Typer serverutstyr: En oversikt

Servere utgjør ryggraden i moderne IT-infrastruktur, og driver alt fra små bedrifters nettsteder til massive cloud computing-plattformer. Selv om begrepet "server" ofte gir assosiasjoner til en enkelt fysisk boks i et datasenterstativ, omfatter det i virkeligheten et bredt spekter av maskinvare som er utformet for å oppfylle ulike krav til ytelse, plass og energi. Nedenfor ser vi nærmere på de vanligste typene serverutstyr, inkludert både komplette serversystemer og viktige støttekomponenter.

1. Fysiske serverformfaktorer

Rack-servere

Beskrivelse: Rack-servere er konstruert for å gli inn i standardiserte 19-tommers rack (eller, mindre vanlig, 23-tommers rack), og er optimalisert for miljøer med høy tetthet. Hver server er vanligvis 1U til 4U høy (der "U" tilsvarer 1,75 tommer).

Nøkkelegenskaper:

• Plasseffektivitet: Flere rack-enheter kan stables vertikalt, noe som gjør dem ideelle for datasentre med begrenset gulvplass.
• Servicevennlighet: Fronttilgjengelige stasjoner, strømforsyninger og utvidelsesspor forenkler vedlikehold og hurtigutskifting.
• Skalerbarhet: Det er enkelt å legge til flere rackservere etter hvert som behovet øker.

Brukstilfeller: Datasentre for bedrifter, nettskyanlegg, virtualiseringsklynger.

Bladservere

Beskrivelse: Blade-servere er ultratynne, modulære enheter som skyves inn i et felles chassis. Chassiset sørger for strøm, kjøling, nettverk og administrasjon, slik at hvert blad kan utelate mange av disse komponentene for å oppnå større tetthet.

Nøkkelegenskaper:

• Høy tetthet: Flere titalls blades kan dele et enkelt chassis som bare opptar noen få rack-enheter.
• Sentralisert administrasjon: Leveres ofte med integrerte administrasjonsmoduler for strøm, kjøling og nettverkssvitsjer.
• Redusert kabling: Delt infrastruktur i kabinettet minimerer antall eksterne kabler.

Brukstilfeller: Miljøer som krever massiv databehandlingstetthet - for eksempel HPC-klynger (High Performance Computing), store virtualiseringsfarmer eller telekommunikasjonsbackender.

Tårnservere

Beskrivelse: Disse frittstående serverne ligner tradisjonelle PC-tårn og er utformet for kontorer eller filialer der det ikke er plass til rack.

Nøkkelegenskaper:

• Utvidelsesmuligheter: Har generelt flere interne stasjonsbrønner og PCIe-utvidelsesplasser sammenlignet med rackservere til tilsvarende pris.
• Mindre behov for infrastruktur: Kan brukes på vanlige kontorpulter uten spesialiserte stativer eller kjøling.
• Støy og størrelse: De er ofte større og mer støyende enn rack- eller bladalternativer, noe som gjør dem mindre egnet for støyfølsomme miljøer.

Bruksområder: Små og mellomstore bedrifter, eksterne kontorer eller hjemmelaboratorier der det er tilstrekkelig med én eller to servere.

Mikroservere

Beskrivelse: Ultrakompakte servere som ofte prioriterer lavt strømforbruk fremfor rå prosessorkraft. De kan ligne små stasjonære PC-er eller til og med mindre "pizzaeske"-formfaktorer.

Nøkkelegenskaper:

• Energieffektivitet: CPU-er med lavt wattforbruk og minimalt med komponenter reduserer strømforbruket.
• Begrensede utvidelsesmuligheter: Vanligvis bare ett eller to stasjonsbrønner og minimalt med PCIe-plasser.
• Tetthet: Kan pakkes tett - noen modeller tillater dusinvis av mikroservere i ett enkelt rack.

Bruksområder: Lettvekts webservering, edge computing, innholdsleveringsnettverk (CDN) eller skalerbare mikrotjenestearkitekturer.

