رک سرور (Rack Server) چیست؟

انواع مختلفی از کامپیوترهای قدرتمند و مقاوم وجود دارد که برای کاربردهای مختلف نظامی، صنعتی و تجاری استفاده می‌شوند. رایج‌ترین آن‌ها بدون شک رک سرور  (Rack Server) است. این رایانه‌های مقاوم و قدرتمند با قابلیت تعویض سریع به صورت کشویی برای محیط‌های سخت و برنامه‌هایی که بر حفظ فضا، مقیاس‌پذیری، ارتقاء و توسعه‌پذیری تأکید دارند، ایده‌آل هستند. در این مقاله، نحوه عملکرد Rack Server ، اندازه‌های مختلف سرورهای رک و رک‌های سرور و اینکه چگونه می‌توانید بهترین را برای کاربرد یا برنامه‌های خود انتخاب کنید، بحث خواهیم کرد.

آشنایی با رک سرور

Rack Server که به عنوان سرور سوار شده بر رک سرور نصب شده در رک یا رایانه نصب شده در رک نیز شناخته می‌شود، رایانه‌ای است که برای قرار گرفتن در ساختاری مستطیلی به نام Rack Server طراحی شده است. از مزایای رک سرور می‌توان به تامین فضای بهتر برای سرورهای رک، افزایش مقیاس پذیری، به حداکثر رسیدن جریان هوا در صورت همراه شدن با سیستم خنک کننده و سهولت تعمیر و نگهداری و عیب یابی منظم رایانه اشاره کرد. این مزیت‌ها به دلیل طراحی رک‌های سرور است که به تکنسین‌ها و اپراتورها اجازه می‌دهد تا به راحتی سرورهای رک را در محل مناسب نصب و به آسانی آن را خارج کنند.

Rack Server برای چه استفاده می‌شود؟

مانند همه سرورها، سرورهای رک داده‌ها و خدمات خاصی را به مشتریان ارائه می‌دهند. آن‌ها معمولا در مراکز داده‌ای با بیش از ده‌ها یا حتی صدها Rack Server و کابینت Rack Server یافت می‌شوند. سرورهای رک مقاوم اغلب در زمینه پشتیبانی از برنامه‌های نظامی و صنعتی استفاده می‌شوند. این دستگاه‌های قابل اعتماد و پرقدرت که با استانداردهای نظامی و صنعتی مانند MIL-STD-810H، MIL-STD-461، CE، FCC یا DO-160 مطابقت دارند، برای مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت، مانند دمای بسیار بالا یا پایین، ارتعاش در حین حمل‌و‌نقل یا فعالیت در هوای شرجی در نقاطی از جهان که رطوبت هوا زیاد است، طراحی شده‌اند. در برنامه‌های نظامی، سرورهای رک اغلب در داخل کیس‌های فشرده و مستحکم رک سرور دارای گواهی MIL-STD-810 قرار داده می‌شوند یا از یک برنامه محاسباتی تعبیه شده پشتیبانی می‌کنند.

Rack Server چگونه کار می‌کند؟

از نظر مکانیکی، سرورهای رک می‌توانند به راحتی در رک قرار بگیرند یا از آن خارج شوند. این ویژگی مفید به مدیران سیستم، تکنسین‌ها و اپراتورها اجازه می‌دهد تا مشکلات فنی را تشخیص و قطعات را بدون خاموش و از مدار خارج کردن کل سیستم تعویض و تعمیر کنند. این ویژگی به خصوص برای برنامه‌ها و کاربردهای ماموریت بحرانی حیاتی است چون در آن‌ها دوره‌های طولانی از کار افتادن می‌تواند منجر به ضرر مالی، جراحت یا حتی مرگ شود.

از نظر محاسباتی، عملکرد، منابع و خدمات یک Rack Server  بر اساس نیازهای برنامه یا کاربردی است که برایش در نظر گرفته شده. به عنوان مثال، یک تاسیسات نظامی راه دور در بیابان ممکن است به یک پایگاه داده رک پرقدرت، ایمیل، وب، فایل یا سرور کاربردی برای پشتیبانی از محاسبات در محل و دسترسی به منابع حیاتی و اطلاعات نیاز داشته باشد، در حالی که یک انبار تجاری یا دکل نفتی ممکن است از مجموعه‌ای از سرورهای رک استفاده کند که داده‌های دوربین‌های امنیتی، رایانه‌های خط مونتاژ یا سیستم‌های کنترل شکستگی را ذخیره و پردازش می‌کنند.

پهنای یک Rack Server چقدر است؟

بیشتر سرورهای رک ۱۹ اینچ (۴۸.۳ سانتی‌متر) عرض دارند و بنابراین می‌توانند با پیکربندی استاندارد رک سرور ۱۹ اینچی مطابقت داشته باشند. رک‌های سرور صنعتی معمولا در پیکربندی ۱۹ اینچی عرضه می‌شوند اما در عرض ۲۳ اینچ و ۲۴ اینچ هم موجود هستند. ارتفاع هر دو رک سرور و سرورهای رک معمولا در واحدهای رک اندازه گیری می‌شود. یک واحد رک که با حرف انگلیسی U نمایش داده می‌شود برابر با ۱.۷۵ اینچ (۴.۴۵ سانتی متر) است.

