Rack Mount Server là gì? Server dùng trong DataCenter là gì?

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 là Rack-Mount Servers và Blade Servers là những “cash cow” (còn bò vắt ra tiền) cho ngành công nghệ Computer Server của Mỹ. Các hãng IBM, HP, Dell, Sun, Supermicro hầu như nắm toàn bộ công nghệ này trên toàn thế giới. Ở Nhật cũng có vài công ty như Fujitsu, Hitachi cạnh tranh nhưng cũng chưa phải là đối thủ xứng tầm. Như vậy, khách hàng cần có sự phân biệt chính xác và cơ bản về mỗi loại Server để có thể lựa chọn cho phù hợp với yêu cầu của doanh nghiệp mình.

Rack-Mount Server là gì?

Là những 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) dễ dàng như một hộc tủ. Các Rack-Mount Server thường nằm ngang trong khi các Blade Server thì dựng đứng, mặc dù nguyên tắc tháo lắp cũng là kéo ra đẩy vào mỗi khi cần bảo trì.

Các Server có thể dùng CPU từ Intel (Xeon, IA64 Itanium), AMD (AMD) và Sun (Sparc). Đôi khi bề ngoài hai Server trông có vẻ hoàn toàn khác nhưng thực sự bên trong rất giống nhau, có thể chúng chỉ khác các CPU và cái “North Bridge” nối liền CPU (bộ não) với Memory (bộ nhớ).

Các Rack-Mount Server đều được xếp 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 các chỉ số (W, H, D)

Trong đó: Width = Chiều rộng, Height = Chiều cao, Depth = Chiều sâu. W và H đều được tính toán “standard” – tức là đều có tiêu chuẩn giống nhau dù là do hãng nào làm ra. Chiều sâu của chúng 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 dày gấp 2 cái 1U Server, cái 4U Server sẽ dày gấp 4 lần cái 1U Server, và khả năng (Performance) thì cũng có thể tính tương tự như vậy.

Khả năng của 1U Server ngày nay “thường” là 2 CPU Unit (Multi Core), 16 DIMM (4 Gig Memory cho mỗi DIMM), 4 NIC (Network Interface Card), 4 HD (Hard Drive), 2 Power Supply, 8 Fan (quạt)… và thêm vài USB Slots, DVD… Ngày nay 1 CPU Unit có tới 4 Core (Quad-core) nhưng con số này sẽ còn tăng lên. Sun Microsystems còn có một khái niệm mới là trong mỗi “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 (nghĩa là có thể lấy ra và lắp vào không cần tắt máy) và redundancy (một cái hư vẫn 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 này đều có khả năng hot-plug, tức là mình có thể thay nó mà không phải tắt máy. Các HD (ổ cứng) cũng như vậy, Fan (quạt) cũng vậy.

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

Vì vậy các Rack-Mount Server rất gọn, nhẹ và ít tốn chỗ.

Đây là một vài tấm hình của một loại Rack-Mount Server kích thước 1U. Cái 2U sẽ có độ dày gấp đôi. 

Server Rack 1U

Server Rack 2U

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

Khi muốn sửa chữa, các Rack-Mount Server này 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 dễ bảo trì.

Ngày nay một vấn đề lớn luôn được quan tâm đó là lượng điện tiêu thụ của các Server này. 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 này đều có các khả năng report (tường thuật) chính xác các bộ phận bị hỏng, gửi email tới system admin báo cáo, có khả năng shutdown (tắt) một bộ phận nào đó nếu bị nóng (overheat).

Sở dĩ điều này xảy ra được là vì các Server này đều có rất nhiều “sensor” và “indicator (LED)”. Các “sensor” và “indicator (LED)” này 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 (offline) bộ phận đó để ngăn chặn 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 này đều có thể theo dõi qua Internet, tức là ngồi nhà vẫn có thể biết được tình trạnh máy móc ra sao, khỏi cần phải có mặt tại hãng.

Các Server này đều có thể được tắt mở (power off/on) từ xa qua Remote Console. Sở dĩ điều này làm được là vì các Server này 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 này có thể coi như là một cái built-in PC nhỏ nằm 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 của các Server này thay đổi rất nhiều tùy theo “configuration”, có thể từ 1500 USD tới 15000 USD và lên cả vài trăm ngàn cho các 5U và cộng hết cả các IO Expansion Unit.

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

Nếu tìm kiếm trên Google về Rack-Mount Server thì chúng ta sẽ thấy có rất nhiều các công ty làm về các loại này. Tôi thật cũng không hiểu các công ty này có cạnh tranh nổi với các hãng gốc như IBM, HP, Dell, Sun, Supermicro… hay không.

Các bộ phận phần cứng của các Rack-Mount Server này được design (thiết kế) 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 Trung Quốc và Mexico vì giá nhân công ở đó rất rẻ. Phần dẻo và phần mềm thì hầu hết vẫn 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) lẫn 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 này dù cạnh tranh đến đổ máu nhưng các nhân viên đầu não của họ vẫn ngồi làm việc với nhau để đưa ra các nguyên tắc và tiêu chuẩn (“specification” và “standard”) để có lợi cho nhau, giảm thiểu sự phức tạp và mâu thuẫn, tăng cường độ “phù hợp” (compatibility) và giúp cho kỹ thuật luôn tiến triển, góp phần vào sự tăng trưởng của kinh tế, không phải chỉ của Mỹ mà của cả thế giới.