2. Interne kjernekomponenter

Utover de generelle formfaktorene er det visse interne maskinvareelementer som definerer en servers ytelse, pålitelighet og egnethet for ulike oppgaver. Disse komponentene avgjør ofte serverens klassifisering og bruk.

Prosessorer (CPU-er)

Typer:

• Xeon/EPYC med flere kjerner: Intel Xeon og AMD EPYC er de to ledende seriene med prosessorer i serverklassen, med flere titalls kjerner per socket, 64+ PCIe-baner og store hurtigbuffer på brikken.
• ARM-baserte prosessorer: ARM-chipene, som er på vei inn i hyperscale-miljøer, leverer høy energieffektivitet for skalerbare oppgaver.

Egenskaper å ta hensyn til:

• Kjerneantall og klokkehastighet: Balanse mellom ytelse med én tråd og gjennomstrømning med flere tråder.
• Termisk designkraft (TDP): Påvirker kjølebehov og strømforbruk.
• Integrerte funksjoner: Krypteringsakseleratorer, antall minnekanaler og virtualiseringsutvidelser.

Minne (RAM)

Typer:

• ECC-registrerte DIMM-moduler (RDIMM-moduler): Minne med feilkorrigerende kode er nesten universelt i serverinnstillinger for å forhindre datakorrupsjon.
• DIMM-moduler med redusert belastning (LRDIMM): Gir høyere kapasitet per modul, noe som er nyttig for minneintensive arbeidsmengder (databaser, analyse i minnet).

Nøkkeltall:

• Kapasitet: Servere kan støtte alt fra noen få gigabyte til flere terabyte, avhengig av antall DIMM-spor og modulstørrelser.
• Hastighet: Fra DDR4-2133 MT/s opp til DDR5-6400 MT/s, noe som påvirker datagjennomstrømningen.
• Kanalkonfigurasjon: Minnekontrollere med to, fire eller åtte kanaler forbedrer båndbredden.

Lagringsundersystemer

Harddiskstasjoner (HDD-er):

• Beskrivelse: Tradisjonelle roterende disker med høy kapasitet til en lavere kostnad per gigabyte.
• Bruksområder: Kuldelagring i bulk, sikkerhetskopieringslagre eller der gjennomstrømning, ikke ventetid, dominerer.

Solid State Drives (SSD-er):

• SATA/SAS SSD-er: Plugges inn i standard stasjonsbrønner, vanligvis med et tak på rundt 6 Gbps (SATA) eller 12 Gbps (SAS).
• NVMe (PCIe) SSD-er: Omgår eldre lagringskontrollere og gir betydelig lavere latenstid og høyere IOPS. Tilgjengelig i U.2-, M.2- eller add-in-kortformfaktorer.
• Enterprise vs. Consumer Grade: SSD-er for bedrifter støtter høyere skriveutholdenhet og beskyttelse mot strømbrudd.

Lagringskontroller og RAID-kort:

• RAID-kontrollere for maskinvare: Avlast paritets- og speilingsoppgaver, med batteridrevet hurtigbuffer eller flashbaserte hurtigbuffermoduler.
• Alternativer for programvaredefinert lagring (SDS): Utnytter CPU-sykluser og programvarelag (f.eks. Ceph, ZFS) for å samle stasjoner.

Nettverkstilknyttet lagring (NAS) og lagringsnettverk (SAN):

• NAS: Lagring på filnivå som er tilgjengelig via standard Ethernet (f.eks. NFS, SMB). Implementeres ofte med dedikerte NAS-apparater eller -servere.
• SAN: Lagring på blokknivå over Fibre Channel eller iSCSI, vanligvis ved hjelp av dedikerte Fibre Channel HBA-er og svitsjer.

Nettverksgrensesnittkort (NIC)

• Standard Ethernet-NIC-er: Tilgjengelig i hastigheter på 1GbE, 10GbE, 25GbE, 40GbE og 100GbE; viktig for å bestemme nettverksgjennomstrømning og server-til-server-kommunikasjon.
• SmartNIC-er (databehandlingsenheter): Avlast nettverks-, sikkerhets- eller lagringsoppgaver - ideelt for datasentre i hyperskala eller virtualiseringsverter.
• Fibre Channel Host Bus Adapters (HBA-er): Nødvendig for direkte tilkoblinger til Fibre Channel SAN.

