今こそ整理「1Uサーバ」選び!簡単6箇条

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今こそ整理「1Uサーバ」選び!簡単6箇条

2008/08/25


 筺体のサイズが19インチラックの1区画にちょうど収まるサイズの1Uサーバは、拡張も容易となっており、一般企業でも基幹システムを1Uサイズのラックマウント型サーバで構成する例が増加傾向にある。注目を集める1Uサーバだが、低価格ということから「1Uサーバはどのベンダの製品も差異が少ない」と思われがちだろう。しかし、仔細に製品を見比べてみると、その使い勝手や機能には見落とせない違いがある。
 そこで本稿では製品を選ぶ際のポイントについて「基本編」「応用編」とに分けて、詳細に解説していく。また記事後半には、現在市販されている1Uサーバ製品一覧を紹介する。
 また、1Uサーバの基礎情報や最新事情についてはIT製品解体新書の1Uサーバ特集で詳しく解説しているので、そちらもあわせて参考にしてほしい。

1Uサーバ

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1Uサーバ選択の基本と応用 6つのポイント!

 ラックマウント型サーバは、1U以外に、2Uや4Uなど厚さが異なるタイプがあることはIT製品解体新書で説明した。これまでの一般的な考え方ではHDDをRAID構成にしたり、テープバックアップができるようにするために、データベースを稼働させるサーバは2Uまたは4Uで、Webやメールを稼働させるサーバは1Uというケースが多かった。しかし、CPUのマルチコア化が進むことでパフォーマンスが上がり、2.5インチHDDの登場で1Uや2UでもRAIDが組めるようになってきたことで、4Uを2Uに、あるいは2Uを1Uにと、さらに薄いサーバに移行してゆく傾向に拍車がかかってきている。

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基本的な4つのポイントをチェックしよう!

■CPU

 1Uサーバが低価格化している背景には、ノートPCやデスクトップPCで採用されているCore2Duoなどの省電力のマルチコアCPUを搭載していることが挙げられる。消費電力や発熱の面で課題があったPentium 4やPentium Dに代わるCPUであるCore2DuoやCore 2 QuadなどのマルチコアCPUを搭載することで、低価格ながらパフォーマンスの高い製品となっている。CPUのクロック周波数を上げることで発熱量が増大してゆく問題を回避するため、1つのCPUに複数のプロセッサコアを詰め込むことで消費電力を抑えながら性能を上げようとするのがCPUベンダの最近の大きな潮流だが、こういったCPUが現在、エントリークラスの1Uサーバに搭載されている。

 中クラスではデュアルコア・クアッドコアXeonをCPUとして搭載し、10万円から20万円台後半。1Uサーバのいわばボリュームゾーンである。このクラスから1ソケットのままXeon 5300番台、5400番台を搭載できる製品と、2プロセッサに対応した製品が選択肢として挙がってくる。
 マルチコアCPU自体がマルチプロセッサとほぼ同じような役割であるため、マルチコアCPU×マルチプロセッサ製品では、「最大CPU個数/最大コア数」という表記になっている。最大8プロセッサなら、クアッドコアXeon×8個で、最大コア数としては32コアということになる。CPUの搭載数(コア数)は、演算機能を求めるシステムで実績があり、ハイエンド製品でコア数の大きな製品は、高速演算処理を必要とする科学技術計算や大規模業務アプリケーション向けと考えていい。一般的なアプリケーションは、1プロセッサか2プロセッサで充分なため、稼働させたいアプリケーションが1プロセッサでいいのか、2プロセッサにするのか悩むようなら、実際に確認してみる必要があるだろう。

■HDD

 ラックマウント型サーバに限らず、PCサーバでコストに占める割合が大きいのはHDDだ。SATAでミラーリングする程度なら、安価なSATA HDDが使えるためそれほど負担にはならないが、SAS HDDをRAID構成にして耐障害性を高めようとすると、とたんにコストが上昇する。SASは、パラレル転送だったSCSIをシリアル転送にした後継規格で、SCSIプロトコルを利用しながら、物理層ではSATAの仕様を流用している。SATA HDDが1日8時間程度の稼働を目安に設計されているのに対して、SAS HDDは24時間365日連続稼働を前提に設計されており、信頼性という点ではきわめて高いとされているのも、SCSIと同様である。しかもインターフェースが変わったことでコネクタ部が小さくなり、2.5インチ型が登場した。1Uサーバのようなコンパクトな筐体でRAID5が可能なのも、2.5インチSAS HDDが登場したおかげである。
SCSIとSASの違いは図1を参照にしていただきたい。

図1 データ転送
SCSIとSASの違い
図1 データ転送SCSIとSASの違い
従来のSCSIは、チャネル内のHDDがデイジーチェーン接続されているため、転送速度が「共有バスの最大帯域幅」を意味する。SASでは、1対1でHDDと接続し、「各ドライブがそれぞれ帯域幅を独占」する。
資料提供:日本ヒューレット・パッカード

