刀片服务器这个名字看着比较专业,拆开理解并不难。一个机箱内部,插入多块薄式板卡,每一块板卡都是独立服务器。板卡共用机箱自带电源、风扇、网口与管理模块,单独拔出就是独立机器,全部插入机箱组成整套集群。因为板卡外形轻薄如同刀片,刀片服务器的叫法由此而来。
传统机架服务器的形态,单台占用1U或者2U机柜高度,自带独立电源、风扇、网卡。十台机架服务器就会配套十套电源、十组风扇,外加十根网线。机柜装满之后,后部大量线路混杂,电源线、网线、管理线缠绕在一起,误拔一根线路就会引发故障。刀片服务器把这些部件集中整合,单个机箱一般支持8至16块刀片,整套机箱仅配备一套电源与散热单元,所有刀片依靠背板共享网络和管理通道。节省的空间和线缆数量很可观,同等高度机柜,刀片方案部署服务器数量,能达到机架式两倍甚至三倍。

刀片服务器同样存在短板。机箱采购成本偏高,空机箱价格有时会超过单台普通服务器。需要先行采购机箱,后续再添置刀片,前期投入远高于单独采购机架服务器。刀片硬件存在厂商锁定特性,不同品牌机箱只能适配自家刀片,A品牌刀片无法装入B品牌机箱。相当于硬件选型之后,后续升级扩容只能选择同厂商产品。机架服务器不存在这个限制,戴尔、惠普设备可以混装在同一机柜中使用。
散热与供电也是需要提前评估的要点。刀片硬件部署密度高,单机箱十几台服务器集中放置,热量高度聚集。普通机柜散热能力不足以支撑,刀片机箱风扇转速更高,噪音偏大,对机房制冷性能要求更高。供电方面,满载刀片机箱功耗可达五六千瓦甚至更高,普通机柜供电上限大多只有三到四千瓦,要提前核验机房供电配置是否达标。
哪些场景适合刀片服务器?大型数据中心、云计算平台是最主要的使用者。这类场景需要在有限机柜空间内部署尽可能多的计算节点,同时支持集中管理、快速上线。刀片自带集中管理模块,运维人员远程就能开关机、部署系统、监控硬件状态,不用逐台接显示器键盘操作。虚拟化集群也偏好刀片架构,虚拟化场景需要大量同规格计算节点,刀片统一硬件架构刚好匹配需求。
高性能计算领域也是刀片服务器传统应用场景。超算集群动辄几百上千节点,使用机架服务器的话,布线和配电工作量巨大。刀片方案在部署效率和空间利用率上的优势,在这个场景会充分体现。部分预算充足、运维管理要求高、机房条件达标的企业私有云,也会选用刀片承载内部业务系统。
反过来,个人用户、小型企业、初创团队基本不会用到刀片服务器。业务规模一台机架服务器或者云服务器就能承载,没必要单纯追求硬件规格采购整套刀片机箱。刀片服务器的优势依赖规模效应,节点数量越多,集中管理带来的效率提升越明显。仅部署少量节点,机箱成本无法摊薄,节省的线缆和空间带来的收益覆盖不了硬件采购开销。
另外云服务的普及,对刀片服务器市场造成不小冲击。很多原本采购刀片物理服务器的企业,转而直接租用云服务器。云厂商底层硬件有可能采用刀片这类高密度架构,但业务使用者无需关心底层硬件。按需计费、弹性扩容、免去硬件运维,这些优势对大部分业务来说,优先级高于物理机硬件性能。云计算时代刀片服务器定位变得比较局限,依旧适合必须使用物理机、且节点数量充足的场景,但适用场景范围持续被云服务压缩。