Strømforsyninger og redundans

• Strømforsyninger som kan skiftes ut: Serverne leveres ofte med to (eller flere) redundante strømforsyninger; hvis den ene svikter, tar den andre over belastningen.
• 80 PLUS-sertifiseringsnivåer: Fra Bronze til Titanium, som indikerer effektivitet under typiske belastningsforhold. Høyere effektivitet reduserer energikostnader og kjølebehov.
• Strømfordelingsenheter (PDU-er): Rackmonterte enheter som distribuerer vekselstrøm til flere servere, ofte med mulighet for fjernovervåking.

Løsninger for kjøling

• Luftkjøling: Vifter med høy ytelse (luftstrøm fra front til bakside) kombinert med kjøleribber på CPU-er og andre varme komponenter.
• Væskekjøling: I miljøer der luftkjøling ikke er tilstrekkelig (f.eks. GPU-servere med høy tetthet), bruker noen datasentre væskekjølte serverkabinetter eller varmevekslere på bakdøren.
• Chassisvifter og kanaler: Mange servere har flere interne vifter for å opprettholde optimal luftstrøm på tvers av komponentene. Kanaler kanaliserer kjølig luft fra front til bakside, noe som reduserer varme punkter.

3. Spesialiserte serverklasser

GPU-akselererte servere

Beskrivelse: Utstyrt med en eller flere GPU-er med høy ytelse (f.eks. NVIDIA A100, AMD Instinct) sammen med CPU-er.

Kjennetegn:

• Høye krav til strøm og kjøling: Hver GPU kan forbruke hundrevis av watt, noe som krever en robust kjøleinfrastruktur.
• Tildeling av PCIe-baner: Krever hovedkort som er utformet for å støtte flere x16-spor med full båndbredde.

Bruksområder: Opplæring i maskinlæring, inferensarbeid, vitenskapelige simuleringer, videotranskoding.

Servere med høy tetthet/hyperkonvergerte servere

Beskrivelse: Kombinerer databehandling, lagring og nettverk i én enkelt enhet eller node, ofte som en del av en hyperkonvergert infrastruktur (HCI).

Kjennetegn:

• Integrert programvarestabel: Bunter virtualisering (f.eks. VMware vSAN, Nutanix Acropolis) for å samle ressurser på tvers av flere noder.
• Skalerbarhet ved å legge til noder: Skaler både lagring og databehandling ved å legge til flere identiske noder.

Bruksområder: Virtuell skrivebordsinfrastruktur (VDI), konsolidering av avdelingskontorer, distribusjon av private nettskyer.

Edge/IoT-servere

Beskrivelse: Kompakte, robuste servere som er bygget for å fungere i utradisjonelle miljøer - fabrikker, utsalgssteder, basestasjoner for telekommunikasjon.

Kjennetegn:

• Miljømessig toleranse: Utvidede spesifikasjoner for temperatur, fuktighet og støt/vibrasjon.
• Modulær I/O: Støtte for industriprotokoller (f.eks. Modbus, CAN-buss) i tillegg til standard Ethernet.

Bruksområder: Industrielle kontrollsystemer, lokal dataaggregering, IoT-gatewaybehandling.

4. Tilleggs- og støtteutstyr

Avbruddsfri strømforsyning (UPS)

Funksjon: Sørger for midlertidig, ren strøm under strømbrudd, forhindrer brå nedstengninger og muliggjør skånsom nedstengning av servere eller overgang til reservegeneratorer.

Typer:

• Standby (frakoblet) UPS: Holder kritiske komponenter strømforsynt, bytter til batteri ved nettfeil (kort overføringstid).
• Linjeinteraktiv UPS: Regulerer spenningen kontinuerlig; bedre for områder med varierende strømkvalitet.
• Online UPS med dobbeltkonvertering: Gir den reneste strømmen med null overføringstid; ideell for svært sensitive eller virksomhetskritiske servere.

