雙胞胎伺服器採購大特輯
近年來有越來越多的的伺服器廠商開始推出雙胞胎伺服器，可在1U空間內安裝兩臺實體伺服器，或是2U空間內安裝4臺伺服器，不僅實體伺服器數量倍增，管理與操作方式也與一般機架式伺服器無異。今年我們第一次同時實際測試了多臺雙胞胎伺服器，並分析它們的差異性與應用環境
在企業伺服器的應用上，常見的是機架式伺服器，其次是直立式伺服器，而刀鋒伺服器雖然推出很多年了，但普及程度還是很有限，於是開始有廠商把腦筋動到了機架式與刀鋒混合式的作法，那就是雙胞胎（多主機板）伺服器（Twin Server）。
與刀鋒伺服器類似，但這類伺服器並不需要專用的刀鋒機箱，直接採用一般機架式伺服器的外觀，並且讓原本僅能安裝一臺伺服器的1U、2U，或4U的機櫃，可在相同空間中容納更多臺，甚至雙倍數量的伺服器，在機房空間受限制的環境中非常適合。
另外，雖然同樣在機箱內安裝多臺伺服器，雙胞胎伺服器與刀鋒伺服器最大的不同，在於管理的方式不同。
刀鋒伺服器的管理，是透過機箱內建的交換器整合，在管理上可視為一臺伺服器，而雙胞胎伺服器因為每節點都是獨立運作，彼此之間並沒有關連性。例如一臺雙節點的伺服器，雖然使用相同的機箱，甚至是共用電源供應器與風扇，不過因為他們的作業系統之間沒有任何關連性，因此可將他們視為2臺獨立運作的伺服器。
在處理器方面，這類機種大多數都採用2路的架構，也就是在一張主機板上安裝2顆處理器，以維持每節點基本的運算效能，除此之外，也有單路與4路等設計，不過比較少見。
內建的記憶體插槽數量上，則因為多數的雙胞胎伺服器主機板都採用半寬的設計，也就是主機板的大小比一般伺服器還小，因此記憶體插槽都比較少。
例如本次測試的4臺伺服器中，就有3臺的主機板採用半寬的設計，像華碩RS700D、Dell C6100與泰安B7018Y190，他們都內建12個記憶體插槽，支援最大容量為96GB；而本次唯一採用全寬節點的HP SL165z G7，則是每節點都內建24個記憶體插槽，可明顯主機板大小與記憶體插槽數量之間的關係。
雙胞胎伺服器的應用環境與特性
雖然，許多伺服器廠商都有雙胞胎伺服器的產品，但是就像刀鋒伺服器，彼此之間並沒有通用的規格，也就是說一旦買了某一家的刀鋒伺服器，之後就必須購買該廠商的刀鋒模組，而這類情況在雙胞胎伺服器也是如此。因此，這類型伺服器在設計上，雖然許多地方都大同小異，例如大多都採用半寬的主機板、獨立的操作面板，且每節點都獨立運作，不過彼此之間並不相容，而且差異很大。依照本次測試的4臺伺服器，大致可分為三種應用環境，第一種是單純的需要多臺伺服器的高密度使用環境；第二種是為了提升電源使用率而導入；第三種是由多節點串接，適用於網格運算的高效能運算（High Performance Computing，HPC）等。
●高密度使用環境
不分國內外，目前有越來越多伺服器廠商，開始推出多節點的伺服器。在機構設計上，這類型伺服器大多將內接節點的主機板寬度，設計為僅有一般主機板寬度的一半，而機箱外殼都採用一般機架式的設計，因此可將這類伺服器置入機架中，與一般伺服器擺放在一起。
由於這類伺服器的主機板寬度僅有一般主機板的一半，因此主機板上可連接的記憶體、PCIe擴充介面，甚至磁碟陣列控制卡等，都少於一般伺服器。因此這種雙胞胎伺服器，適合用於需要多臺伺服器，但是儲存容量不需要多、擴充性的要求也較低的環境。
例如泰安的B7018Y190，只有12個記憶體插槽，記憶體最大容量為96GB；而硬碟的儲存空間在硬碟容量上，每節點最多可安裝4臺2.5吋硬碟，不過主機板上僅有一個PCIe擴充埠，且在1U的機箱高度中，即使加裝了橫向轉接卡，仍然只能加裝半高的擴充卡。因此可看出這類機種在擴充能力上比較受限制。不過，多主機板伺服器的優勢，在於相同的機櫃空間中，可架設更多的臺伺服器，就如同虛擬機器一般，但差別在於前者是實體，後者則是以虛擬為主。而且在建構這種多伺服器的環境，對於目前不打算導入虛擬化卻要做到機房整併較適合，此技術門檻與花費較低，比較適合中小型企業，在有限的機房空間內，但是需要多臺伺服器的情況下使用。
