Was ist ein Blade-Server?

Wie bei allen Arten von Servern besteht der grundlegende Zweck von Blade-Servern darin, Dienste für andere Programme und Benutzer bereitzustellen, und zwar im Rahmen des sogenannten Client/Server-Modells, einer Architektur, die als Fundament für die meisten modernen IT-Umgebungen gilt.

Blade-Server sind grundlegende Komponenten vieler Rechenzentren, die physische Bereiche sind, in denen die IT-Infrastruktur untergebracht ist und die den Aufbau und Betrieb von Anwendungen und Services ermöglichen. Blade-Server bieten Unternehmen eine kompakte, effiziente und hoch skalierbare Möglichkeit zur Maximierung ihrer Ressourcen in einer Rechenumgebung mit hoher Dichte, in der Leistung und Platzbedarf Vorrang haben.

Blade-Server sind weit verbreitet. Der weltweite Markt für Blade-Server wurde im letzten Jahr auf 19 Milliarden US-Dollar geschätzt. Es wird erwartet, dass es in den nächsten 5 Jahren auf 31 Milliarden USD ansteigt, was einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 9,1 % entspricht.¹ Blade-Server und andere Arten von Server-Technologie werden von einigen der größten IT-Unternehmen der Welt hergestellt und verkauft, darunter Cisco, Dell, Hewlett Packard Enterprises (HPE) und Lenovo.

Blade-Server werden als modulare Serversysteme bezeichnet, was bedeutet, dass sie aus kleineren Komponenten bestehen, die in einem kleinen Blade-Gehäuse oder Serverchassis untergebracht sind. Hier ist ein genauerer Blick auf die Kernkomponenten von Blade-Servern und wie sie in einem Blade-Server-System zusammenwirken.

• Gehäuse: Eine kompakte, boxähnliche Struktur, die mehrere dünne elektronische Platinen enthält, die als Server-Blades bezeichnet werden.
• Backplane: Eine Leiterplatte, die als einziger Verbindungspunkt für all die verschiedenen Server-Blades auf einem Blade-Server dient.
• Server-Blades: Kleine, modulare Einheiten, die einen einzelnen Server sowie die Computersysteme, Prozessoren, Speicher und Adapter enthalten, die zum Verschieben von Daten in einem Netzwerk erforderlich sind.
• Server: Die einzelnen Blades eines Blade-Servers enthalten Server, die dediziert einer bestimmten Anwendung sind, sowie den Arbeitsspeicher und die Prozessoren, die benötigt werden, um die Anwendung auszuführen.
• Racks: Racks sind Einheiten in einem Serverraum, in denen viele einzelne Blade-Server gespeichert werden.

Blade-Server werden nach drei Aspekten ihrer Funktionalität kategorisiert: Leistung, Speicher und Verbindungstyp:

• Leistung: Leistung, auch als CPU-Leistung (Central Processing Unit) bekannt, ist ein entscheidender Aspekt der Blade-Server-Funktionalität. Je nach Anwendungsfall und Rechenumgebung können Blade-Server mit unterschiedlichen CPUs ausgestattet werden (zum Beispiel Intel, Advanced Micro Devices (AMD), Sun Microsystems oder andere). Je leistungsfähiger die CPU, desto mehr Funktionen kann der Blade-Server ausführen. Blade-Server mit leistungsstärkeren CPUs sind normalerweise für ressourcenintensive Umgebungen wie Cloud Computing und Virtualisierung reserviert.
• Speicher: Ein weiterer Aspekt von Blade-Servern, der für ihre Einstufung ausschlaggebend ist, ist ihre Speicherkapazität, auch bekannt als ihr Speicher. Blade-Server nutzen eine Vielzahl gängiger Speichersysteme, wie z. B. statisches RAM (SRAM) und dynamisches RAM (DRAM). Blade-Server verwenden auch speziellere Speicher, wie z. B. Double Data Rate Static RAM (DDR SDRAM), für die Echtzeitverarbeitung.
• Verbindungstyp: Blade-Server haben ein einheitliches Design, sodass sie leicht zwischen Rechenzentren verschoben und für verschiedene Geschäftsanforderungen konfiguriert werden können. Einige Blade-Server haben eine einfache ethernet-Ausgabe, während andere Serial Advanced Technologie-Attachment (SATA) oder ein storage area network (SAN) für hochgeschwindigkeits-, hochleistungs-Datenübertragung verwenden. Blade-Server können so konzipiert werden, dass sie je nach Ressourcen und Anforderungen mit verschiedenen modernen oder veralteten Netzwerkumgebungen verbunden werden können.

Neben Blade-Servern setzen moderne Rechenzentren hauptsächlich auf zwei andere Arten von Servern: Rack-Server und Tower-Server. Obwohl sie in ihrer Funktionalität den Blade-Servern ähneln, weisen diese beiden anderen Typen einige bemerkenswerte Unterschiede auf.

