提供了2個(gè)Riser卡,Riser1提供了一個(gè)x8和一個(gè)x4插槽,Riser2提供了2個(gè)x8插槽。

Riser1擴(kuò)展卡,上面連接著RAID卡

Riser2擴(kuò)展卡

兩塊Riser卡

PERC H700(6 Gb/秒)SAS RAID卡,配備512MB電池后備高速緩存

拆下RAID卡,可以看到下面有一個(gè)nuvoton的芯片,用于I/O管理

位于機(jī)箱后部的iDRAC卡

兩顆雙端口Broadcom 5709c千兆位NIC
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小結(jié):高密度的虛擬化平臺(tái)
戴爾PowerEdge R810優(yōu)秀的系統(tǒng)設(shè)計(jì)并沒(méi)有讓我感到太多的意外,之前在其同門(mén)產(chǎn)品如R905、R710上我們已經(jīng)看到了戴爾在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的功力。其全模塊化、免工具、易拆卸的特點(diǎn),為管理員大大降低了了管理難度。

戴爾R810 2U四路高密度服務(wù)器
在規(guī)格上,戴爾R810在2U空間內(nèi)容納了四路CPU、32根內(nèi)存插槽和2個(gè)Riser的擴(kuò)展能力,讓R810可以勝任多種苛刻的任務(wù),如中型數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬化、ERP等等,高密度的設(shè)計(jì)對(duì)于云時(shí)代的數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)也是非常適用,節(jié)省空間。
51CTO觀點(diǎn):這款最新的基于至強(qiáng)7500平臺(tái)的戴爾R810,雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但模塊化的設(shè)計(jì),讓這款服務(wù)器的拆裝變的超級(jí)簡(jiǎn)單。其它方面,多項(xiàng)熱插拔和冗余設(shè)計(jì)也為服務(wù)器提升了可用性,這對(duì)一臺(tái)面向關(guān)鍵任務(wù)的高端四路服務(wù)器來(lái)說(shuō)是非常必要的。當(dāng)然,每一款產(chǎn)品都有它的獨(dú)特之處,在設(shè)計(jì)上,戴爾R810的“抽屜式”設(shè)計(jì)讓人印象深刻。
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