 しかし、SCSI HDDが高価格だったのと同じようにSAS HDDもSATAと比較するとかなり高い。安価で大容量なSATAの世界に慣れたユーザには、相当覚悟がいるだろう。それだけ投資しても守るべきシステム(HDD)かどうかが判断の分かれ目だ。ロードバランサなどの機器も含めて総合的に判断すべきだろう。また、SASインターフェースは、SATAと互換性があり、SATA HDDで使うこともできる。SAS対応製品を選択して、当面SATA HDDで使いながら、将来に備えるというスタンスも考えられるだろう。
 かりにHDDをRAID構成にし、ホットスワップできる製品を選択した場合には、障害の発生をどのようにして知るか、障害が発生した場合にはどのような手順でHDDの交換を行うか、リビルドにどのくらい時間が必要か、などは事前に確認しておきたい。

■メモリ

 インテルCPUを搭載した高性能サーバで大容量メモリをサポートしている製品では、メモリにFB-DIMMを採用している。FB-DIMM(Fully Buffered DIMM)は、従来のDDR2をベースに双方向シリアルバスを採用することで、大容量化につきものであるメモリの障害対策と高速アクセスを実現している。その技術的内容はともかく、規格が異なることで使えるメモリが異なるので注意したい。
 またメモリの低価格化が進んでいるため、できるだけ大容量を搭載したいが、4GB以上になるとOS側が対応していないことが多い。1Uサーバでも最新の製品では最大8GBから最大64GBとメモリ搭載容量がかなり大きいが、例えばWindows Server 2008 Standard Editionの場合、64ビット CPUなら最大32GBまで扱えるものの、32ビットCPUでは最大4GBまでしか認識できない。
 メモリが大容量化することで、HDDと同様の耐障害性が求められるようになってきたことにも注意したい。32GBや64GBまで搭載できる高機能製品では、オンラインスペアメモリやメモリのミラーリングをサポートしている製品もある。
 オンラインスペアメモリは、通常のシステムメモリバンクとは別に用意されたスペアメモリバンクにメモリを差して待機しておき、事前に定義されたメモリエラーが発生すると、システムメモリの内容がスペアメモリにコピーされて、システムは稼働を続けることができる。メモリの交換時にはシステムをシャットダウンしなければならないが、メモリ障害による不意のシャットダウンという事態は防ぐことができる。
 メモリのミラーリングは、ちょうどHDDのミラーリングと同様に、待機系の第2バンクメモリが主メモリである第1バンクメモリの内容をつねにミラーリングしていて、第1バンクのメモリに障害が発生したとき、第2バンクメモリが第1バンクメモリに代わって稼働し、メモリ交換がすむと再度、第1バンクメモリが主メモリとして稼働する。メモリの交換にシステムのシャットダウンの必要もない。
 メモリの障害対策には、さらにホットスワップRAIDメモリと呼ばれ、文字通りHDDのRAIDと同じ仕組みもある。メモリコントローラがデータを4つのブロックに分け、メモリバンク5つに差し込まれたメモリのうち4つに分割してデータを書き込み、残り1つにパリティを保管する。メモリに障害が発生した場合には、3つのメモリとパリティとで失われたメモリ分を計算して補完しながら稼働する。HDDのRAIDと同じようにホットスワップでメモリの交換(あるいは追加、アップグレード)が行える。

図2 メモリの障害対策
図2 メモリの障害対策
オンラインスペアメモリ、ミラーリング、RAIDとHDDと同じように障害対策が進み、それほど高価格でないモデルでもサポートされてきている。
資料提供:日本電気

 いずれの技術もかつて高機能なPCサーバで用いられていた技術だが、1Uサーバでも搭載されるようになってきている。メモリ大容量化に対応するためだろうが、1Uサーバがそれほど重要なシステムを担おうとしていることの表れともいえる。

■管理システム

 リモート管理用のモジュールがIPMIとして規格化され、低価格モデルでも搭載されるようになってきていることはIT製品解体新書で説明したが、それを利用するアプリケーションはまだまだ発展途上である。Linuxでは、IPMIを利用したツールとしてオープンソースのOpenIPMIが公開されている。OpenIPMIは、サーバ上でIPMIサービスを稼働させ、クライアント側でIPMI-toolsを使うことになるが、コマンドラインで利用するため、使い勝手はベンダが提供しているようなGUIベースのリモート管理ツールとは比べ物にならない。WindowsベースのIPMIクライアントが出揃うまで少し時間がかかりそうだ。
 ベンダが提供するリモート管理用のチップでは、専用のCPUとファームウェアが組み込まれており、インターフェースには通常のIPアドレスを割り当てることができる。そのため、OSがブートしているしていないにかかわらずコントロールでき、コンソール画面をリモートで表示し、操作することができる。本体が電源オフでも管理チップは通電状態になっているため、サーバの電源のオン/オフも可能だ。その他BIOSの設定を変更したり、RAIDカードの設定を変更することもできるため、HDDの論理ドライブの作成なども行なうことが可能だ。機能に関してはベンダごとに差があるので、自社課題に合った確認が必要である。また識別用LEDを点滅させて、サーバの近くにいる人間にどのサーバかを教えることも可能になっているものもある。

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