Intels Modular-Server unter der Lupe:
Server, Storage und Netzwerk in einer Box

von Bernd Reder (bernd.reder@networkcomputing.de), Nadine Hess, Werner Fischer

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16.01.2009

Seit etwa einem Jahr ist der »Intel-Modular-Server« auf dem Markt verfügbar. Das System vereint bis zu sechs Server (Compute-Modules) sowie Storage- und Netzwerk-Infrastruktur samt Management in einem Gehäuse. Damit ist der Server vor allem für kleine und mittelständische Firmen interessant, die ein »Rechenzentrum im Kleinformat« suchen.

(Fortsetzung des Artikels von Seite 2)

Der Intel [1]-Modular-Server ist ein Rack-System im Format 6 HE (Höheneinheiten). Er kombiniert bis zu sechs Server (Compute-Modules) sowie Storage- und Netzwerk-Infrastruktur samt Management in einem Chassis. Zielgruppe sind vor allem kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs). Seit kurzem bietet Intel optional die Shared-LUN-Funktion für den Modular-Server an. Damit können Virtual-Drives gleichzeitig mehreren Compute-Modules zugeordnet werden.


Der Intel-Modular-Server: Neben sechs Server-Modulen lassen sich auch Storage-Komponenten integrieren, sprich bis zu 14 Festplatten.

Besonders wertvoll ist diese Funktion für den Aufbau von Clustern und virtualisierten Umgebungen. Denn dank Shared-LUN sind Hochverfügbarkeitssetups, die den Zugriff auf einem gemeinsamen Storage erfordern, möglich. Außerdem lassen sich dadurch virtuelle Maschinen (Virtual Machines, VM) im laufenden Betrieb verschieben, etwa mit VMware. Das System kann daher vor allem zur Konsolidierung bestehender Serverlandschaften eingesetzt werden.

Aufbau des Modular-Server

An der Vorderseite des Servers befinden sich sechs Einschübe für Compute-Modules, vierzehn Festplatteneinschübe für SAS-Festplatten (Serial-Attached SCSI) im Format 2,5 Zoll sowie ein Lüfter-Einschub. Jedes Compute-Module verfügt vorne jeweils über zwei USB- und einen VGA-Anschluss. An der Rückseite sind Einschübe für zwei Storage-Controller-Module (SCMs), zwei Ethernet-Switches und ein Chassis-Management-Modul (CMM) vorhanden.

Hinzu kommen bis zu vier Netzteile sowie zwei Lüftermodule. Intern sind alle Komponenten über eine Midplane verbunden und hot-swap-fähig, das heißt, sie lassen sich im laufenden Betrieb austauschen. Verglichen mit einem konventionellen Server-System erspart dieser Aufbau viel Verkabelungsaufwand. Außerdem reichen maximal vier Stromanschlüsse, um alle Komponenten redundant mit Strom zu versorgen.

Die Compute-Modules selbst können jeweils mit bis zu 32 GByte RAM und zwei Intel-Multi-Core-CPUs der Reihe Xeon 5000 ausgestattet werden.

Verwaltung mittels Web-Browser

Verwaltet wird das System über einen Web-Browser. Die Verwaltungssoftware ist in die Firmware des CMM integriert. Der Zugriff erfolgt einfach über die IP-Adresse des CMM. Die Oberfläche ist in drei Bereiche aufgeteilt:

• System

• Reports

• Settings

Im Bereich »System« werden Server, Storage und Ethernet-Switches konfiguriert. Für die Server stehen dabei Funktionen wie Power On/Off, Reset, Remote KVM & CD und Remote-Serial-Console zur Verfügung. Da das CMM allerdings nur mit 100 MBit/s an das Netzwerk angebunden werden kann, ist die Remote-CD-Funktion nur bedingt nützlich.

Die Installation der Betriebssysteme erfolgt deshalb besser entweder als Netzwerkinstallation direkt über die GBit-Anbindung der Server oder über ein externes USB-DVD Laufwerk. Dieses lässt sich an der Vorderseite der einzelnen Compute-Modules anschließen.


