Serverovna

Koncept

• Použít pro servery standardní microATX desky kvůli standardních rozhraní a možnosti později desky použít jako běžné PC. Specializované serverové desky jsou dražší, mohou mít odlišný tvar, vyžadovat jiný typ zdroje, podporovat jiné rozhraní, jiný nevhodný BIOS. Serverové desky mohou navíc podporovat ECC paměti, více slotů pro paměti, speciální rozhraní jako SAS, aj.
• Použít Rack 2U kvůli výšce chladiče CPU. CPU musí mít omezené TDP do max. 65 W spíše do 45 W. Při větším výkonu bývá vyšší chladič, který se nemusí vejít do 2U racku, případně je problém s odvodem samotného tepla.
• SATA disky serverů by mělo být možné za běhu odpojit, kvůli výměny.
• Servery by měly být ovládané na dálku přes IP power a KVM switche.
• Všechny fyzické servery by měly běžet s virtualizačním systémem, aby na nich bylo možné vytvářet mnoho virtuálních strojů a ty pak i mezi nimi přesouvat.
• Servery musí fungovat nezávisle (decentralizovaně) každý se svými disky bez jediného společného sdíleného úložiště.
• Nižší spotřeba serverů sice znamená omezení výkonu procesoru, ale také menší nároky na chlazení celé místnosti a menší platby za energii.
• Všechny servery by měly být zálohovány energeticky alespoň pro 10 hodin provozu.

Problémy

• V 2U rack skříních nelze používat ATX zdroje s 12 cm ventilátorem vespod, ale jen 9 cm ventilátorem vzadu.
• V 2U rack skříních je problematické použití mnoha PCI/PCIe karet. Levnější skříně na toto nejsou připraveny.

IP spínače napájení 230 V

Běžně se vyrábí mnoho různých typů vzdáleně ovládaných zásuvek přes IP, které mají pouze jeden vstup 230 V. Pokud bychom chtěli použít pro každý server samostatnou UPS, tak by nemohla být zapojena za spínačem, ale před. Přitom spínač zásuvek má jen jeden vstup, takže by muselo jít o jednu velkou UPS pro několik server najednou. To může mít nevýhodu v tom, že menší běžné UPS v součtu mohou být jednak levnější a také pokud jsou UPS pro každý server zvlášť, tak je možné je odpojovat bez omezení funkčnosti ostatních serverů. Tedy muselo by jít o UPS s možností výměny baterií za běhu.

Produkt	Výstupů	Cena [Kč]	Konektory
IP Smart Power Socket 19"	5	2700	schuko
Aten	7	13200	IEC320
Aten	8	9600	IEC320
Value	8	8500	IEC320
[1]	4	4200	schuko
NETIO-4	4	3800	schuko
[2]	8	10500	IEC320
TRENDnet TK-RP08	8	6500	IEC320

Záložní zdroje

Li-ion

Produkt	Cena [Kč]	Kapacita [Wh]	Přenosný	Max. výkon [W]	Hmotnost [Kg]
Yeti 1000	45000	1000	Ano	1500	20,7
Yeti 1400	60000	1428	Ano	1500	18,1
Yeti 150	6990	150	Ano	160	5,4
AlzaPower station PS450	9990	462	Ano	300	5,5
Viking Titan 1200	32990	1200	Ano	1000	10

IP terminál server

Levnější varianta přímého připojení k serverům než IP KVM je IP RS-232 terminal server. Grub a linuxový kernel podporují přesměrování startovacích výpisů na sériový port. BIOS tuto možnost obvykle neposkytuje, takže tímto řešením není možné sledovat jeho fázi zavádění nebo měnit nastavení BIOSu. Tímto způsobem je možné ovládat i servery bez grafické karty. Novější procesory AMD Ryzen v kombinaci se základní deskou již nepodporují integrovanou grafiku na desce, ale jen diskrétní grafické PCIe karty. Procesory APU s integrovanou grafikou obvykle nemají tak vysoký výkon jako procesory bez grafiky. Bez grafické karty není možné vidět a měnit nastavení BIOSu.

Potřebné komponenty

• Mini PC s nízkou spotřebou (pasivním chlazením)
  • Ethernet/wifi síťový adaptér
  • Ideálně běžící na Linuxu/Ubuntu
  • Několik RS-232 portů nebo USB port
• USB redukce na 1-4 RS-232 konektory
• Křížený RS-232 kabel (null modem)
• Vývod RS-232 na panel. Většina microATX desek stále obsahuje interní RS-232 konektor. Další alternativou je použít u serverů i převodníky USB na RS-232.

Konkrétní řešení

Komponenta	Produkt	Cena [Kč]
Mini PC	Raspberry Pi 4 B, 4 GB RAM	1600
Kryt PC	[3]	320
Napájecí adaptér	[4]	250
microSD karta	Samsung microSD 64 GB	600
Vývod RS-232 na panel	[5]	26
RS-232 null-modem křížený kabel	[6]	120
Převodník USB na RS-232	[7] [8]	200+

Volitelně také klávesnici, myš, microHDMI kabel.

Spotřeba serverů

Servery běží neustále a tak jejich spotřeba určuje měsíční náklady na elektrickou energii, množství vytvářeného tepla v místnosti a také nároky na velikost baterie záložního zdroje. Proto je důležité při stavbě serveru použít komponenty s dobrým poměrem výkon/spotřeba. Např. procesory s vysokým výkonem, ale nízkou spotřebou (max. TDP), vyráběné co nejmenší výrobní technologií v nanometrech. Stejně tak je potřeba optimalizovat spotřebu celé sestavy a např. eliminovat 3D grafickou kartu, které pro samotné servery obvykle nemá užitek.

Počítač	Základní deska	Komponenty	CPU TDP [W]	Spotřeba v klidu [W]	Spotřeba zátěž [W]
AMD A10-5800K		SSD disk	100	40	103
AMD Ryzen 5 3600		SSD disk, bez grafiky	65	37	144
AMD FX-8120		SSD disk, s grafikou kartou	125	92	290
AMD Phenom II X3 720	ASRock A780FullHD	2x kotoučový disk	95	92	160
AMD Athlon II X2 240e	Gigabyte GA-MA785GM-US2H	SSD disk	45	54	103
AMD Athlon II X2 250e	Gigabyte GA-MA785GMT-UD2H	SSD disk, kotoučový disk	45	88	152
AMD Athlon II X4 615e	Gigabyte GA-78LMT-USB3	SSD disk, 2x kotoučový disk	45	68	108

Zátěž testována pomoc Prime 95 software, Torture test, Smallest FFTs.

Test disků

Disk	Počítač	Cached read [MB/s]	Buffered read [M/s]
Samsung SSD 970 EVO 1TB NVMe	Ryzen 3 3600, ASRock B450M Pro4-F, DDR4 3200	13746	2870
Samsung SSD 970 EVO 1TB NVMe	AMD Athlon II X4 615e, Gigabyte GA-78LMT-USB3, DDR2	2051	1119
OCZ Vertex 4 SATA	AMD Athlon II X2 250e, Gigabyte GA-MA785GMT-UD2H, DDR2	1945	243

Testováno na Linuxu pomocí příkazu hdparm -Tt /dev/xxxx.