Định nghĩa Rack mount server và Server dùng trong Datacenter

Các bác trong nước làm về IT có thể cho biết giùm các IT servers xài của hãng nào: IBM, HP, Dell, Sun, Fujitsu, Supermicro…

Các loại servers nào dùng cho nhà băng, data center (web server, storage server, net server, …)

Các loại nầy chạy hệ gì: Unix (AIX, HP-UX, Solaris), Linux, Windows, VAX/VMS, … ?

Ngày nay ngoại trừ các super server (IBM Main Frame, HP Non-Stop Server, Tandem, Cray) rất đắt tiền, đại đa số còn lại đều làRack-Mount servers và Blade Servers (sẽ nói sau trong một dịp khác) là những ‘cash cow’ (còn bò vắt ra tiền) cho ngành kỹ nghệ computer server của Mỹ. Các hãng IBM, HP, Dell, Sun, Supermicro hầu như nắm toàn bộ kỹ nghệ nầy trên cả thế giới. Nhật có vài công ty như Fujitsu, Hitachi, … cạnh tranh nhưng cũng còn đứng xa lắm.

Rack mount server là gì ?

Là nhửng computer server, thường là high performance, được gắn trên các chassis (khung) có các kích thước tiêu chuẩn và có thể kéo ra lắp vào (installation) dể dàng như một hộc tủ. Các Rack-mount server thì thường là nằm ngang trong khi các Blade server thì là dựng đứng dù là củng kéo ra kéo vô khi cần bảo trì.

Các server có thể xài CPU từ Intel (Xeon, IA64 Itanium), AMD (AMD) và Sun (Sparc). Đôi khi hai cái máy xem có vẽ hoàn toàn khác nhưng thực sự bên trong rất giống nhau, đôi khi chỉ khác các CPU và cái ‘North Bridge’ nối liền CPU (bộ não) với memory (bộ nhớ).

Các Rack-Mount server đều được sắp hạng dựa trên đơn vị gọi là 1U (1U, 2U, 3U, 4U, 5U, 6U, 7U)

1U là đơn vị nhỏ nhất của một rack-mount server dựa trên (W, H, D)
Width=bề rộng, Height=Bề cao, Depth=Chiều sâu. W và H đều ‘standard’ tức là đều có tiêu chuẩn giống nhau dù là do hãng nào làm ra. Chiều sâu thì có thể khác nhau.

1U

19″ x 1.75″ x 17.7″
19″ x 1.75″ x 19.7″
19″ x 1.75″ x 21.5″

2U

19″ x 3.5″ x 17.7″
19″ x 3.5″ x 20.9″
19″ x 3.5″ x 24″

3U
17.1″ x 5.1″ x 25.5″

4U
19″ x 7″ x 17.8″
19″ x 7″ x 26.4″

5U
19″ x 8.34″ x 19.67″
19.1″ x 8.75″ x 26.4″

6U
19″ x 10.5″ x 19.5″

7U
17″ x 12.2″ x 19.8″

Như vậy thì cái 2U server sẽ dầy gấp 2 cái 1U server, cái 4U server sẽ dầy gấp 4 lần cái 1U server, và khả năng (performance) thì cũng có thể tính tương tự như vậy.

Khá năng của 1U server ngày nay “thường” là 2 CPU unit (multi core), 16 DIMM (4 Gig Memory cho mổi DIMM), 4 NIC (Network Interface Card), 4 HD (Hard Drive), 2 Power Supply, 8 Fan (quạt), … và đại loại vài USB slots, DVD, … Ngày nay 1 CPU unit có tới 4 core (quad-core) nhưng con số nầy sẽ còn tăng lên. Sun Microsystems còn có một khái niệm mới là trong mổi ‘core’ còn có tới 16 ‘thread’, mổi ‘thread’ có thể coi như 1 đơn vị ‘processor’ nhỏ nhất.

Các rack-mount server đều có nhiều bộ phận có khả năng hot-plug (nghỉa là có thể lấy ra và lắp vào không cần tắt máy) và redundancy (một cái hư vẩn có các cái khác chạy). Nhìn vào thành phần sắp xếp (configuration) ở trên thì sẽ thấy nếu có một cái Power Supply bị hỏng, thì ít ra còn có một cái kia chạy, nếu có vài cái fan (quạt) bị hỏng thì củng còn vài ba cái khác chạy. 1 CPU unit bị hư thì cũng còn cái kia chạy, 1 cái memory DIMM bị hư thì có thể thay mà không cần tắt máy.

