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11.10.2002 - 

Was ist bei den steckbaren Servern zu beachten?

Die Invasion der Blade-Rechner steht bevor

MÜNCHEN (kk) - Über das Konzept der platzsparenden Blade-Server ist besonders in diesem Jahr viel berichtet worden. Tatsache ist allerdings, dass, von kleineren Anbietern abgesehen, bislang nur der Blade-Pionier RLX und HP/Compaq solche Rechner anbieten. Die Branchengrößen IBM, Dell und Fujitsu-Siemens befinden sich noch in der Testphase.

Nach Jahren des stetigen Zuwachses der Leistungsfähigkeit von Rechnern teilte sich der Markt für Intel-Server - auch bedingt durch die kommerzielle Nutzung des Internets - in zwei unterschiedliche Richtungen: Die eine verfolgte nach wie vor die Strategie von mehr Leistung pro Maschine ("Scale-up") und führte das symmetrische Multiprocessing (SMP) auch für Maschinen mit Pentium-CPUs ein. Die andere Entwicklung setzte auf kleine und kostengünstige Rechner, die im Rack gestapelt werden können. Die als "Pizzaschachtel" bezeichneten flachen Geräte hatten unter anderem den Vorteil, dass sie für die Administratoren einfacher zu verwalten waren. Allerdings folgten die Hersteller auch innerhalb dieses Konzepts dem alten Trend, den einzelnen Server immer leistungsfähiger zu gestalten.

Klein, aber fein

Im Mai 2001 sorgte RLX Technologies dann mit einem neuen Konzept für Aufsehen. Statt der waagrecht stapelbaren Pizzaschachteln ("Bricks") stellte die Company aus dem texanischen Woodlands die "Blade"-Rechner vor: In ein Gehäuse, das im 19-Zoll-Rack eingebaut ist, werden flache Rechnerplatinen (Blades) senkrecht eingesteckt. Statt dem bisher in der Industrie geltenden Prinzip des Scale-up hieß ab da der Slogan "Scale-out". RLX pries als Vorteile des Konzepts Kosteneffizienz, bessere Skalierbarkeit, schnellere Softwareverteilung, höhere Sicherheit und einfachere Verwaltung. Das IBM-Management war von der Idee so entzückt, dass es sich sofort die OEM-Lizenz für die erste Generation der RLX-Blades sicherte - die mit dem stromsparenden Transmeta-Prozessor "Crusoe" arbeiteten und weniger als 1000 Dollar kosteten - und zugleich mit der Entwicklung einer eigenen Blade-Linie begann.

Die Industrie, allen voran die damals noch eigenständigen Firmen HP und Compaq, nahm die Neuheit ebenfalls dankbar auf und entwarf in Windeseile eigene Produkte. HP hatte den Telekommunikationsmarkt im Visier, Compaq, IBM, Dell, Fujitsu-Siemens die angestammte Klientel aus dem Business-Bereich. Aus dieser Gruppe hat aber bis heute nur das ehemalige Compaq Computer verkaufsfähige Produkte im Angebot, die anderen Produzenten lassen derzeit ihre Lösungen bei Kunden testen.

Denn was auf den ersten Blick simpel aussieht, ist bei näherer Betrachtung nicht einfach zu realisieren. Die Entwicklung von dünnen Rechnerplatinen mit ein oder maximal zwei Intel-Prozessoren bereitet wohl weniger Kopfzerbrechen als die Probleme der Administration Hunderter eigenständige Blade-Server im Rack, die Frage nach den notwendigen Anschlüssen, I/O-Ausgängen und vor allem der schon mit der Einführung entstandene enorme Kostendruck auf die Hersteller. "Der Neukunde in den USA erwartet in Zukunft auch für Blades auf Basis von Intel-Chips einen Preis von 1000 Dollar", berichtet Lutz Jaitner, Geschäftsführer der im bayerischen Hallbergmoos bei München ansässigen Fundamentech. Seine Company (www.fundamentech.com) agiert seit Anfang des Jahres als Vertriebskanal für RLX in Zentraleuropa.