Verwaltet wird das System mithilfe eines Web-GUI.

Der zweite Bereich »Reports« zeigt eine Übersicht über das Storage-Layout, Event-Infos, ein Dashboard, sowie Funktionen zur Selbstdiagnose. Im dritten Bereich »Settings« werden schließlich alle Einstellungen wie IP-Adresse, SNMP (Simple Network Management Protocol), E-Mail-Benachrichtigungen oder Benutzerverwaltung vorgenommen. Außerdem können zusätzliche Features aktiviert werden, etwa Shared-LUN. Weiterhin lässt sich die Firmware aktualisieren.

Ethernet-Switch ist integriert

In der Standardausführung ist der Modular-Server mit einem Ethernet-Switch bestückt. Dieser stellt zehn externe und zwölf interne 1-GBit/s-Ports bereit. Jedes der sechs möglichen Compute-Modules hat zwei Netzwerkschnittstellen auf dem Mainboard – diese beiden Netzwerkschnittstellen sind jeweils mit diesem ersten Ethernet-Switch-Modul verbunden.

Jedes Compute-Module kann zusätzlich mit einer sogenannten Mezzanine-Card ausgestattet werden, die zwei weitere Netzwerkschnittstellen bereitstellt. Über die Midplane sind diese Zusatzschnittstellen mit dem Einschub für den zweiten Ethernet-Switch verbunden.

Sobald also auf zumindest einem Compute-Module mindestens drei Netzwerkschnittstellen erforderlich sind, muss der zweite Ethernet-Switch eingebaut werden. Zum Aufbau eines redundanten Netzwerks ist dies aber ohnedies empfehlenswert. Die Ethernet-Switch-Module unterstützen sowohl VLANs (Virtuelle LANs) als auch Spanning-Tree.

Storage in reichlicher Menge

Der Modular-Server hat 14 Einschübe für SAS-Festplatten. Bestückt der Anwender die Slots mit Disks mit jeweils 146 GByte, ergibt sich eine Gesamtkapazität von 2,044 TByte. Die Harddisks können zu Storage-Pools zusammengefasst werden, in denen dann im nächsten Schritt virtuelle Laufwerke (Virtual-Drives) angelegt werden.

Beim Erstellen eines Virtual-Drives legt der Administrator das RAID-Level fest. Standardmäßig wird ein Virtual-Drive genau einem Compute-Module zugeordnet. Mit der Shared-LUN-Funktion ist es aber zudem möglich, ein Virtual-Drive mehreren Compute-Modules zuzuordnen.


Der User kann ein Virtual-Drive mehreren Compute-Modules des Servers zuordnen.

Bereits die Basisversion des Modular-Servers ist mit einem Storage-Controller-Module (SCM) ausgestattet. Mit dem optionalen zweiten SCM können die Zugriffe von den Compute-Modules auf den Speicher per Multipathing abgesichert werden.

Derzeit wird diese Funktion aber nur von wenigen Betriebssystemen unterstützt. Die RAID-Konfiguration ist übrigens nicht in den SCMs, sondern in einem Flash-Speicher auf der Midplane abgelegt. Eine Snapshot-Funktion befindet sich derzeit noch in Entwicklung.

Die einzelnen Compute-Modules verfügen über keine lokalen Festplatten. Diese sind allerdings auch nicht notwendig. Zusätzlicher Plattenspeicher lässt sich über externe SAS-Ports an die SCMs anschließen. Die Anbindung an Fibre-Channel-Speichersysteme (FC) ist derzeit nicht vorgesehen.

Bestens für Virtualisierung geeignet

Aufgrund seines Aufbaus und seiner Leistungsfähigkeit eignet sich der Modular-Server bestens für Virtualisierung. Die neue Shared-LUN-Funktion schließt hier die letzte Lücke, indem auch Hochverfügbarkeitsfunktionen und das Verschieben von virtuellen Maschinen im laufenden Betrieb möglich sind.

