19” стоечный сервер 1U от MSI: собираем сами – THG.RU

Введение

Сегодня самым распространённым форм-фактором для стоечных серверов является 19″. Вряд ли какой-либо производитель решится выпустить серверный компонент, который не будет входить в эти габариты. Сюда можно включить коммутаторы, маршрутизаторы, патч-панели, USV, KVM и, наконец, компьютеры.

Основное преимущество 19″ корпуса заключается в экономии места – ведь в 19″ стойке может находиться множество подобных корпусов, наслоённых друг на друга. Стойки классифицируют по максимальному числу устройств (U = устройство, unit), причём 42 -предельное значение. Для небольших офисов моделей 12-18 U будет более чем достаточно.

Самыми технологичными являются компьютеры высотой в 1U, поскольку все компоненты, включая необходимую систему охлаждения, жёсткие диски и оптические приводы, должны уместиться в корпусе высотой 4,4 см. К тому же, подобные серверы обеспечивают высокую гибкость, ведь вы можете легко перенести их с одного места на другое, благодаря 19″ технологии.

Мы решили рассмотреть типичную систему 1U, используя модель от MSI.

Основы стоечных серверов

Модель P1-102A2M представляет собой стоечный сервер высотой в 1U.

Если вы решили приобрести 19″ сервер, то придётся выбирать между заранее сконфигурированной системой (barebone) и сервером, который вы можете комплектовать сами (обычно они имеют высоту в 2-4 U). Однако, что касается систем 1U, на рынке присутствуют, по большей части, только системы barebone с готовой конфигурацией – другие решения попросту слишком проблематичны.

19″ решения производит множество компаний, включая “тяжеловесов” типа HP, Dell и IBM, традиционных серверных поставщиков типа Supermicro и Tyan, а также ряд других производителей, присутствующих на рынке только несколько лет. Кстати, к последним относятся два крупнейших тайваньских производителя материнских плат – Asus и MSI.

В зависимости от производителя, внутренности 4,4-см “коробки из-под пиццы” наполняются по-разному. Существует множество решений, начиная от 1U серверов с тремя доступными 5,25″ отсеками (скажем, для сменных дисков или простых конфигураций RAID) и заканчивая серверами только с одним жёстким диском – зато с минимальной глубиной.

Тепловыделение и кабели

Но у всех серверов существует одна общая особенность: из-за ограниченной высоты они могут использовать только скоростные вентиляторы диаметром 40 мм, которые очень сильно шумят.

С одной стороны, вентиляторы с низким уровнем шума – это хорошо, но с другой стороны, следует быть очень осторожным. Необходимо уделять внимание эффективному охлаждению. При выборе компонентов следует учитывать не только их производительность, но и выделяемое тепло. Жёсткие диски на 10 000 или 15 000 об/мин, а также современные процессоры с частотой выше 2,8 ГГц требуют уважения – всё же их следует использовать только в случае крайней необходимости.

При использовании приводов с интерфейсом SCSI или UltraATA проблема хорошей вентиляции является “ахиллесовой пятой” сервера, поскольку этому препятствуют широкие кабели-шлейфы. Улучшить положение можно с помощью круглых кабелей или приводов с интерфейсом Serial ATA, а после лета – и приводов SAS (serial attached SCSI).

Система: стоечный сервер 1U MSI P1-102A2M

Слева находится вентиляционное отверстие, за которым сразу же расположены два 40-мм вентилятора. В середине расположены порты материнской платы сервера (ATX), а справа – слот PCI-X, обслуживаемый raiser-картой.

Для нашего тестирования мы получили стоечный сервер от MSI (P1-102A2M), отличающийся от популярных моделей используемым чипсетом: вместо 845PE от Intel, который сегодня можно встретить чаще всего, здесь присутствует двухканальный E7210.