Jaitner beurteilt das für Ende des Jahres geplante Auftreten von IBM mit einer selbst entwickelten Blade-Serie skeptisch. Big Blues Server-Platine "HS20" arbeitet - anders als die meisten anderen Lösungen - mit Intels Dual-Prozessor "Xeon", der mit zwei Gigahertz getaktet ist. Der gängige Prozessor für Blades ist Intels auf 1,2 oder 1,4 Gigahertz getakteter Pentium III. Auch bei der Hauptspeichergröße greift IBM in die Vollen: Bis zu 8 GB Memory soll jedes HS-20-Blade aufnehmen können und dazu noch in "Chipkill"-Technik. Darunter ist eine Art Raid-4 (stripping plus Prüfsumme) für Speicherbausteine zu verstehen. Der Vorteil von Chipkill ist laut Michael Ringel, IT-Architekt IBM E-Server, Central Region, die Tatsache, dass ein kompletter Memory-Chip ausfallen kann, ohne dass der Blade-Server defekt ist, beziehungsweise dass bis zu vier Bit korrigierbar sind.

Marktaussichten

So viel Leistung hat jedoch ihren Preis: Ein HS20-Rechnermodul soll ab 2587 Euro zu haben sein. Zum Vergleich: RLX verlangt beispielsweise für das "800i"-Rechnermodul (Pentium III mit 800 Megahertz, 256 MB RAM) 1249 Dollar, die vierte Blade-Generation "Server-Blade 1200i", die mit dem auf 1,2 Gigahertz getakteten Pentium III arbeitet, kostet 1530 Dollar. HPs neuester einsteckbarer Rechner "BL20p" mit Pentium III (1,4 Gigahertz) schlägt mit stolzen 2647 Dollar zu Buche - 100 Dollar mehr, als IBM verlangen will.

Für die ebenfalls für den Herbst angekündigten Lösungen "BX300" von Fujitsu-Siemens und "Poweredge 1655MC" von Dell sind derzeit weder Lieferzeiten noch Preise bekannt. Bereits im März dieses Jahres haben die Marktforscher der Meta Group prophezeit, dass die Hersteller anfangs 20 Prozent Aufschlag auf ihre Blade-Rechner erheben werden.

Glaubt man den Auguren, dann stehen die Sterne - trotz generell rückläufiger Umsätze im Server-Markt - günstig für die flachen Rechner. Goldman Sachs hat sechs Schwerpunkte identifiziert, für die Unternehmen derzeit Geld ausgeben. Vier davon scheinen auf Blades zugeschnitten: Kostensenkung, Softwareverteilung (Web-Services), Systemkonsolidierung und Informationssicherheit (auch Firewalls). Alle Hersteller positionieren die erste Generation der flachen Server als geeignet für Web-Services, Firewalls, Internet- und Terminal-Server.

Scale-out statt Scale-up

Wegen der in den letzten Jahren erheblich gestiegenen Anzahl von Web-Server-Farmen gehen die Analysten der Meta Group davon aus, dass die Unternehmen versuchen werden, die dort anfallendenen hohen Betriebskosten zu senken. Als Lösung empfiehlt sich die Konsolidierung nach dem Scale-out-Prinzip. Deshalb erwartet Meta Group, dass 2004 bereits 80 Prozent der Web-Server auf Intel-basierende Scale-out-Maschinen unter Windows oder Linux sein werden. Bis 2006 werden Bricks und Blades die bevorzugte Plattform für Web-Server-Farmen sein und insbesondere durch zentralisierte Verwaltungsfunktionen - insbesondere bei der Softwareverteilung - die Kosten senken können.

Gartner Dataquest rechnet damit, dass in diesem Jahr weltweit knapp 85 000 und im Jahr 2006 über eine Million Blade-Server ausgeliefert werden. Allerdings setzen die Gartner-Analysten ihre Prognose unter die Prämisse, dass sich die Industrie auf Standards einigt, da sich potenzielle Anwender sonst in einer proprietären Welt gefangen fühlen könnten.