رکینگ سرور فرآیندی است که تعیین می‌کند یک رک سرور چند رک سرور را می‌تواند در خود جای دهد دارد. هنگام خرید رایانه‌های رک، اغلب واحد اندازه گیری رک را می‌بینید که به صورت U[شماره] بیان می‌شود. برای تعیین ارتفاع سرور یا رک خود بر حسب سانتی‌متر، کافی است عدد واحد رک را در ۴.۴ سانتی‌متر ضرب کنید.

به عنوان مثال، یک رک سرور  ممکن است دارای ارتفاع رک ۱U باشد که معادل ۴.۴ سانتی‌متر فضای عمودی است. بنابراین، یک رک باید حداقل ابعاد رک ۱U یا حداقل ۴.۴ سانتی‌متر فضای عمودی داشته باشد تا رک سرور  به درستی داخل آن جا بگیرد. یک رک سرور  با ابعاد رک ۴U را در نظر بگیرید که برابر با ۱۷.۸ سانتی‌متر فضای عمودی است. یک رک سرور کوچک معمولی با ارتفاع رک ۴U می‌تواند یک رک سرور ۴U را در خود جای دهد که کاملا مناسب اندازه ۱۷.۸ سانتی‌متری است، اما همچنین می‌تواند ترکیب‌های زیر را در خود جای دهد:

• چهار رک سرور ۱U که به ۴.۴  سانتی‌متر فضای عمودی برای هر سرور نیاز دارند.
• دو رک سرور ۲U که به ۸.۹ سانتی‌متر فضای عمودی برای هر سرور نیاز دارند.
• یک رک سرور ۳U و یک رک سرور  ۱U که به ترتیب به ۱۳.۳ و ۴.۴ سانتی‌متر فضای عمودی نیاز دارند.
• یک رک سرور ۲U و دو رک سرور  ۱U که به ۸.۹ سانتی‌متر فضای عمودی برای سرور ۲U و ۴.۴ سانتی‌متر فضای عمودی برای هر سرور ۲U نیاز دارد.

طبیعتا، رک‌های سرور بسیار بلندتر از رک‌های ۴U هم وجود دارد. از دیگر ارتفاعات متداول رک می‌توان به ۴۲U و ۴۴U اشاره کرد که به ترتیب دارای ۱۸۶.۷و ۱۹۵.۶ سانتی‌متر فضای قابل استفاده هستند. شما می‌توانید تعداد بی شماری از سرورهای رک با اندازه‌های مختلف را در رک‌هایی با این ارتفاع قرار دهید، یا می‌توانید به سادگی از بیست و یک رک سرور ۲U برای رک ۴۲U و بیست و دو سرور ۲U برای رک ۴۴U استفاده کنید. حتی رک‌های بلندتر از ۴۴U نیز وجود دارد. Rack Solutions ادعا می‌کند که رک سرور ۷۰U Open Frame Server Rack با قیمت ۹۶۹ دلاری خود احتمالا بلندترین رک سرور در جهان است که تمام استانداردهای اتحاد صنایع الکترونیک (EIA) را برآورده می‌کند.

Tower Server در مقابل Rack Server در مقابل ‌Blade Server: تفاوت چیست؟

سرورهای رک به دلیل مقیاس پذیری بالا، قابلیت توسعه، ارتقاء و قابلیت پشتیبانی از نرم افزارهای محاسباتی سنگین، پرکاربردترین سرورها در برنامه‌ها و کاربردهای نظامی، صنعتی و تجاری هستند، اما سرورهای تاور (Tower Server) و بلید (‌Blade Server) نیز بعضا در این کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سرور تاور یک کامپیوتر مجزا و ایستاده است که شبیه کیس رایانه شخصی رومیزی معمولی است. معمولا در محیط‌های کسب‌و‌کار کوچک و سایر محیط‌های تجاری یافت می‌شود. سرورهای تاور مستقل هستند، به این معنی که نمی‌توان آن‌ها را در رک‌های سرور قرار داد و نسبت به همتایان خود یعنی Rack Server  و بلید بلندتر و حجیم‌تر هستند. سرورهای تاور معمولا خیلی پرهزینه نیستند، اما فضای بسیار بیشتری را اشغال می‌کنند که این مسئله مقیاس‌پذیری آن‌ها را با مشکل مواجه می‌کند. علاوه بر این، بسیاری از سرورهای تاور نیاز به جداسازی کل سیستم برای تعمیر، تعویض و ارتقاء قطعات دارند.