Rack-Server

Rack-Server sind eine günstigere, etwas kleinere Option für Blade-Server und nicht so leistungsstark. Außerdem können sie im Gegensatz zu Blade-Servern nicht im laufenden Betrieb ausgetauscht oder repariert werden, ohne die gesamte Systemfunktionalität zu beeinträchtigen, was die Wartung erschwert.

Einige Unternehmen bevorzugen immer noch Rack-Server aufgrund ihrer Kosten, der Kompatibilität mit bestehenden Rechenzentrum-Technologien und der Tatsache, dass sie als eigenständige Server verwendet werden können und ihre Ressourcen ohne eine zentrale, einheitliche Verwaltung bereitstellen. Blade-Server hingegen können oft nur als Teil eines größeren Netzwerks verwendet werden.

Tower-Server

Tower-Server sind PCs, die so konfiguriert wurden, dass sie wie ein Server laufen. Als Desktop-Computer sind sie größer als Blade- oder Rack-Server. Tower-Server werden in der Regel eingesetzt, wenn ein IT-Administrator einen dedizierten Server benötigt, um einen bestimmten Service oder eine bestimmte Funktion/Funktionen bereitzustellen. Tower-Server ermöglichen beispielsweise häufig DHCP- Dynamic Host Protocol oder DNS Services, was Netzwerkadministratoren mehr Flexibilität und Kontrolle über ein Netzwerk bietet.

Das Design von Blade-Servern legt den Schwerpunkt auf die Benutzersteuerung und -verwaltung bei der Art und Weise, wie Daten zwischen Geräten in einem Netzwerk übertragen werden. Diese Architektur bietet viele Nutzen, die für IT-Administratoren in Unternehmen priorisiert sind, wie z. B. Energieverbrauch, Kostenreduzierung, Flexibilität und mehr.

Blade-Server gelten als hochflexible Lösungen, die oft zusammen mit anderen Serversystemen in einem Rechenzentrum oder Netzwerk bereitgestellt werden und es Systemadministratoren ermöglichen, Workloads auf viele Server und Geräte zu verteilen.

Der Aufbau von Blade-Servern ermöglicht es Unternehmen, sie problemlos hinzuzufügen oder zu entfernen, wenn sich der Rechenbedarf ändert. Blade-Server sind außerdem Hot-Swap-fähig, d.h. sie können einfach ausgetauscht werden, ohne die Gesamtleistung des Systems zu beeinträchtigen.

Der Blade-Server-Aufbau ermöglicht eine minimale Verkabelung, d. h. die Verwendung physischer Kabel in einem Rechenzentrum oder einer Netzwerkumgebung, um die Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten zu optimieren. Die Anzahl der Komponenten, auf die sie sich für die Funktionalität verlassen, ist einfach und minimal, und ihr modulares Design ermöglicht, dass sie leicht gespeichert werden können.

Blade-Server reduzieren in der Regel den Stromverbrauch in Netzwerken und Rechenzentren durch die gemeinsame Nutzung teurer Ressourcen wie Power®  und Kühlsysteme.

Viele der Netzwerke und Rechenzentren, die Blade-Server ermöglichen, erfordern eine hohe Verfügbarkeit, d. h. die Fähigkeit eines Systems, so gut wie möglich zu 100 % der Zeit laufen zu können. Zu diesem Zweck verfügen Blade-Server häufig über Funktionen wie ein redundantes Power® -Netzteil, leicht austauschbare Komponenten und Cluster-Konfigurationen, die die Verfügbarkeit erhöhen.

Im Gegensatz zu anderen Arten von Servern sind Blade-Server extrem dünn und bestehen aus der geringsten Anzahl von Komponenten, die für die Funktionalität erforderlich sind. Jedes Blade enthält beispielsweise alle notwendigen Prozessoren und Speicher für die Ausführung einer einzelnen Anwendung.

Neben ihrer Größe ermöglicht das modulare Design von Blade-Servern, dass sie problemlos mit anderen Servertypen in einem Rechenzentrum oder einer Netzwerkumgebung gestapelt werden können.  

Aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit und Leistung sind Blade-Server zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Unterstützung der Rechenzentrums- und Netzwerkanforderungen für viele geschäftskritische Anwendungen geworden.

Beispielsweise unterstützen Blade-Server die Verarbeitungs- und Analyseanforderungen vieler Big-Data-Analytics-Anwendungen, einschließlich vieler Anwendungsfälle für Edge-Computing und Internet der Dinge (IoT), bei denen Daten in Echtzeit verarbeitet werden müssen, und zwar in der Nähe ihres Generierungsursprungs.