Die Hersteller wollen von Hardwarestandards allerdings nichts wissen. Will Claxton, Dells Produkt-Manager Europa, Mittlerer Osten und Afrika für Blade-Rechner, glaubt schon allein deshalb nicht an die Zukunft eines einheitlichen Chassis, in das Blades verschiedener Hersteller einzustecken sind, weil sich da die Frage der Wartungsverantwortung nicht beantworten lasse. Außerdem würde ein einheitliches Hardwarekonzept mit genormten Formfaktoren nicht die Bedürfnisse aller Anwender abdecken.

Standards: ja oder nein?

Obwohl Dell den Ipmi-Standard unterstützt, müssten die entsprechenden Controller-Chips (Claxton: "die sind aus Taiwan günstig zu beziehen") doch verwaltet werden. "Das bedeutet, wir brauchen keinen Hard-, sondern einen Softwarestandard", fordert der Dell-Manager. Außer SNMP (Simple Network Management Protocol) müsse die Industrie dedizierte Management-Schnittstellen für die Verwaltung der Blades entwickeln. Vielleicht ergeben sich aus der kürzlich zwischen IBM und Intel vereinbarten Entwicklungskooperation (siehe CW 39/02, Seite 14) Standards für Blade-Größen, Chassis und Netzinfrastrukturen. Der Dell-Manager glaubt, dass erst im kommenden Jahr, wenn alle Hersteller ihre Systeme am Markt präsentieren, eine Entscheidung darüber fällt, was sich durchsetzen wird.

Skeptisch beurteilt auch IBM-Manager Ringel die Aussichten auf völlige Interoperabilität: "Die Idealvorstellung, ein Chassis mit unterschiedlichen Blades, wird es nicht geben." Das ist seiner Meinung nach auch nicht wünschenswert, da die Anwender standardisieren und nicht kombinieren wollen. Fundamentech-Chef Jaitner geht in dieser Diskussion noch einen Schritt weiter: "Es wird nicht einmal innerhalb eines Herstellers einen Standard geben, weil die Anforderungsprofile der Anwender divergieren." Seiner Meinung nach sind der Vereinheitlichung in der PC-Industrie seit 15 Jahren Grenzen gesetzt, denn es lassen sich zwar die Schnittstellen standardisieren, nicht aber die Funktionen: "Die hardwarenahen Daten sind nie interoperabel."

Wenn Interoperabilität nicht zu erreichen ist, dann sollte beim Kauf eines Blade-Systems ein Blick auf die Anbindung von Server und Chassis nach außen geworfen werden. IBM verspricht dabei umfassende Redundanz: Jeder Blade-Server ist mit zwei Gigabit-Ethernet-Adaptern verbunden. Über einen internen Bus wird kontrolliert, ob beide Kommunikationspfade intakt sind.

Anbindung an die Peripherie

Für die Anbindung an externe Speicher bietet das Blade-Center-Konzept drei Möglichkeiten: "Klassisch" über Gigabit Ethernet zu einem Network Attached Storage (NAS), über ein NAS-zu-SAN-Gateway die Leitung zum Speichernetz oder über einen Fibre-Channel-Adapter (Dual Port), der auf jedes Blade gesteckt wird und nach außen zweimal Fibre Channel mit redundanten Ports zur Verfügung stellt. Auf der Rückseite des Blade-Center-Chassis befindet sich der FC-Switch.

Von Dell war zu erfahren, dass die Blades ihre Daten über Ethernet-Switches zu einem NAS schicken können. Die Chassis verfügen über ein oder zwei Ethernet-Switches, die jeweils sechs Gigabit-Ethernet-Eingänge enthalten. Die Netzwerkkarten in den Blades sind intern ohne Kabel über die Midplane mit den Switches verbunden. Alle Blades verfügen über unabhängige Ethernet-Verbindungen zu jedem Switch, um redundante Verbindungen in das und aus dem Gehäuse zu realisieren. Im ersten Halbjahr 2003 sollen dann "flexiblere Blades" präsentiert werden.

