Форм-факторы серверов: Tower, Rack, Blade – отличия, преимущества и применение

Что такое форм-фактор сервера?

Форм-фактор – стандарт, задающий физические размеры корпуса, тип монтажа и совместимость с другим оборудованием. 

Существуют три основных форм-фактора серверов: 

• башенные (Tower)
• стоечные (Rack)
• блейд-серверы (Blade)

Каждый из них имеет свои особенности, которые определяют сферу применения и требования к инфраструктуре.

Для стандартизации высоты серверного оборудования применяется единица измерения юнит (Unit, U). 

1 Unit = 44,45 мм, или 1,75 дюйма

Соответственно, сервер форм-фактора 2U имеет высоту 88,9 мм, 3U – 133,35 мм, 4U – 177,8 мм.

Сравнительная таблица серверов Tower, Rack и Blade

Описание форм-факторов

Башенные серверы (Tower)

Башенный сервер — устройство в вертикальном корпусе, которое по своей конструкции напоминает персональный компьютер. Такой сервер не требует установки в стойку и может использоваться в офисных помещениях без специализированных систем охлаждения.

Для Tower-серверов система измерения в юнитах не применяется, так как они предназначены для автономной установки. Однако отдельные модели можно адаптировать для стоек с помощью дополнительных креплений.

Преимущества 

• масштабируемость в пределах одного корпуса с возможностью добавления компонентов под нужды бизнеса
• экономичность: доступная цена, отсутствие необходимости в специализированной инфраструктуре (серверная стойка, система кондиционирования) и простота обслуживания 
• низкий уровень шума: подходят для размещения в офисных помещениях и не требуют дополнительной звукоизоляции

Недостатки

• крупные габариты и нестандартные размеры серверов затрудняют их размещение в помещениях с ограниченным пространством
  
• низкая плотность размещения оборудования по сравнению с другими форм-факторами
• возможности масштабирования ограничены физическими размерами корпуса
  

Башенные серверы находят широкое применение в сегменте SMB, в офисах и локальных ЦОД без стоек. Они подходят для задач локальной обработки и хранения данных, размещения бизнес-приложений (1С:Предприятие, ERP, CRM), организации файловых и почтовых серверов, контроллера домена, резервного копирования и тестовых сред.

Стоечные серверы (Rack)

Стандарт для серверных и ЦОД, подходит для широкого спектра нагрузок, включая высоконагруженные системы, кластеры 1С. Выбор оправдан, когда важны гибкие конфигурации, автономность каждого узла и простой апгрейд.

Рэк-серверы предназначены для монтажа в телекоммуникационные стойки. 

Высота устройств стандартизирована и измеряется в юнитах (U). При выборе подходящего формата (например, 1U или 4U) учитывают характеристики производительности, физические размеры компонентов и свободное пространство в стойке.
Отличительная особенность серверов — автономность на уровне аппаратных ресурсов. Такая конструкция позволяет проводить обслуживание или замену одного сервера без воздействия на работу других устройств.

Корпус стоечного сервера оптимизирован для эффективного охлаждения, включая встроенные вентиляторы и поддержку систем кондиционирования.

Преимущества

• экономия пространства: компактный дизайн позволяет размещать серверы, системы хранения и сетевые компоненты в одной стойке
• масштабируемость: поддерживается гибкое наращивание вычислительных мощностей за счет установки дополнительных серверов в стойку
• высокая автономность: каждый сервер оснащен собственным источником питания, процессором и оперативной памятью, что позволяет ему функционировать независимо от других устройств, обеспечивая высокую производительность вычислений

Недостатки 

• требуют установки в специализированные телекоммуникационные стойки
• нуждаются в подключении к системам кондиционирования и контроле микроклимата (температура, влажность, отсутствие пыли)
• создают высокий уровень шума (в сравнении с башенными серверами), что требует размещения в специально оборудованных серверных комнатах или дата-центрах (ЦОД)

Блейд-серверы (Blade)

Блэйд серверы – компактные вычислительные модули («лезвия») высокой плотности, размещаемые в специальном корпусе-шасси высотой 4U–10U. 

В отличие от рэк, блэйд серверы не автономны и зависят от общей инфраструктуры шасси, которая обеспечивает их электропитанием, охлаждением и сетевыми подключениями. 

Это подходящий выбор для единого управления большого количества однотипных серверов, общего питания и охлаждения, быстрого роста по числу узлов.

Такая архитектура позволяет добиться более высокой плотности размещения оборудования (в 2–3 раза выше, чем у Rack-серверов), сократить количество кабельных подключений и снизить энергопотребление. 

Однако такая конструкция создает полную зависимость модулей от шасси: Blade-системы используются только в составе массива и не предназначены для автономной эксплуатации.

Преимущества

• энергоэффективность: благодаря общей системе питания и охлаждения блейд-серверы демонстрируют низкое энергопотребление на единицу вычислительной мощности
• быстрое масштабирование: увеличение вычислительных ресурсов реализуется путем установки дополнительных блейд-модулей в шасси, что значительно ускоряет процесс наращивания мощностей
• удобство обслуживания: поддерживается горячая замена модулей без необходимости отключения всего шасси, что минимизирует простои оборудования

Недостатки

• высокая стоимость: первоначальные затраты на приобретение шасси и модулей блейд-систем значительно выше, чем у стоечных или башенных серверов, что делает их менее доступными для SMB
• зависимость от производителя: отсутствие единого стандарта для модулей и шасси часто приводит к несовместимости оборудования разных вендоров, что ограничивает свободу выбора и создает риск нежелательной привязки к одному поставщику 
• повышенные требования к охлаждению: высокая плотность размещения вычислительных модулей вызывает значительное тепловыделение, что требует мощных централизованных систем охлаждения в шасси и специализированной инфраструктуры климат-контроля серверного помещения

Blade-системы ориентированы на корпоративный сегмент крупного бизнеса и профессиональные дата-центры. Данный форм-фактор оптимален для сценариев с высокими нагрузками: виртуализированные среды, облачные платформы, кластерные вычисления и управление большими базами данных.

Как выбрать форм-фактора сервера

Выбор зависит от задач и условий эксплуатации. Основные критерии:

• тип рабочих нагрузок: 1С, базы данных, приложения, VDI, виртуализация. От этого зависят CPU, объём ОЗУ, тип и число накопителей, требуемые IOPS;
• масштабируемость (как быстро нужно расти): добавление дисков и ОЗУ, установка новых узлов, горячая замена компонентов, планы по кластеризации;

• помещение и инфраструктура: есть ли 19-дюймовая стойка, кондиционирование, резервное питание. Tower подходит для офиса без стойки, Rack для серверной и ЦОД, Blade для высокой плотности в шасси;
• стоимость владения (TCO): энергопотребление и охлаждение, ФОТ администраторов, затраты на лицензии и ПО, покупка VS аренда сервера;
• отказоустойчивость и сервис: резервное оборудование, доступность запчастей, удаленное управление, SLA.

Нужен расчет и подбор оборудования под задачу — подготовим конфигурацию и сравнение TCO для покупки или аренды по модели IaaS, поможем с миграцией 1С, виртуализацией, бэкапами. Напишите запрос на почту sales@it-lite.ru или позвоните +7 (495) 646-23-16 и получите бесплатную персональную консультацию.