Các CPU nầy đều hot-plug, tức là mình có thể thay nó mà không phải tắt máy. Các HD (ổ cứng) củng như vậy, Fan (quạt) cũng vậy.

Đa số các bộ phận đều slot-mount tức là không có dây nhợ gì cả, chỉ việc rút ra hay cắm vào khi muốn thay thế.

Vì vậy các Rack-mount server rất gọn, nhẹ và ít tốn chổ.

Đây là một vài tấm hình của một loại rack-mount server kích thước 1U. Cái 2U sẽ có độ dày gấp đôi.

This image has been resized. Click this bar to view the full image. The original image is sized 1024×768.

Nếu khách hàng muốn có thêm nhiều HD và network thì có thể mua tuỳ chọn các model chassis như sau:

Loại 1U gắn được 2HDD :
Và 1U hỗ trợ 2HDD hotswap :
Đến loại 1U gắn được 4HDD hotswap :
Tương tự 2U cũng có thể có HDD từ 6HDD, 8HDD, 12HDD ..

Các đặc điểm của các server:
RAS (R= reliability=độ tin cậy, A=Availability=độ sẳn sàng, S=Security=độ an toàn) rất cao.
R=Độ tin cậy 3 số 9s hay 4 số 9s (99.9% hay 99.99%) tức là khả năng không bị chết máy (system crash hoặc hang)
A=Availabilty, có thế thay thế các bộ phận hư mà không cần tắt máy (hot plug, redundancy)
S=Security, không bị hack (virus, network attack, …)

Khi muốn sửae chửa, các rack-mount nầy được kéo ra khởi cái slot (ô) của cái chasis (khung) giống như mình kéo một cái hộc tủ ra vậy, rất đơn giản và dể bảo trì.

Ngày nay một vấn đề lớn luôn được quan tâm đó là lượng điện tiêu thụ của các server nầy. Nếu ai đã từng làm trong các phòng lab (thí nghiệm) nhiều năm thì chắc biết, ngày xưa các phòng lab lạnh cóng vì máy lạnh cực mạnh được mở liên tục để giảm nhiệt (cool down), vào làm phải mặt vài lớp áo, nhưng ngày nay thì hầu như chỉ là một phòng điều hòa (A/C Air Conditioning) bình thường mà thôi.

Các phần mềm (software) chạy trên các server nầy đều có các khả năng report (tường thuật) chính xác các bộ phận bị hỏng, gới email tới system admin báo cáo, có khả năng shutdown (tắt) một bộ phận nào đó nếu bị nóng (overheat).

Sở dỉ điều này xảy ra được là vì các server nầy đều có rất nhiều ‘sensor’ và ‘indicator (LED)’. Các ‘sensor’ và ‘indicator (LED)’ nầy luôn đo các độ Voltage, Current, RPM (fan), Power (watts), … thường trực. Nếu có một sensor bị hỏng thì các phần mềm sẽ biết ngay và sẽ tắt (Off line) bộ phận đó đẻ ngăn chận các hư hỏng có khả năng tai hại hơn. Indicator (LED) tức là các cái đèn có thể đỏ lên, chớp (blink) để báo hiệu một bộ phận bị hư. Các ‘sensor’ và LED nầy đều có thể theo dõi qua Internet, tức là ngồi nhà gõ X-cà vẩn có thể biết được tình trạnh máy móc ra sao, khỏi cần phải có mặt tại hãng.

Các server nầy đều có thể được tắt mở (power off/on) từ xa qua remote console. Sở dĩ điều nầy làm được là vì các server nầy có các buil-in Service Processor nhưng hoạt động độc lập và luôn canh chừng (monitor) phần máy chủ (Host) của cái rack-mount server.

Cái Service Processor nầy có thể coi như là một cái built-in PC nhỏ nắm trong cái server và một số chạy bằng Embedded Linux (ví dụ như Server của Sun Microsystems) và có IP của riêng nó, do đó khách hàng có thể log vào đó để theo dỏi các sự cố của máy chủ.

Giá cúa các server nầy thay đổi rất nhiều tùy theo ‘configuration’, có thể từ 1500 đô tới 15000 đô và lên cả vài trăm ngàn cho các 5U và cộng hết cả các IO expansion unit.