Verwaltung ist wichtig

HP/Compaq stattet die neuen "Proliant BL20p" mit einem LAN-Controller und drei Fast-Ethernet-Adaptern aus. Das Chassis fasst zwei Interconnect-Module, für die unterschiedliche Ausstattungen angeboten werden. Fujitsu-Siemens sieht für die BX300-Blades zwei redundante Gigabit-LAN-Verbindungen vor, geplant ist aber auch die Unterstützung von 10-Gigabit-Ethernet, der TCP/IP-Offload-Engine sowie Infiniband. RLX geht einen Schritt weiter und verpasst jedem Server drei LAN-Anschlüsse, um damit beispielsweise Web-Hosting sicher zu bewerkstelligen: eine Verbindung zum Internet, eine zum Backend und die dritte zu einem V-LAN, das mit dem Management-System kommuniziert. Dazu Fundamentech-Chef Jaitner: "Damit sind die Server verschiedener Kunden zwar sicher mit dem Management-System verbunden, dürfen aber untereinander nicht kommunizieren."

Für die Verwaltung der vielen Rechner im Rack setzen die Hersteller meist auf ein separates Management-Blade und passende Software. IBM liefert den "IBM Director" anfangs noch kostenlos mit. Zusätzlich bietet Big Blue den "Remote Deployment Manager" an, der die Softwareverteilung auf die Server regelt. Ähnliches bei Dell: Auch der Direktanbieter stellt für die generelle Verwaltung die hauseigenen Standardprogramme und ebenfalls einen "Remote Deployment Manager" zur Verfügung. Die Blades von HP/Compaq enthalten einen Controller-Chip im Chassis, der die Softwareverteilung regelt. Das System lässt sich auch über eine "Remote Management Console" verwalten. Angeboten werden zusätzliche Servicepakete. Bei RLX läuft die Verwaltungssoftware unter Linux auf einem normalen Blade im Rack und kann die Server aller Chassis warten.

"Es gibt gute Gründe, die Blade-Server neu zu überdenken", spekuliert Jaitner über die Zukunft der Einsteckrechner mit Blick auf die sich entwickelnden Einsatzgebiete. Schon heute reiche das Arbeitsfeld vom einfachen Web-Server bis hin zur Bioinformatik, wo riesige Datenbanken über Hunderte von geclusterten Servern verteilt sind. Er erwartet, dass irgendwann die Backplane - je nach Anwendung - unterschiedlich gestaltet wird, weil sich die Art der benötigten Connectivity verändert. Derzeit stehen die drei Alternativen Gigabit Ethernet, Fibre Channel und Infiniband im Brennpunkt. "Alle Hersteller werden mehrgleisig fahren und versuchen, die unterschiedlichen Kundenbedürfnisse zu erfüllen."

Was sind Blades?

Als schlanke Server bezeichnet IBM seine neue Rechnergeneration, die "Blade-Server". Tatsächlich bestehen die Rechnerknoten nur mehr aus Platinen, die senkrecht in ein Chassis eingesteckt werden. Die Chassis selbst werden in ein 19-Zoll-Rack eingepasst. Je nach Hersteller finden sechs bis 24 Blade-Server im Gehäuse Platz. Das Chassis enthält die so genannte "Midplane", die als Sammelstelle für die Datenimpulse aller Blades agiert und diese dann über die "Backplane" nach außen leitet. Über die Backplane laufen die Stromversorgung aller Blades, die I/O-Leitungen und auch die Kommunikation mit weiteren Chassis im Rack.

Formatvielfalt

Anbieter / Chassis / Blades/Chassis

IBM / 7 U* / 14

HP/Compaq / 6 U* / 8

Dell / 3 U* / 6

Fujitsu/Siemens / 3 U* / 20

RLX / 3 U* / 24

RLX / 1 U* / 6

*U = Unit (1 U = 4,5 Zentimeter