●提高電源使用率
在機構設計上，許多這類型伺服器都採共用的電源供應器，也就是機箱內多臺伺服器節點，電源都來自於機箱的電源供應器，而非獨立由自己供電。因此電源供應器就同時提供2或4，甚至更多節點的運作，因此一般這類機種都採用支援熱抽換，且可1+1備援的電源供應器，不過因為多節點的架構，整臺設備的處理器數量與記憶體數量，可能是一般單臺伺服器的數倍，因此耗電量也比單一伺服器更高，因此電源供應器的瓦數一般都比較大，例如華碩RS700D的770瓦、Dell C6100的1100瓦，以及HP SL165z G7的1200瓦。
另外，除了這些電源供應器之外，廠商還提供了多種不同供電量的電源供應器，以方便使用者依照使用環境，選擇適當瓦數的電源供應器。
比較特殊的，就是HP的SL系列，這系列的機箱除了可安裝1+1備援的電源供應器之外，還可安裝最多4個電源供應器，可達到3+1的備援，也就是說，安裝的4個電源供應器可允許其中1個停止運作，留其餘3個提供機箱內所有節點的運作。因為多個電源供應器同時運作，這樣做的好處，在於提供電源供應器的備援之外，可以穩定提供全部節點所需的電量。
不過，當我們實際測試之後發現，這類型伺服器中，採用共用電源供應器的機種，耗電量並不是累加的。例如僅啟動單一節點的Dell C6100，待機與伺服器滿載的耗電量分別是169瓦與243瓦，與一般2路伺服器相比略高了一些，但是在4節點全部啟動的狀態下，待機與滿載的耗電量分別是410瓦與622瓦，平均每節點待機的耗電量僅有102.5瓦，而處理器滿載僅有155.5瓦，比單一節點啟動時還省電。
同樣的，在採用AMD Opteron 6174處理器的HP SL165z G7也可發現同樣的狀況。單節點啟動時，待機與滿載的耗電量分別是163瓦與335瓦，而雙節點啟動時，則是317瓦與650瓦，可看出共用電源供應器的雙胞胎伺服器耗電量，並不是累加的，也可說是啟用節點越多，電源使用率越高。
●高效能運算環境
除了上述適用情況與優點外，還有一種很特殊的使用情境：組成高效能運算，甚至超級電腦的高效能運算環境。
目前，全世界運算速度最快的前500大超級電腦，多數都是由多臺電腦所組成，透過例如InfiniBand等高速傳輸通道彼此連接，由數十臺甚至上千臺組成一個系統，並由系統中的各個節點分攤運算，因此這種使用環境，一般都是需要大量演算與模擬的石油探勘業者、氣象局或是學術單位等所使用。
而本次測試的機種中，HP SL165z G7即搭配1張4×QDR的InfiniBand卡，而華碩的RS700D雖然沒有內建這類晶片，不過他們也有內建DDR與QDR InfiniBand的RS702D與RS704D等機種。對這類針對HPC的機種來說，資料的儲存與磁碟陣列等保護資料的格式並不是很重要，因此它們可連接的硬碟數量相對的比較少，例如HP SL165z只能連接2臺3.5吋硬碟，而華碩RS700D則可安裝4臺2.5吋硬碟。
比較要注意的，透過網格連接的方式是可以組成高運算效能的超級電腦，不過是否善用系統內每臺伺服器的運算效能，則必須仰賴程式的設定，也就是說，程式在運算的分配設計上寫的好，才能完整發揮每一個節點的運算效能。
雖然這種伺服器單機售價非常高昂，不過它們的販售方式，一般也不是一臺一臺的賣，而是大量的採購，由多臺組成一個高速運算的系統，且倘若有任何節點損毀，透過多節點可快速抽取的特殊設計，只要將損壞的節點抽出，安插新的節點並重新啟動，即可與系統持續接軌，因此在如此大量需求的採購情況下，這類伺服器的價格又和單一產品不同。例如本次測試中，最貴的HP DL165z G7雙節點，加上z6000的機箱，建議售價竟高達159.5萬元。