Các kỹ sư VN tại Mỹ làm về ngành nầy không ít, cả phần dẽo (firmware), phần mềm (platform software) và phần cứng (hardware) và có nhiều hand-on experience (kinh nghiệm trực tiếp).

Nếu google về rack mount server thì chúng ta sẽ thấy có rất nhiều các công ty làm về các loại nầy. Tôi thật cũng không hiểu các công ty nầy có cạnh tranh nổi với các hãng gộc như IBM, HP, Dell, Sun, … hay không.
Các bộ phận phần cứng của các rack-mount server nầy được design và test (thử nghiệm) bởi các kỹ sư ở Mỹ nhưng chế tạo và lắp ráp thì lại làm ở các nước khác chủ yếu là TQ và Mexico vì giá nhân công ở đó rất rẽ. Phần dẽo và phần mềm thì hầu hết vẩn làm ở Mỹ.

Một yếu tố vô cùng quan trọng trong kỹ nghệ computer ngày nay đó là industry specification, standard và open source.

Ngày nay lắp ráp một high performance server (server cao cấp) đã đơn giản hơn xưa nhiều vì các bộ phận cả phần cứng (hardware) lẩn phần dẻo (firmware) và phần mềm (software) đều tuân theo các ‘specification’ (nguyên tắc kỹ thuật), ‘industry standard’ (tiêu chuẩn kỹ thuật) do các công ty lớn họp lại và soạn ra. Các công ty nầy dù cạnh tranh đến đổ máu nhưng các nhân viên đầu não của họ vẩn ngồi làm việc với nhau để đưa ra các nguyên tắc và tiêu chuẩn (‘specification’ và ‘standard’) để có lợi cho nhau, giảm thiếu sự phức tạp và mâu thuẩn, tăng cường độ ‘phù hợp’ (compatibility) và giúp cho kỹ thuật luôn tiến triển, góp phần vào sự tăng trường của kinh tế, không phải chỉ của Mỹ mà của cả thế giới.

Tại VN hiện nay có NTC là công ty chuyên nghiệp về máy chủ, NTC có được một đội ngũ kỹ thuật đã được đào tạo bài bản về kỹ nghệ server rack này của Intel với nhiều năm kinh nghiệm cung cấp máy chủ cho môi trường 24/7. Và NTC đang là nhà phân phối nhiều nhãn hiệu máy chủ, thiết bị lưu trữ, linh kiện máy chủ hàng đầu thế giới : Supertalent, Supermicro, Qnap, Promise, SilverStone, Zippy .. và máy chủ LifeCom chuyên dụng đã được đăng ký nhãn hiệu.

Tương lai, các dòng máy chủ Rack sẽ ngày càng rẽ, tuy nhiên điều nầy chỉ có được khi các nhà máy sản xuất chip, motherboard và lắp ráp các server được thành lập tại VN trước do nhân công rẽ, bước kế tiếp là tự sáng chế (design), làm ra sản phẩm của riêng mình bằng cách tự lắp ráp, gắn phần mềm và test (thử nghiệm). Không cần phải sản xuất tất cả các bộ phận ở VN. Có nhửng bộ phận có thể mua từ các nước khác và lắp ráp bởi vì như đã nói ở trên, khi các bộ phận nầy tuân theo các industry ‘specification’ và ‘standard’ thì tự nhiên chúng có thể gắn vào với nhau và khởi động một các tự nhiên. Một công ty muốn sản phẩm của mình bán chạy thì phải bảo đảm được điều nầy.

Hiện nay bên Telecom thì họ cũng đã giảm bớt Rack Server và chuyển sang dạng mới là ATCA (Advanced Telecom Computing Architecture), dạng chassis mới này có độ cao khoảng 10 – 12U server nhưng có thể power 14 blade. Trên mổi một blade có từ 1 – 4 CPU loại multicore. Vói chassis loại này vấn đề cấu hình cho failover hay redundance rất thuận tiện. Nói chung với những tính năng mới này, 1 chassis loại này có khả năng tính toán và xử lý thông tin vô cùng khủng khiếp. Lấy ví dụng Blade của Sun có thể xử lý 10Gb/s trên 1 blade. Với 1 chassis sử dụng 12 blade và 2 blade cho monitoring và control. 1 chassis này có thể xử lý 120Gb/s…