Aufgrund ihres modularen Designs können Blade-Server problemlos zur vorhandenen IT-Infrastruktur hinzugefügt oder daraus entfernt werden. Bei sich ändernden Rechenanforderungen können Blade-Server nach oben oder unten skaliert werden.

Wenn virtualisiert, sind die Serverkarten noch skalierbarer und bieten IT-Administratoren noch mehr Flexibilität bei der Anpassung ihrer Serverumgebung.

Aufgrund der Skalierbarkeit, Flexibilität und kompakten Struktur von Blade-Servern sind sie ideal für viele verschiedene Geschäftszwecke. Von Cloud Computing und Virtualisierung bis hin zu Edge Computing und Lösungen für das Internet der Dinge (IoT) – hier sind einige ihrer beliebtesten Anwendungsfälle:

• Rechenzentren: Das Blade-Server-Design macht sie zu einer beliebten Wahl für viele Arten von Rechenzentren, darunter für Unternehmen, Cloud-Anwendungen und mehr. Dank ihrer schlanken, kompakten Architektur brauchen Blade-Server wenig Platz, und die geteilte Nutzung von Ressourcen trägt zur Kostensenkung bei.
• Virtualisierung: Blade-Server sind gut für das Hosten von Virtual Machines (VMs) geeignet. Dabei handelt es sich um virtuelle Instanzen von Computern, die zum Ausführen von Programmen auf Software statt auf Hardware basieren. So können Unternehmen die Anzahl der von ihnen verwendeten Server konsolidieren. Mit mehreren Serverknoten auf einem einzigen Blade oder Chassis kann die Rechenleistung auf kleinem Raum maximiert werden.
• Cloud Computing: Blade-Server gelten aufgrund ihrer Skalierbarkeit und Effizienz als gute Wahl für öffentliche und private Cloud-Computing-Umgebungen. Cloud-Provider müssen oft die Rechenleistung auf kleinem Raum maximieren, und Blade-Server können in ihrem kompakten Design eine beträchtliche Menge an Rechenleistung unterbringen.
• Internet der Dinge und Edge Computing: Blade-Server werden aufgrund ihrer Echtzeitverarbeitungsfunktionen häufig in der Umgebung von Netzwerken eingesetzt. In einer Edge-Computing-Umgebung kann ein Blade-Server Daten in der Nähe eines IoT-Geräts (Internet der Dinge) analysieren und verarbeiten, z. B. bei einer Windmühle oder einem Wasserkraftwerk. Dadurch können sich die IoT-Funktionen entfalten und die Latenz, also die Messung der Verzögerungen in einem System, reduziert werden.

Zwar sind Blade-Server in vielen IT-Umgebungen von Unternehmen beliebt, doch sind in letzter Zeit andere Arten von Servern auf den Markt gekommen, die sich besser für speziellere Anwendungsfälle eignen.

Wie Blade-Server sind auch Brick-Server für Umgebungen mit hoher Rechendichte konzipiert, in denen Größe und Effizienz unerlässlich sind. Während Blade-Server jedoch spezielle Gehäuse benötigen, in denen die einzelnen Blades untergebracht werden, sind Brick-Server vollständig in sich geschlossen und lassen sich problemlos auf herkömmlichen Server-Racks stapeln.

Brick-Server sind kompakter und anpassungsfähiger als Blade-Server. Sie sind auch besser mit anderen Arten von Software und Hardware kompatibel, aber sie teilen Ressourcen nicht so gut wie Blade-Server.

Unternehmen greifen häufig auf Brick-Server zurück, wenn sie Anwendungen ausführen müssen, die noch mehr Rechenleistung pro Quadratzentimeter Fläche erfordern, als Blade-Server bieten können.

Kassettenserver, auch als Microserver bezeichnet, sind sogar noch kompakter als Blade-Server und Brick-Server. Ihr Name kommt daher, weil sie in Größe und Form einer Druckerpatrone ähneln.

Kassettenserver bieten viele der Vorteile von Blade- und Brick-Servern – Größe, Effizienz und Skalierbarkeit –, aber noch kleiner. Kassettenserver sind für hochspezialisierte Rechenumgebungen wie bestimmte Arten von Webservern, Hosting, Videotranskodierung, Big-Data-Analysen und mehr reserviert.

Hybrid-Server sind Server, die eine Kombination aus virtualisierten und lokalen Serverressourcen darstellen. Diese Architektur ermöglicht es Unternehmen, Ressourcen in der Cloud nach Bedarf zu nutzen und gleichzeitig die Ressourcen lokal beizubehalten.

Unternehmen, die ein hohes Maß an Kontrolle und Verwaltung ihrer Serverumgebung wollen, setzen in der Regel auf Blade-Server. Unternehmen, die jedoch die Skalierbarkeit und Flexibilität der Cloud priorisieren möchten, entscheiden sich in der Regel für eine Hybrid-Server-Lösung.