Come funzionano i rack server?

I data center generalmente tendono a preferire le unità rack, gli armadi IT e i rack server. I diversi tipi e i differenti componenti dei rack server forniscono una potenza di calcolo forte e orientata alle necessità, in un alloggiamento rack stabile e resistente.

A soli tre anni dall’introduzione del primo server web nel 1990, la serie ProLiant di Compaq è stato il primo rack server a essere sviluppato. Da allora, i rack server hanno contribuito all’efficienza di calcolo e all’elaborazione delle informazioni nei data center. Questi server garantiscono che degli alloggiamenti sicuri simili ad armadi ospitino server e componenti di server critici in uno spazio ridotto. La loro introduzione è stata accompagnata dalla diffusione delle ormai onnipresenti sale server.

Il termine rack server descrive la struttura dell’hardware, oltre che il vantaggio per il software. I rack server sono costituiti da server e componenti montati su dei rack standardizzati da 19 pollici come slot. L’alloggiamento del rack comprende degli slot di montaggio (rack bays) che consentono di avvitare i componenti hardware in modo sicuro e stabile. Il principio della configurazione stack garantisce una facile ventilazione del sistema server e una maggiore densità di hardware in uno spazio ridotto.

L’alloggiamento e la griglia di montaggio, noti come rack, fungono da cornice per la sistemazione dei server. Nel rack, l’hardware dei server e i relativi componenti possono essere montati come slot orizzontali o addirittura verticali. Grazie alla larghezza standardizzata di 19 pollici e alle diverse unità di altezza, i rack server possono essere installati in modo efficiente uno accanto all’altro. La profondità di installazione è di 60, 80, 100 o 120 centimetri. Altri componenti importanti sono le guide, i binari e le staffe per i cavi, i sensori, le unità di ventilazione e raffreddamento. A seconda dei requisiti di sicurezza, possono includere anche sistemi di estinzione per lo spegnimento del gas in caso di emergenza.

Di seguito altri elementi importanti dei rack server:

• Alimentazione (PSU)
• CPU
• Memoria ad accesso casuale (RAM)
• SSD o HDD
• Schede o adattatori di rete
• Controller RAID
• Adattatore bus host

Le applicazioni dei rack server sono molteplici. Grazie alla loro configurabilità e alla facilità di scalare ed espandere i componenti del server, sono adatti sia alle piccole e medie imprese che ai grandi data center. Impilando i server nel rack, le risorse vengono consolidate in modo più efficiente e con minore ingombro.

I compiti principali che i rack server svolgono di solito includono:

• Virtualizzazione: i rack server sono adatti alla virtualizzazione delle risorse hardware secondo il principio XaaS (Anything as a Service) grazie alla loro configurazione versatile e all’installazione poco ingombrante. Ciò consente di ridurre efficacemente le infrastrutture IT mantenendo o migliorandone le prestazioni.
• Comunicazione: i rack server controllano e gestiscono i processi di comunicazione interni ed esterni.
• File server: i rack server spesso fungono da file server memorizzando i dati e organizzando l’accesso alle risorse di archiviazione nella rete.
• Server di stampa: i rack server sono utilizzati anche per i lavori di stampa dedicati in una rete di computer e per l’inoltro dei lavori a stampanti e plotter.
• Server di accesso alla rete (NAS): un server montato su rack può essere utilizzato per gestire l’accesso a dati, programmi o reti sotto forma di server di accesso alla rete (NAS).
• Archiviazione: a seconda della portata e della dotazione dei rack server, è possibile utilizzare risorse di archiviazione aggiuntive o consolidarle con altri componenti.

Altre aree di applicazione includono:

• Server proxy
• Server DNS
• Server di streaming
• Server di gioco
• Server di posta elettronica

I rack server si differenziano per caratteristiche e dimensioni. I rack con standardizzazione a 19 pollici sono i più utilizzati e sono solitamente suddivisi in rack a 2 e a 4 montanti. A seconda della larghezza, i componenti del server possono essere montati orizzontalmente o verticalmente negli slot. Le unità di altezza verticale (unità rack) sono un’altra importante distinzione e hanno una dimensione standardizzata di 1,75 pollici (4,445 centimetri). Come impostazione predefinita, i rack comprendono 42 unità di altezza.

Poiché non tutti gli slot sono forniti fin dall’inizio, si utilizzano anche dei pannelli ciechi, ovvero dei segnaposto che garantiscono, ad esempio, un’ottica migliore. Fondamentalmente, la scelta del rack server e dei componenti dipende dalle prestazioni individuali e dalle esigenze di spazio perché queste determinano anche l’altezza e la profondità di installazione necessarie.

Le tendenze verso data center più potenti ed efficienti e la crescente domanda di potenza di calcolo e prestazioni spingono l’hardware dei server a diventare sempre più compatto e piccolo. Sebbene i rack server siano tra le tecnologie server più diffuse, alternative come i blade server e i cartridge server stanno diventando sempre più popolari. Queste soluzioni offrono maggiore mobilità, risparmiano spazio ed energia e consentono di scalare e configurare facilmente i server grazie a componenti modulari.

Anche i micro server sono sempre più considerati un’alternativa. Tuttavia, i classici server a torre rappresentano un’altra opzione per le piccole aziende che non dispongono di sale server e che richiedono un’elevata potenza di calcolo.

Il primo blade server commerciale è stato lanciato nel 2001 e ha ottimizzato la tecnologia dei rack server. I blade server hanno aggirato uno dei principali punti deboli dei rack server: il problema dello spazio causato da molti componenti del server in telai fissi per il montaggio su rack. Questi utilizzano uno chassis modulare con componenti chiave sotto forma di più lame di server ultrasottili. Ciò significa che le aziende possono beneficiare di un hardware server più piccolo a parità di potenza di calcolo o superiore. L’espansione e la manutenzione sono meno complicate, poiché i nuovi componenti vengono semplicemente inseriti o estratti dallo chassis.

Tuttavia, i blade server sono molto più cari da acquistare, configurare e impostare. Anche la sostituzione dei componenti può essere più complessa a causa del vendor lock-in. Utilizzati principalmente per applicazioni dedicate, consentono un minor numero di estensioni rispetto ai rack server. Questo perché le connessioni per dischi rigidi o slot PCI aggiuntivi sono solitamente ridotte. Pertanto, i rack server sono ancora la prima scelta per molte aziende grazie al buon rapporto qualità-prezzo.