سرور بلید یک کامپیوتر ماژولار نازک و سبک وزن است. سرورهای بلید را می‌توان شبیه سرورهای رک نیز در نظر گرفت، زیرا اغلب در داخل رک‌هایی قرار می‌گیرند که به آن‌ها blade enclosures یا سیستم‌های تیغه می‌گویند. مانند سرورهای رک، سرورهای بلید قابلیت جابجایی کشویی دارند و قابل تعویض هستند، اما آن‌ها بسیار کوچکتر از همتایان سرور تاور و رک خود هستند. سرور بلید را در برنامه‌ها و پروژه‌هایی که بر حفظ فضا و قدرت پردازش بالا تأکید می‌شود، بسیار مفید خواهند یافت. سرورهای بلید نسبت به سرورهای تاور و رک، انرژی کمتری مصرف می‌کنند، زیرا شاسی آن‌ها معمولا تنها منبع تغذیه سیستم است.

سرورهای بلید نسبت به همتایان خود از کابل‌کشی کمتری هم استفاده می‌کنند. با این حال، آن‌ها به دلیل اندازه کوچکشان از نظر قابلیت توسعه بسیار محدود هستند. سرورهای بلید، تاور و رک می‌توانند از قدرت پردازش بالا، فضای ذخیره سازی قابل توجه و توسعه پذیری از طریق PCIe پشتیبانی کنند. فاکتورهای اصلی جدا کننده این سرورها عبارتند از اندازه، وزن و قدرت (SWaP)، مقیاس پذیری، توسعه پذیری و قابلیت ارتقاء.

مقاله پیشنهادی“تفاوت بین سوئیچ LAN و سوئیچ SAN”

چگونه یک Rack Server انتخاب کنم؟

Rack Server که انتخاب می‌کنید به نیازهای شرکت، برنامه یا عملیات شما بستگی دارد. شما باید تعیین کنید که پروژه شما به چند سرور نیاز دارد و همچنین ارتفاع (RUs) و عرض Rack Server مورد نظر شما چقدر است. این اندازه‌ها را با ارتفاع و عرض سرورهای خود مقایسه کنید تا بتوانید اندازه رک مناسب را انتخاب کنید.

کدام Rack Server بهترین است؟

Rack Server که برای برنامه یا عملیات شما بهترین است به گروه متغیرهایی که قبلا در مورد آن‌ها صحبت کردیم بستگی دارد: اندازه، وزن و قدرت (SWaP) و همچنین مقیاس پذیری، توسعه پذیری و ارتقاء پذیری. به طور کلی، هر چه سرور بزرگ‌تر باشد، گزینه‌های توسعه و ذخیره‌سازی بیشتری دارید، اما به خاطر داشته باشید که با اضافه کردن اجزای بیشتر، سرور سنگین‌تر می‌شود و ممکن است به قدرت بیشتری نیاز داشته باشد. بیایید به چند نمونه نگاه کنیم.

رک سرور ۱U در مقابل ۲U: تفاوت چیست؟

یک رک سرور ۱U به طور کلی می‌تواند از همان CPU و RAM مانند سرور ۲U پشتیبانی کند. با این حال، به دلیل اندازه کوچک، عموما فضای کمتری برای اسلات PCIe و فضای ذخیره سازی خواهد داشت. با این حال، با اکثر سرورهای رک، اسلات‌ها و فضای ذخیره سازی را می‌توان با استفاده از کیت توسعه PCIe یا محفظه JBOD افزایش داد.

رک سرور ۳U در مقابل ۴U در مقابل ۵U: تفاوت چیست؟

مانند سرورهای رک ۱U و ۲U، رک سرور  ۳U در مقایسه با رک سرور  ۴U یا ۵U از اسلات‌های PCIe و گزینه‌های ذخیره‌سازی کمتری پشتیبانی می‌کند. یک رک سرور  ۵U واقعا می‌تواند عملکرد خوبی داشته باشد. به عنوان مثال، یک سرور Trenton Systems Rugged سری ۵۰۰۰ می‌تواند تا ۱۸ اسلات PCIe Gen 3، تا ۴۸ درایو SATA  ۶ گیگابیت بر ثانیه با دسترسی از جلو/Hot Swap، ۴ درایو SATA داخلی ثابت ۲.۵ اینچ ۶ گیگابیت بر ثانیه و حداکثر تا ۲ درایو نوری SlimLine پشتیبانی کند. می‌توانید این سرور را با کیت توسعه PCIe و/یا JBOD جفت کنید و دستگاه بسیار قدرتمند‌تری داشته باشید.

جمع‌بندی

انتخاب یک Rack Server مناسب با نیازهای محاسباتی اهمیت زیادی در دستیابی به اهداف و کاهش هزینه‌ها دارد. محصولات متنوع تامین کنندگان مختلف می‌توانند به شما کمک کنند نه تنها اندازه و نوع Rack Server مورد نیاز خود و تعداد آن‌ها را تعیین کنید، بلکه راه‌حل‌های رک یکپارچه‌ای را برای کاربردها و برنامه‌هایی که نیاز به چندین Rack Server در یک رک دارند در اختیار داشته باشید.

منبع