domingo, 11 de janeiro de 2009

Arquitetura Blade

A centralização de dados e de recursos computacionais físicos já é um dilema antigo que começou com os mainframes (máquinas de grande porte e alto poder de processamento) sendo acessados por terminais-burros (máquinas de baixo desempenho). Nesse modelo todo o processamento e dados ficam concentrados em um ambiente acessado via terminal. Embora antiga, essa arquitetura é atualmente muito utilizada por organizações que necessitam fornecer alta disponibilidade de dados e um número expressivo de acessos simultâneos como agências bancárias e empresas de aviação.

Após os mainframes surgiram as workstations (ou estações de trabalho) e os servidores. Nesse ambiente alguns computadores (os servidores) são mais bem equipados para fornecer serviços às workstations. A diferença em relação aos mainframes, falando superficialmente, é que as estações ficam responsáveis, também, por grande parte do processamento requerido na execução das aplicações. Essa estrutura é conhecida como cliente-servidor e é largamente utilizada nos dias de hoje. Isso se deve, principalmente, pela evolução que os PCs tiveram em termos de hardware e pela ampla utilização que a Internet alcançou trazendo a necessidade de haver muitos servidores e workstations interligados numa rede global. No ambiente cliente-servidor é valorizada a distribuição da carga de processamento às estações de trabalho e aos servidores acessados via rede.

Com os servidores e estações de trabalho em ambientes empresariais médios ou grandes temos os velhos CPDs (Centro de Processamento de Dados). O CPD – hoje mais conhecido como Datacenter – é utilizado para acolher dados organizacionais, componentes de hardware (switchs, storages, etc.) e servidores. Nesse ambiente, questões como consumo de energia, gerenciamento de servidores, balanceamento de carga, backup, gerenciamento da rede, segurança de dados e aplicações, refrigeração, escalonabilidade (flexibilidade para aumentar ou diminuir recursos computacionais) entre outras funções, são monitoradas e gerenciadas por equipe técnica habilitada.

Atualmente os datacenters possuem racks que abrigam os servidores. O racks são “armários” onde os servidores são encaixados. Nessa estrutura um servidor não é um computador (que possui gabinete, monitor, mouse, teclado, etc.) e sim uma unidade menor que abriga processador, memória, placa de rede, entre outros componentes. Para se ter uma idéia, num rack de 42U (cerca de 2 m de altura, 60 cm de largura e 1 m de profundidade – veja a figura abaixo) cabe 42 servidores de 1U (1U=1,75 polegadas). Isso permite que se diminua o espaço onde se abriga os servidores transformando os racks em estruturas mais densas e os datacenters em unidades menores e de mais fácil gerenciamento.


Com o surgimento dos blades em 2001, lançados pela RLX Technologies, a HP, a IBM e a DELL começaram a ver que os Datacenters poderiam assumir uma nova forma ainda mais densa em relação ao que eles conheciam. Outras empresas como a AMD e a Intel viram que poderiam contribuir para esse nicho de mercado com processadores mais específicos.

Um blade é mais que um servidor porque possui embarcados o servidor, switchs e storage simplificando e homogeneizando ainda mais os datacenters. Veja abaixo uma estrutura de datacenter com e sem blade e note a simplificação que a arquitetura com blades possibilita.


Na figura abaixo se pode visualizar um blade com entrada para dois processadores, módulos de memória DIMM, discos SAS ou SATA, unidades Gigabit Ethernet Lan que são conectadas a switchs Ethernet ou Pass Throughs (conexões de passagem direta).


Os blades são armazenados verticalmente em chassis que, por sua vez, são armazenados em racks. Veja a seguir um rack de 42U que possui entrada para 64 blades que podem ser armazenados nos quatro chassis existentes fazendo com que cada chassis comporte 16 blades. Veja a estrutura de hardware que esse rack permite, a simplicidade assumida e note o tamanho do espaço que ele ocupa.

Para quem quer mudar um datacenter com estrutura de servidores para arquiteturas do tipo blade dois fatores devem ser considerados: circulação de ar e distribuição de energia elétrica nos racks. Esses fatores são externos à informática, contudo, cruciais para o bom funcionamento dos datacenters.

As vantagens na utilização de blades são significantes como: redução do consumo de energia, diminuição dos custos de administração com TI (menor custo de manutenção e menor custo de administração), ambientes mais escalonáveis, diminuição de cabeamento e infra-estrutura, etc. Uma possível desvantagem é a dependência que se tem de fornecedores de hardware para essa tecnologia embora a visibilidade dessa tendência venha crescendo e, consequentemente, o número de fornecedores tenda também a crescer.

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