Seit ESX 3.5 Update 3 ermöglicht VMware den Betrieb mit zwei SCMs. Fällt in einer solchen Konfiguration mit VMware das SCM aus, über das der Storage-Zugriff läuft, übernimmt automatisch das verbleibende SCM dessen Funktion. In diesem Fall leitet die Software von VMware die Zugriffe über das zweite Storage-Controller-Modul. Bei einem internen SAS-Link, SAS-Controller-Port oder SAS-Expander-Fehler muss der Pfad-Failover derzeit noch manuell erstellt werden.

VMware plant allerdings, dies künftig per »SCSI-Asymmetric-Logical-Unit-Access« (ALUA) zu automatisieren. Weitere Details dazu und zum aktuellen Zertifizierungs-Status sind in den Release-Notes von ESX 3.5 Update 3 sowie im VMware-Knowledge-Base-Eintrag 1007394 zu finden.

Wenige Netzteile benötigt

Wegen der steigenden Energiekosten werden Stromverbrauch und Abwärme als Auswahlkriterium bei Servern immer wichtiger. Intel hat dies beim Design des Modular-Servers bedacht. Selbst im Vollausbau reichen vier Netzteile aus, um eine redundante 3+1-Stromversorgung für alle Komponenten zu gewährleisten. Und das sind immerhin sechs Server inklusive redundanter Netzwerk- und Storage-Infrastruktur.

Ein konventioneller redundanter Aufbau würde selbst bei der Verwendung von iSCSI zumindest zwölf Netzteile für Server, vier Netzteile für die redundante Versorgung zweier Netzwerk-Switches und zwei Stromversorgungen für den Storage erfordern.


Mit dem Power-Budget-Tool kann der Anwender die Zahl der Netzteile ermitteln, die für "seine" Konfiguration des Intel-Modular-Servers erforderlich sind.

Darüber hinaus bietet Intel ein eigenes »Power-Budget-Tool« für den Modular-Server. Damit lässt sich die notwendige Anzahl an Netzteilen (zwei bis vier) für eine konkrete Konfiguration ermitteln. Das Tool berechnet sowohl die Stromaufnahme in Watt als auch die Abwärme in BTU/Stunde.

Fazit

Intel ist mit dem Modular-Server ein wirklich brauchbares Blade-System für KMUs gelungen. Im Gegensatz zu früheren Blade-Systemen bietet der Modular-Server zudem direkt Storage an – die Notwendigkeit eines zusätzlichen SANs (Storage-Areas-Network) entfällt somit. Das Management Modul hätte allerdings ein GBit-Interface vertragen – die Remote-CD-Funktion wird durch die 100 MBit/s doch massiv ausgebremst. Durch ein USB-DVD Laufwerk oder eine Netzwerkinstallation lässt sich dieses Problem aber leicht umgehen.

Die zentrale übersichtliche Management-Oberfläche unterstützt den Administrator bei täglichen Konfigurationsaufgaben. Dabei fällt vor allem die grafische Anzeige des Storage-Layouts positiv auf. Für die Konsolidierung und Virtualisierung von Servern eignet sich das System gut. Der vollständige Support des Systems durch die unterschiedlichen Hersteller von Virtualisierungssoftware sollte in Kürze folgen.

Die Autoren: Nadine Heß (Leiterin Produktmanagement) und Werner Fischer (Experte für Virtualisierung, Linux und neue Technologien) sind für den Server- und Storage-Spezialisten Thomas-Krenn.AG [2] in Freyung tätig.

Bewertung des Intel-Modular-Servers

Pro

• modularer Aufbau

• geringer Verkabelungsaufwand

• Shared-LUN-Funktion

Kontra

• Management-Modul unterstützt nur 100 MBit/s

[1] http://www.intel.de
[2] http://www.thomas-krenn.com

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