На сайте производителя указано, что чипсет поддерживает и последние процессоры Intel – Pentium 4 Prescott. Но из-за их высокого тепловыделения (чуть меньше 100 Вт на 3,2 ГГц) мы бы поостереглись использовать эти процессоры в системах с тесным пространством. К тому же, прирост их производительности по сравнению с Pentium 4 Northwood пока далеко не очевиден.

Что касается материнской платы, то в сервер установлена модель MSI, которую отдельно купить нельзя, – MS-9149. В дополнение к чипсету E7210, плата использует мост PCI-X 6300ESB вместо привычного южного моста ICH5. Но из-за ограниченного пространства доступен только один слот PCI-X (66 МГц) – в корпус 1U вряд ли влезло бы больше.

Этот чип хорош ещё по одной причине – он обеспечивает возможность подключения второго сетевого контроллера для гигабитного Ethernet (i82541) по шине PCI-X. Для основного сетевого интерфейса используется CSA-контроллер i82547.

Два сетевых интерфейса являются неотъемлемой частью серверных конфигураций многие годы, поскольку при этом компьютер может подключаться к двум разным подсетям и осуществлять маршрутизацию (при необходимости).

С одной стороны, сервер можно использовать как шлюз между локальной сетью и Интернетом, но с другой стороны, вы можете осуществить безопасное подключение беспроводной точки доступа – скажем, всем беспроводным пользователям для работы в локальной сети придётся использовать VPN-туннель до сервера.

В сервер установлен графический чип ATi Rage XL с 8 Мбайт памяти – лидер на серверном рынке. Поскольку 3D-графику “гонять” на сервере всё равно бессмысленно, его будет более чем достаточно.

Интерфейсы выглядят знакомо: по ценовым соображениям в сервере присутствует доработанная плата ATX.

MSI P1-102A2M в деталях

Вскрытие корпуса происходит быстро – на самом деле.

Если в вашем распоряжении есть два ключа для вскрытия, верхнюю крышку можно снять с минимальными усилиями. Внутри присутствуют привычные компоненты: в передней части находится slim-версия привода CD-ROM, а за ним отведено место для двух жёстких дисков. Материнская плата, как уже говорилось выше, имеет форм-фактор ATX. Riser-карта позволяет использовать один слот PCI-X (горизонтальное расположение). Справа находится блок питания, а за ним – два вентилятора.

Сервер использует slim-версию оптического привода от Mitsumi. Вообще, здесь не помешал бы привод DVD ROM или даже пишущий привод DVD – скажем, для резервирования данных.

Блок питания, материнская плата, PCI-X

Даже блок питания должен быть достаточно компактен, чтобы поместиться в корпус 1U. В сервер установлен блок питания на 250 Вт – вполне хватит для всех мыслимых конфигураций.

Плата изготовлена по традиционной технологии и, в отличие от других стоечных серверов, использует новый чипсет E7210 от Intel. В результате сервер позволяет установить до 4 Гбайт двухканальной памяти и процессор с частотой до 3,4 ГГц.

Доступен также и одинокий слот PCI-X. Для осуществления этой возможности MSI пришлось использовать riser-карту, которая поворачивает слот на 90°.

Два 40-мм вентилятора отвечают за тепловыделение. Так как их скорость вращения довольно высока, они создают уровень шума, сравнимый с бытовым пылесосом (на максимальной скорости вращения). Но MSI позаботилась об этой проблеме и оснастила материнскую плату регулировкой скорости вращения вентиляторов в зависимости от температуры – это существенно понижает уровень шума.

Установка комплектующих

Для эффективного отвода тепла от процессора MSI использовала специальный медный охлаждающий элемент с тремя тепловыми трубками. Благодаря высокой теплопроводности меди, тепло быстро передаётся на охлаждающие рёбра с большой площадью поверхности. Металлический кожух заставляет воздушный поток проходить между рёбер, после чего его выдувают из корпуса вентиляторы.

Процессор

Процессор устанавливается достаточно легко. Но будьте осторожны: почти все платы больше не поддерживают старое поколение процессоров на ядре Willamette! Это относится как к Pentium 4, так и к Celeron. Но сегодня эту проблему вряд ли можно считать серьёзной, поскольку вы можете приобрести Celeron 2,4 ГГц всего за $70.

