伺服器也能擁有怪獸級儲存能力

在企業IT的各類產品中，伺服器一直是位於核心地位的產品，也是所有IT產品中，應用層面最廣、變化最多的一種產品類型，它可以當檔案共享、資料庫、電子郵件、網站等應用的伺服器，或是專門用於提供特定功能的專用伺服器（Appliance），例如儲存設備。也因此，伺服器可以說是為了多種目的而存在的設備。

過去幾年的伺服器發展，因為虛擬化與雲端服務的崛起，開始朝向可承載更多臺虛擬機器的方向發展，例如提供更多記憶體插槽。此外，為了充分利用有限的機櫃空間，有許多廠商開始發展雙胞胎伺服器，讓同樣的機架空間內，可安裝更多臺實體伺服器節點。

但是，最近我們也開始注意到，這類型產品中，出現了另一種有別於以往伺服器的設計，它們著重的不只是處理器、記憶體，同時還大幅增加了可安裝的硬碟數量，甚至突破了傳統伺服器的設計，可安裝的硬碟數量與專業儲存設備的規格不相上下。而這種可安裝大量硬碟的伺服器，我們稱之為高儲存密度伺服器，運算和儲存需求一機搞定。

而本次採購特輯中，我們一共測了9家廠商，包括HP、Supermicro、NEC與富士通等，共10臺高儲存密度伺服器，而這些伺服器的尺寸包含了1U、2U與4U，這10臺伺服器的機箱堆疊起來，尺寸高達24.3U，而且，這些伺服器的硬碟插槽總數量多達316個，平均每U可安裝13臺硬碟，雖然並不是每一臺伺服器都裝滿硬碟，但仍然是我們歷年來所有採購特輯的工作期間中，第一次拿到數量這麼龐大的硬碟。

這些可以安裝大量硬碟的高儲存密度伺服器，除了可用於儲存應用之外，有的本身可以建立叢集伺服器，或是提供即時影音串流或線上交易服務等解決方案。不論是機構設計或應用情境都相當多元，五花八門。

硬碟不再只安裝在面板，內部空間也充分利用

在過去的伺服器設計中，因為受到機身尺寸、機箱內部空間，以及機構設計的限制，可安裝硬碟的數量，一直受制於機身的高度。舉例來說，1U伺服器在搭配光碟機的組態下，最多可安裝8臺2.5吋硬碟，而沒有光碟機的時候，則是能容納到10臺；如果搭配的是3.5吋硬碟，最多則是容納4臺，而2U的機種，最多則是24臺2.5吋或12臺3.5吋硬碟。

而近期有越來越多的伺服器廠商，開始推出容納更多硬碟的伺服器產品，讓伺服器可安裝的硬碟數量，突破以往傳統伺服器的限制，這也讓伺服器與儲存設備之間的區隔越來越不明顯，而且搭配的是Intel Xeon系列與AMD Opteron伺服器等級的高效能處理器，使得伺服器擁有驚人的硬碟儲存空間之外，又不失伺服器原有的運算效能，這類型伺服器的應用範疇也變得更加廣泛。

可在伺服器內部直接建立儲存池

以2U伺服器為例，除了在機身面板可安裝硬碟之外，還可在機身內部或後方，額外加裝2臺2.5吋硬碟。這樣的設計雖然只是少量增加了2臺硬碟，讓硬碟總數增加為14臺或26臺，但是這額外的2臺硬碟主要目的，是用來安裝作業系統。

因此面板的全部硬碟，不論是1U伺服器的12臺3.5吋硬碟，或是2U伺服器的24臺2.5吋硬碟，皆不用額外分配空間安裝作業系統，可以全部都建置為專門用於資料儲存的儲存池（Storage Pool）。

而這樣的設計概念相當普遍，在本次測試的10臺伺服器中，就有6臺採用這種設計，包括NEC R120e-2E Storage-Rich、Supermicro SSG-2027R-AR24NV、捷洲S2224，或是EchoStreams FlacheSAN2等，在配置上專司儲存的硬碟和一般伺服器一樣，都安裝在機身面板上，而用於作業系統的硬碟則放置在機身內部或後方。