KVM-brytere (tastatur, video, mus)

Formål: Gjør det mulig for administratorer å styre flere servere fra én enkelt konsoll, noe som reduserer behovet for separate skjermer og tastaturer for hver server.

Funksjoner:

• Digital KVM over IP: Muliggjør fjernstyring via LAN eller WAN.
• Lokale KVM-skuffer: Skyves inn i stativer og gir integrert tastatur, skjerm og berøringsplate for administrasjon på stedet.

Administrasjonsmoduler og fjernadministrasjonskort

Baseboard Management Controller (BMC): En innebygd mikrokontroller som gir tilgang utenfor båndet (IPMI, Redfish) for å overvåke maskinvaretilstanden, slå servere av og på og montere virtuelle medier.

Egenutviklede løsninger:

• iDRAC (Dell), iLO (HP), IMM (Lenovo): Forbedrede administrasjonsfunksjoner, fastvareoppdateringer og dashbord for maskinvareovervåking.

Nettverkssvitsjer og aggregeringsutstyr

• Topp-of-Rack (ToR)-svitsjer: Aggregerer tilkoblinger fra rackservere; har ofte 10 GbE-porter som er uplinked til aggregerings-/kjernesvitsjer.
• Leaf-Spine-arkitekturer: I moderne datasentre kobles leaf-svitsjer direkte til servernes NIC-er, mens spine-svitsjer sørger for backbone-tilkobling med høy båndbredde.

Kabling og kabelhåndtering

• Strukturert kabling: Inkluderer CAT6/6A for opptil 10GbE eller høyere; fiberoptikk (OM4, OS2) for 40GbE, 100GbE eller langdistanseløp.
• Kabelskuffer, håndteringsarmer og borrelåsstropper: Opprettholder luftstrømmen og forenkler kabelsporing under vedlikehold.

5. Nye trender og betraktninger

Modulære datasenterkapsler

Ferdigmonterte, containeriserte rack som inneholder servere, kjøling og strømdistribusjon. Kan raskt settes ut i utkanten eller som midlertidig kapasitet.

Innføring av ARM-baserte servere

Selskaper som Amazon (Graviton-instanser), Ampere og Marvell driver ARM inn i vanlige serverarbeidsbelastninger - og lover bedre ytelse per watt for visse skybaserte applikasjoner.

Komponerbar infrastruktur

Bruk av "disaggregerte" bassenger av CPU, minne, lagring og akseleratorer som kan klargjøres og rekonfigureres via programvare, uten at maskinvaren flyttes fysisk. Krever spesialiserte sammenkoblingsstrukturer (f.eks. NVMe over Fabrics).

AI-prosessorer og FPGA-er

I tillegg til GPU-er integreres feltprogrammerbare grindmatriser (FPGA-er) og dedikerte AI-akseleratorer (som Googles TPU) i servertilbudene for å akselerere inferensoppgaver med lavere latenstid og lavere strømforbruk.

Grønn/bærekraftig maskinvare

Økt fokus på kompatibilitet med fornybar energi, resirkulerte materialer og høyere energieffektivitet. Noen leverandører publiserer nå "karbonfotavtrykk"-estimater for individuelle servere.

Konklusjon

Serverutstyr omfatter et mangfoldig økosystem av formfaktorer, interne komponenter, spesialiserte akseleratorer og støtteutstyr. Enten du trenger en plassbesparende bladeserver for et klyngemiljø med høy tetthet, en robust mikroserver på nettverkskanten eller en kraftig GPU-rigg for maskinlæring, finnes det skreddersydd maskinvare som passer til praktisk talt alle behov. Viktige hensyn - som databehandlingstetthet, energieffektivitet, utvidelsesmuligheter og administrasjon - styrer valget av serverutstyr og tilhørende komponenter. Etter hvert som teknologien utvikler seg (f.eks. ARM-teknologi, komponerbar infrastruktur, AI-co-prosessorer), vil servertilbudet bli stadig mer variert, slik at organisasjoner kan tilpasse maskinvareinvesteringene sine nøyaktig til arbeidsmengdekrav og bærekraftsmål.