Нанесение термопасты не представляет особых трудностей.

Кулер процессора установлен и закреплён на четыре винта.

Металлический кожух гарантирует должный обдув рёбер.

Память

В серверах память следует выбирать не столько по критерию скорости, сколько по надёжности. Модули с поддержкой кода коррекции ошибок ECC могут исправлять однобитные ошибки.

Благодаря поддержке двухканального режима, чипсет E7210, подобно настольному 875P, обеспечивает существенно более высокую производительность по сравнению с 845PE. При покупке памяти следует учитывать эту особенность, поскольку два модуля DIMM стоят не дороже модуля с объёмом в два раза больше, но обеспечивают ощутимо лучшую производительность.

К тому же, по отношению к памяти с ECC два модуля с небольшими объёмами покупать часто оказывается выгоднее, чем один модуль с большим объёмом, – при одинаковом суммарном объеме (скажем, 2x 512 Мбайт вместо 1 x 1 Гбайт). Тип памяти во многом будет зависеть от используемого процессора:

Жёсткие диски: SCSI в стоечном сервере 1U?

Для установки жёстких дисков необходимо снять крышку, а также привод CD.

Жёсткие диски устанавливаются в довольно стеснённое пространство, именно поэтому вам следует сразу же решить – нужны ли вам SCSI-приводы с соответствующим контроллером? К тому же, шлейфы будут создавать ощутимые проблемы с вентиляцией.

По этой причине мы решили сравнить два экстремальных решения: с одной стороны, два привода Serial ATA от Seagate (Barracuda 7200.7 Plus, 160 Гбайт), которые позволяют легко подключить кабели и запустить всё хозяйство. С другой стороны, мы взяли два привода SCSI от IBM (UltraStar 146Z10), к которым нам пришлось добавить адаптер (SCA 80-pin для 68-pin SCSI).

На вечный вопрос о предпочтении ATA или SCSI следует отвечать с позиции целесообразности. Компьютер, работающий в качестве почтового или web-сервера, не нагружает дисковую подсистему в той же мере, как файловый сервер или сервер баз данных. Приводы SCSI механически более надёжны и предназначены для долговременной эксплуатации, а также дают стабильно высокую производительность на протяжении срока своей службы.

Но в этом отношении качественные приводы ATA тоже имеют достаточно долгий период эксплуатации. На принятие окончательного решения в немалой степени влияют и расходы: вы можете легко выложить за конфигурацию RAID 1 SCSI с двумя жёсткими дисками и контроллером на $1000 больше, чем за решение с Serial ATA.

Перед установкой приводов следует снять крышку и прикреплённый к ней привод CD-ROM. Жёсткие диски устанавливаются перевёрнутыми – довольно необычное решение. Сбоку с одной стороны приводы крепятся тремя маленькими штырьками, вставляющимися в отверстия для винтов. С другой стороны прочность крепления гарантирует защёлка.

Контроллер LSI 20320-R для Ultra320 SCSI, поддерживающий простые конфигурации RAID. Имеет ли смысл SCSI для серверов 1U?

На иллюстрации вы можете отчётливо видеть штырьки, вставляющиеся в отверстия для винтов жёстких дисков.

На этой фотографии кабели SCSI ещё не подключёны. Единственным приемлемым вариантом здесь являются круглые кабели.

После установки кабелей SCSI становится несколько тесновато.

Жёсткие диски: Serial ATA как опция

Чтобы максимально снизить затраты на приобретение системы, вполне логично использовать приводы Serial ATA вместе с интегрированным контроллером чипсета Intel. Линейка чипсетов 865/875 использует для этого южный мост ICH5-R, обеспечивающий два порта SATA и программно поддерживающий RAID 0 или 1.