●硬體備援機制
除了上述這些雙胞胎伺服器，另外還有一種比較特殊的應用：硬體備援。
若單純以硬體規格來看，有些以容錯為號召的伺服器產品，也是內建2張主機板的伺服器，不過應用上，它是兩張主機板互相備援，且不僅是硬碟內存的資料可做鏡像備援，連硬體也都具有備援的保護機制。
這種伺服器主要目的是保護重要資料與系統，許多伺服器的服務都是不能停機，不容許短暫的維修或是重新啟動的狀態，因此除了上面的資料必須隨時受到保護之外，硬體元件也不能停止運作。就如同可1+1備援的電源供應器，在其中一個產生問題時，另一個能即時接手持續為系統提供電力。
產品實測
2U，2節點伺服器：華碩RS700D-E6/RS8
可在1U的機身內安裝2個節點，而每節點最多可安裝4臺2.5吋硬碟、2顆Intel Xeon 5500或5600系列處理器，並內建12個記憶體插槽。內建的兩張主機板無法抽換，不過可安裝2個770瓦的電源供應器，且符合80+ Gold認證，並支援熱抽換與1+1備援
2U，4節點伺服器：Dell PowerEdge C6100
是本次測試中唯一可在2U機身內，安裝4臺伺服器節點，也是唯一從機箱後方抽取節點的機種。這臺伺服器的前方面板，共可安裝12臺3.5吋硬碟，另外還可選擇2.5吋硬碟的模組，最多可安裝24臺
2U，2節點伺服器：HP ProLiant SL165z G7
SL165z G7是一臺全寬的節點，搭配z6000的機箱。這機箱前半段可安裝節點模組，而後半部則是上下兩個節點共用的風扇，以及兩臺供電量為1200瓦，支援熱抽換與1+1備援的電源供應器
1U，2節點伺服器：泰安B7018Y190
分成機箱Y190與伺服器B7018，每個節點可安裝兩顆Intel Xeon 5500或5600系列處理器，而且安裝支援熱抽換的電源供應器。Y190機箱最大特色在於它的節點安裝方式，是由前方整臺插入，且硬碟直接安裝在節點上
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與刀鋒伺服器類似，但這類伺服器並不需要專用的刀鋒機箱，直接採用一般機架式伺服器的外觀，並且讓原本僅能安裝一臺伺服器的1U、2U，或4U的機櫃，可在相同空間中容納更多臺，甚至雙倍數量的伺服器，在機房空間受限制的環境中非常適合。
另外，雖然同樣在機箱內安裝多臺伺服器，雙胞胎伺服器與刀鋒伺服器最大的不同，在於管理的方式不同。
刀鋒伺服器的管理，是透過機箱內建的交換器整合，在管理上可視為一臺伺服器，而雙胞胎伺服器因為每節點都是獨立運作，彼此之間並沒有關連性。例如一臺雙節點的伺服器，雖然使用相同的機箱，甚至是共用電源供應器與風扇，不過因為他們的作業系統之間沒有任何關連性，因此可將他們視為2臺獨立運作的伺服器。
在處理器方面，這類機種大多數都採用2路的架構，也就是在一張主機板上安裝2顆處理器，以維持每節點基本的運算效能，除此之外，也有單路與4路等設計，不過比較少見。
內建的記憶體插槽數量上，則因為多數的雙胞胎伺服器主機板都採用半寬的設計，也就是主機板的大小比一般伺服器還小，因此記憶體插槽都比較少。
例如本次測試的4臺伺服器中，就有3臺的主機板採用半寬的設計，像華碩RS700D、Dell C6100與泰安B7018Y190，他們都內建12個記憶體插槽，支援最大容量為96GB；而本次唯一採用全寬節點的HP SL165z G7，則是每節點都內建24個記憶體插槽，可明顯主機板大小與記憶體插槽數量之間的關係。
雙胞胎伺服器的應用環境與特性
