فرم فکتور سرور چیست؟ 9 نکته مهم برای شناخت انواع و انتخاب بهترین سرور

انتخاب سرور فقط به پردازنده، مقدار رم یا ظرفیت ذخیره‌سازی محدود نمی‌شود. شکل فیزیکی دستگاه، نحوه نصب، تعداد یونیت‌هایی که اشغال می‌کند، روش خنک‌سازی، امکان توسعه و حتی محیطی که سرور در آن قرار می‌گیرد، همگی روی هزینه و کارایی زیرساخت اثر دارند. این مجموعه ویژگی‌ها با اصطلاح فرم فکتور سرور شناخته می‌شود.

اگر این مفهوم را درست بشناسید، هنگام خرید سرور، اجاره فضای رک یا طراحی یک اتاق سرور، انتخاب بسیار منطقی‌تری خواهید داشت.

در این راهنمای گلد سرور، فرم فکتور سرور را از پایه توضیح می‌دهیم و تفاوت مدل‌های Tower، Rack، Blade و Modular را بررسی می‌کنیم. همچنین با مفهوم 1U، 2U و 4U، تأثیر ابعاد فیزیکی بر خنک‌سازی، مصرف انرژی، تعداد دیسک و کارت توسعه و معیارهای مهم هنگام انتخاب سرور آشنا می‌شوید. متن به شکلی نوشته شده که هم مدیران فنی و هم کاربرانی که تازه با تجهیزات دیتاسنتر آشنا شده‌اند بتوانند از آن استفاده کنند.

فرم فکتور سرور دقیقاً به چه معناست؟

واژه Form Factor در سخت‌افزار به مجموعه‌ای از مشخصات فیزیکی و ابعادی گفته می‌شود که تعیین می‌کند یک تجهیز چه اندازه‌ای دارد، چگونه نصب می‌شود و با چه نوع محفظه یا زیرساختی سازگار است. در دنیای سرورها این مفهوم می‌تواند به Tower بودن دستگاه، Rackmount بودن، ارتفاع رک‌مونت بر حسب U یا استفاده از شاسی مشترک در سرورهای Blade و Modular اشاره کند.

فرم فکتور سرور فقط یک موضوع ظاهری نیست. ابعاد شاسی تعیین می‌کنند چه تعداد فن، دیسک، اسلات PCIe، منبع تغذیه یا شتاب‌دهنده گرافیکی را می‌توان درون سیستم قرار داد. همچنین طراحی فیزیکی روی مسیر جریان هوا و سهولت سرویس قطعات اثر می‌گذارد. در نتیجه دو سرور با پردازنده‌های مشابه ممکن است به دلیل طراحی فیزیکی متفاوت، ظرفیت توسعه و کاربرد متفاوتی داشته باشند.

در رک‌های استاندارد ۱۹ اینچی، ارتفاع تجهیزات معمولاً با Rack Unit یا U بیان می‌شود. HPE هر 1U را برابر ۱٫۷۵ اینچ ارتفاع معرفی می‌کند. استاندارد IEC 60297 نیز ابعاد پایه تجهیزات و رک‌های سری ۴۸۲٫۶ میلی‌متری یا ۱۹ اینچی را مشخص می‌کند.

چرا شناخت فرم فکتور سرور قبل از خرید اهمیت دارد؟

فرض کنید دو سرور از نظر تعداد هسته پردازنده و ظرفیت رم تقریباً برابر هستند. مدل اول یک سرور 1U کم‌ارتفاع است و مدل دوم یک سرور 2U با فضای داخلی بیشتر. اگر پروژه شما به چند کارت شبکه، GPU، کنترلر ذخیره‌سازی و تعداد بالاتری دیسک نیاز داشته باشد، تفاوت ارتفاع می‌تواند مستقیماً روی امکان نصب این قطعات تأثیر بگذارد.

از طرف دیگر، اگر هزینه فضای رک برای شما مهم باشد، سرور کم‌ارتفاع می‌تواند تراکم بیشتری ایجاد کند. در یک رک مشخص، از نظر فیزیکی تعداد بیشتری شاسی 1U نسبت به 2U قابل نصب است؛ البته محدودیت واقعی فقط ارتفاع نیست و ظرفیت برق، وزن تجهیزات، خنک‌سازی و کابل‌کشی نیز باید بررسی شود.

به همین دلیل فرم فکتور سرور باید در کنار مشخصات پردازشی دیده شود. خرید سروری که امروز ارزان‌تر است اما فردا امکان افزودن دیسک یا کارت توسعه موردنیاز را ندارد، می‌تواند هزینه ارتقا را افزایش دهد. در مقابل، انتخاب شاسی بیش از حد بزرگ برای یک سرویس سبک نیز ممکن است فضای رک و بودجه را بی‌دلیل مصرف کند.