То же самое относится и к E7210 и южному мосту 6300ESB. Основное отличие последнего от ICH5 заключается во встроенном интерфейсе PCI-X и более скоростном – 1 Гбайт/с – соединении между южным и северным мостами. Контроллер ATA остался нетронутым – поэтому мы имеем два порта SATA.

Но под Linux встроенный контроллер SATA RAID можно использовать, только если производитель обеспечил соответствующие драйверы. Intel пока не идёт на этот шаг – драйверы доступны только для Windows.

Ситуация с интерфейсом Serial ATA оказалась иной. Разъёмы легче подключить, поскольку они находятся в нижней части приводов.

Мы сделали это – после небольших усилий оба привода были подключёны и подготовлены к работе.

Установка в стойку

На боковые стороны сервера необходимо прикрепить специальные направляющие.

Вряд ли вы найдёте стоечный сервер в 19″ формате, который просто бы вкручивался в стойку. Большинство поставщиков оснащают свои продукты специальными направляющими, которые позволяют легко достать сервер из стойки, – как ящик из серванта.

В результате вы можете легко выдвинуть сервер из стойки, открыть его и провести необходимое обслуживание. Когда в стойке находится много серверов 1U, упрощение этой процедуры экономит немало времени – как для замены жёсткого диска, так и для модернизации памяти.

Однако во время установки можно легко ошибиться – новичкам, в частности, следует быть особо осторожными. В принципе, никакого секрета здесь нет. Просто действовать надо аккуратно. Во-первых, внутренние направляющие необходимо прикрепить к серверу. Во-вторых, внешние направляющие, которые содержат ролики или шариковые подшипники, необходимо прикрутить к стойке – используя прилагаемые крепёжные пластины.

Поскольку не все стойки имеют одинаковую глубину, крепёжные пластины разделены на две части для каждой из сторон. Мы рекомендуем сначала провести измерения, а уже затем прикручивать крепёжные пластины к внешним направляющим.

Следующим шагом является установка крепёжных пластин, вместе с направляющими, в стойку. Поскольку сервер модели MSI, уже сам по себе, весит около 10 кг, необходимо использовать, минимум, два винта с каждой стороны – сзади и спереди. Если небольшие (лёгкие) компоненты типа коммутаторов можно прикручивать только сзади или спереди, то компьютеры, USV и подобные тяжёлые устройства следует всегда прикручивать спереди и сзади – стойка имеет ограниченную жёсткость.

Не ошибитесь и не перепутайте малые и большие направляющие (с роликами). Впрочем, если вы это сделаете, ваш сервер в 19″ стойку не поместится.

Правильная установка: малые направляющие вставляются в большие, к которым прикручены крепёжные пластины. Именно такой механизм и будет использоваться в стойке.

Так выглядят большие направляющие с крепёжными пластинами, установленные в стойку.

Лёгкость управления

Всё готово: сервер установлен в стойку…

… и при необходимости его можно будет извлечь без каких-либо усилий.

В продуманных системах 1U обслуживание может производиться в считанные минуты. Разве что к серверам на верхних этажах стойки будет трудно добраться.

Последнее действо: запуск

Мы были удивлены, но выключатель питания работал в соответствии со своим названием. После подключения кабеля компьютерной сети сервер немедленно запустился и сразу же выключился, как только мы нажали на выключатель. Поскольку два передних порта USB располагаются совсем рядом от этой кнопки, можно предположить случайные выключения.

Но ситуация всё же не так плоха: как только BIOS закончит тестирование и запустит операционную систему, кнопка питания будет работать как обычно: компьютер выключается, только если удерживать её определённое время.

Во всём остальном стоечный сервер мало отличается от обычного ПК. BIOS аналогичен стандартным материнским платам, за исключением пары деталей. Установка тоже идентична – включая привычные моменты, когда Windows не распознала контроллер жёстких дисков.

Единственное, чего нам не хватило в случае сервера MSI, так это Windows CD со встроенными драйверами, поскольку возможность подключения дисковода на материнской плате отсутствует.