雖然，許多伺服器廠商都有雙胞胎伺服器的產品，但是就像刀鋒伺服器，彼此之間並沒有通用的規格，也就是說一旦買了某一家的刀鋒伺服器，之後就必須購買該廠商的刀鋒模組，而這類情況在雙胞胎伺服器也是如此。因此，這類型伺服器在設計上，雖然許多地方都大同小異，例如大多都採用半寬的主機板、獨立的操作面板，且每節點都獨立運作，不過彼此之間並不相容，而且差異很大。依照本次測試的4臺伺服器，大致可分為三種應用環境，第一種是單純的需要多臺伺服器的高密度使用環境；第二種是為了提升電源使用率而導入；第三種是由多節點串接，適用於網格運算的高效能運算（High Performance Computing，HPC）等。
●高密度使用環境
不分國內外，目前有越來越多伺服器廠商，開始推出多節點的伺服器。在機構設計上，這類型伺服器大多將內接節點的主機板寬度，設計為僅有一般主機板寬度的一半，而機箱外殼都採用一般機架式的設計，因此可將這類伺服器置入機架中，與一般伺服器擺放在一起。
由於這類伺服器的主機板寬度僅有一般主機板的一半，因此主機板上可連接的記憶體、PCIe擴充介面，甚至磁碟陣列控制卡等，都少於一般伺服器。因此這種雙胞胎伺服器，適合用於需要多臺伺服器，但是儲存容量不需要多、擴充性的要求也較低的環境。
例如泰安的B7018Y190，只有12個記憶體插槽，記憶體最大容量為96GB；而硬碟的儲存空間在硬碟容量上，每節點最多可安裝4臺2.5吋硬碟，不過主機板上僅有一個PCIe擴充埠，且在1U的機箱高度中，即使加裝了橫向轉接卡，仍然只能加裝半高的擴充卡。因此可看出這類機種在擴充能力上比較受限制。不過，多主機板伺服器的優勢，在於相同的機櫃空間中，可架設更多的臺伺服器，就如同虛擬機器一般，但差別在於前者是實體，後者則是以虛擬為主。而且在建構這種多伺服器的環境，對於目前不打算導入虛擬化卻要做到機房整併較適合，此技術門檻與花費較低，比較適合中小型企業，在有限的機房空間內，但是需要多臺伺服器的情況下使用。
●提高電源使用率
在機構設計上，許多這類型伺服器都採共用的電源供應器，也就是機箱內多臺伺服器節點，電源都來自於機箱的電源供應器，而非獨立由自己供電。因此電源供應器就同時提供2或4，甚至更多節點的運作，因此一般這類機種都採用支援熱抽換，且可1+1備援的電源供應器，不過因為多節點的架構，整臺設備的處理器數量與記憶體數量，可能是一般單臺伺服器的數倍，因此耗電量也比單一伺服器更高，因此電源供應器的瓦數一般都比較大，例如華碩RS700D的770瓦、Dell C6100的1100瓦，以及HP SL165z G7的1200瓦。
另外，除了這些電源供應器之外，廠商還提供了多種不同供電量的電源供應器，以方便使用者依照使用環境，選擇適當瓦數的電源供應器。
比較特殊的，就是HP的SL系列，這系列的機箱除了可安裝1+1備援的電源供應器之外，還可安裝最多4個電源供應器，可達到3+1的備援，也就是說，安裝的4個電源供應器可允許其中1個停止運作，留其餘3個提供機箱內所有節點的運作。因為多個電源供應器同時運作，這樣做的好處，在於提供電源供應器的備援之外，可以穩定提供全部節點所需的電量。
不過，當我們實際測試之後發現，這類型伺服器中，採用共用電源供應器的機種，耗電量並不是累加的。例如僅啟動單一節點的Dell C6100，待機與伺服器滿載的耗電量分別是169瓦與243瓦，與一般2路伺服器相比略高了一些，但是在4節點全部啟動的狀態下，待機與滿載的耗電量分別是410瓦與622瓦，平均每節點待機的耗電量僅有102.5瓦，而處理器滿載僅有155.5瓦，比單一節點啟動時還省電。
同樣的，在採用AMD Opteron 6174處理器的HP SL165z G7也可發現同樣的狀況。單節點啟動時，待機與滿載的耗電量分別是163瓦與335瓦，而雙節點啟動時，則是317瓦與650瓦，可看出共用電源供應器的雙胞胎伺服器耗電量，並不是累加的，也可說是啟用節點越多，電源使用率越高。
●高效能運算環境