針對特定應用而設計的伺服器增多

前面提到，過去伺服器都是扮演著核心、同時也可說是全方位的角色。只要安裝特定的應用程式，或搭配適當的元件，它就可以是一臺檔案伺服器、電子郵件伺服器、網頁服務伺服器等，也因此，單就伺服器本身而言，很少是為了特定目的而設計。

內建雙伺服器節點的叢集伺服器

而這些高儲存密伺服器的另一種演變與應用，就是結合雙胞胎伺服器的多節點設計，共用機身前方的磁碟空間，同時，伺服器節點上還有專屬的作業系統磁碟，而這種伺服器的用途，就是單一伺服器機身，就可以建置系統、儲存高可用度的叢集環境，而本次測試的伺服器中，已經有Fujitsu CX420 S1是採用這樣的設計。

這種伺服器的特點，就是外觀上它是一臺標準機架式伺服器，但是以架構來看，我們可以把它當做是：結合了2臺伺服器再加一臺儲存設備的系統。這2臺伺服器之間可做容錯移轉，也就是其中一臺發生故障，另一臺可以同步接手，而且，因為資料並不存放在伺服器上，而是獨立在儲存區，因此整體運作並不會受到影響。

而本次測試的廠商中，也有一些產品是針對特定使用情境與需求而設計的伺服器。因此在許多環節的考量上，例如選用的處理器、記憶體、搭配的磁碟陣列卡，或是對外的網路或光纖介面等規格、以及PCIe介面插槽的規格與數量等，看得出來都是經過整體應用需求的I/O頻寬考量，再設計出來的。

例如EchoStreams FlacheSAN2的預設硬碟配置，就是48臺固態硬碟（另外還有2臺安裝作業系統），而配置如此大量的硬碟，再加上想運用固態硬碟的高速讀寫效能，就必須搭配4張16埠的磁碟陣列卡與4張光纖介面卡，才可以完整發揮全部固態硬碟的讀寫效能，同時又不會超過PCIe 3.0×8的頻寬，造成資料傳輸的瓶頸，又浪費固態硬碟的讀寫效能，達到從頭到尾都沒有阻礙的高速傳輸效能。

而這臺從規格上就可看出講求高速讀寫效能的伺服器，它就是設計給網路交易，或是高畫質的即時影音串流等，有大量資料存取與高速網路傳輸需求的情境。而實際上，一般伺服器並不是無法達到相同的要求，但是差異就在於要達相同等級的I/O效能，可能需要不只一臺伺服器，或是需要額外搭配其他設備。而EchoStreams的產品，就是從解決特定需求的角度出發，我們也可以將這些伺服器視為一種解決方案。

擴充伺服器儲存容量的新方法：PCIe與記憶體插槽

這些高儲存密度的伺服器，特點就在於可以安裝大量硬碟，將伺服器變成一臺儲存設備，雖然提供的功能需另外找軟體搭配，不一定能勝過專用儲存設備，但對於有儲存空間需求，又想兼具運算效能的使用者而言，這些高儲存密度伺服器確實相當符合需求。

比較特別的，是EchoStreams送測的4U伺服器eDrawer4072，所搭配的72臺3.5吋硬碟，I/O介面規格是採用目前最新的SAS 12Gbps，而每臺容量都是6TB，相當罕見而驚人。

此外，一般來說，固態硬碟的讀寫效能明顯優於傳統硬碟，但是儲存容量仍比不上傳統硬碟，而且採用SSD便會占用硬碟插槽，如需大儲存容量、又希望全部都用SSD，就不適合。因此，必須考慮其他SSD方案。例如，採用PCIe介面的SSD，以及採用記憶體插槽的RAM-based SSD（記憶體固態硬碟），兩者皆不必占用硬碟插槽，即可擴充容量，而且讀寫效能更勝一般硬碟，如果有多餘的PCIe插槽或記憶體插槽，成本上又有能力負荷，是可以考慮。

不過，目前這兩種類型SSD價格相當高，其中，RAM-based SSD並不是直接安裝、載入驅動程式即可使用，目前只有特定幾臺伺服器使用，例如IBM的System x3850，並不普及。但它們仍是未來擴充伺服器儲存容量，並提升讀寫效能的選擇。