除了上述適用情況與優點外，還有一種很特殊的使用情境：組成高效能運算，甚至超級電腦的高效能運算環境。
目前，全世界運算速度最快的前500大超級電腦，多數都是由多臺電腦所組成，透過例如InfiniBand等高速傳輸通道彼此連接，由數十臺甚至上千臺組成一個系統，並由系統中的各個節點分攤運算，因此這種使用環境，一般都是需要大量演算與模擬的石油探勘業者、氣象局或是學術單位等所使用。
而本次測試的機種中，HP SL165z G7即搭配1張4×QDR的InfiniBand卡，而華碩的RS700D雖然沒有內建這類晶片，不過他們也有內建DDR與QDR InfiniBand的RS702D與RS704D等機種。對這類針對HPC的機種來說，資料的儲存與磁碟陣列等保護資料的格式並不是很重要，因此它們可連接的硬碟數量相對的比較少，例如HP SL165z只能連接2臺3.5吋硬碟，而華碩RS700D則可安裝4臺2.5吋硬碟。
比較要注意的，透過網格連接的方式是可以組成高運算效能的超級電腦，不過是否善用系統內每臺伺服器的運算效能，則必須仰賴程式的設定，也就是說，程式在運算的分配設計上寫的好，才能完整發揮每一個節點的運算效能。
雖然這種伺服器單機售價非常高昂，不過它們的販售方式，一般也不是一臺一臺的賣，而是大量的採購，由多臺組成一個高速運算的系統，且倘若有任何節點損毀，透過多節點可快速抽取的特殊設計，只要將損壞的節點抽出，安插新的節點並重新啟動，即可與系統持續接軌，因此在如此大量需求的採購情況下，這類伺服器的價格又和單一產品不同。例如本次測試中，最貴的HP DL165z G7雙節點，加上z6000的機箱，建議售價竟高達159.5萬元。
●硬體備援機制
除了上述這些雙胞胎伺服器，另外還有一種比較特殊的應用：硬體備援。
若單純以硬體規格來看，有些以容錯為號召的伺服器產品，也是內建2張主機板的伺服器，不過應用上，它是兩張主機板互相備援，且不僅是硬碟內存的資料可做鏡像備援，連硬體也都具有備援的保護機制。
這種伺服器主要目的是保護重要資料與系統，許多伺服器的服務都是不能停機，不容許短暫的維修或是重新啟動的狀態，因此除了上面的資料必須隨時受到保護之外，硬體元件也不能停止運作。就如同可1+1備援的電源供應器，在其中一個產生問題時，另一個能即時接手持續為系統提供電力。
產品實測
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可在1U的機身內安裝2個節點，而每節點最多可安裝4臺2.5吋硬碟、2顆Intel Xeon 5500或5600系列處理器，並內建12個記憶體插槽。內建的兩張主機板無法抽換，不過可安裝2個770瓦的電源供應器，且符合80+ Gold認證，並支援熱抽換與1+1備援
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2U，2節點伺服器：HP ProLiant SL165z G7
SL165z G7是一臺全寬的節點，搭配z6000的機箱。這機箱前半段可安裝節點模組，而後半部則是上下兩個節點共用的風扇，以及兩臺供電量為1200瓦，支援熱抽換與1+1備援的電源供應器
1U，2節點伺服器：泰安B7018Y190
分成機箱Y190與伺服器B7018，每個節點可安裝兩顆Intel Xeon 5500或5600系列處理器，而且安裝支援熱抽換的電源供應器。Y190機箱最大特色在於它的節點安裝方式，是由前方整臺插入，且硬碟直接安裝在節點上
《詳細內文請見iThome電腦報483期（www.ithome.com.tw），天瓏、誠品、何嘉仁、搜主義、敦煌、法雅客、Page one書店均有銷售》
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