آشنایی با سرور Tower؛ ساده، مستقل و مناسب شروع

سرور Tower از نظر ظاهر تا حدی شبیه کیس‌های رومیزی بزرگ است، اما قطعات و قابلیت‌های آن برای کاربری سروری طراحی می‌شوند. این نوع دستگاه برای نصب به رک نیاز ندارد و می‌تواند در دفتر یا اتاق تجهیزات قرار گیرد. Dell نیز در سبد فعلی PowerEdge، سرورهای Tower را در کنار Rack، Edge و Modular عرضه می‌کند.

در بررسی فرم فکتور سرور، مدل Tower معمولاً برای کسب‌وکارهای کوچک، شعب سازمانی، دفاتر محلی یا مجموعه‌هایی جذاب است که فقط به یک یا چند سرور نیاز دارند. نبود الزام به خرید رک می‌تواند هزینه اولیه زیرساخت را کاهش دهد و نصب دستگاه نیز برای محیط‌های کوچک ساده‌تر باشد.

نقطه ضعف زمانی نمایان می‌شود که تعداد سرورها افزایش پیدا کند. چند سرور Tower فضای فیزیکی بیشتری اشغال می‌کنند و مدیریت کابل، برق و سرمایش آنها دشوارتر از یک رک منظم خواهد شد. بنابراین اگر برنامه رشد سریعی دارید، بهتر است از ابتدا مسیر توسعه و فرم فکتور سرور مناسب را در تصمیم خود لحاظ کنید.

سرور Rack چیست و چرا در دیتاسنترها محبوب است؟

سرور Rack یا Rackmount برای نصب مستقیم در رک طراحی می‌شود. این شاسی‌ها متناسب با زیرساخت رک ساخته می‌شوند و ارتفاع آنها با واحد U بیان می‌شود. HPE سرور Rack را یک سرور مستقل معرفی می‌کند که داخل رک نصب شده و اجزای اصلی آن درون همان واحد قرار می‌گیرند.

برای بسیاری از دیتاسنترها فرم فکتور سرور نوع Rack انتخاب اصلی است، زیرا استفاده از فضای عمودی را منظم می‌کند. تجهیزات شبکه، سرورها، ذخیره‌سازها و سایر اجزا می‌توانند داخل یک یا چند رک سازمان‌دهی شوند و کابل‌کشی و مدیریت فیزیکی ساختار مشخص‌تری پیدا کند.

مزیت مهم سرور Rack، تنوع بالای شاسی است. مدل‌های 1U برای تراکم بالا مناسب‌اند و مدل‌های 2U یا 4U فضای بیشتری برای دیسک‌ها و کارت‌های توسعه فراهم می‌کنند. در عوض، انتخاب فرم فکتور سرور رک‌مونت معمولاً به رک استاندارد، ریل، برق مناسب و تهویه دقیق‌تری نیاز دارد.

بنابراین هنگام مقایسه قیمت مادربرد باید محصولات هم‌رده و دارای کاربری نزدیک را بررسی کنید. مقایسه یک مادربرد اقتصادی با یک مدل رده بالا فقط براساس سوکت مشترک نتیجه مفیدی ارائه نمی‌دهد. برای خرید سرور HP از گلد سرور کلیک کنید.

1U، 2U و 4U چه تفاوتی دارند؟

یکی از پرتکرارترین پرسش‌ها درباره فرم فکتور سرور، تفاوت عددهایی مانند 1U و 2U است. حرف U واحد ارتفاع تجهیزات رک‌مونت محسوب می‌شود. یک یونیت برابر ۱٫۷۵ اینچ یا حدود ۴۴٫۴۵ میلی‌متر ارتفاع دارد. در نتیجه یک سرور 2U تقریباً دو برابر یک مدل 1U از فضای عمودی رک استفاده می‌کند.

سرور 1U معمولاً زمانی ارزشمند است که تراکم بالا اولویت داشته باشد. با این حال فضای داخلی محدودتر می‌تواند تعداد یا نوع برخی قطعات توسعه را محدود کند و طراحی خنک‌سازی نیز فشرده‌تر خواهد بود. این موضوع به معنی ضعیف بودن 1U نیست؛ سازندگان بزرگ سرورهای سازمانی قدرتمندی در این ارتفاع عرضه می‌کنند.

مدل 2U فضای بیشتری برای درایوها، فن‌ها و کارت‌های توسعه در اختیار طراح قرار می‌دهد. HPE نیز اشاره می‌کند که 2U نسبت به 1U فضای بیشتری برای حافظه، ذخیره‌سازی، کارت‌های توسعه یا GPU فراهم می‌کند.

در این سطح، فرم فکتور سرور بزرگ‌تر مانند 4U معمولاً در سناریوهایی کاربرد دارد که تعداد زیاد دیسک، شتاب‌دهنده یا ظرفیت توسعه ویژه موردنیاز است.

سرور Blade؛ تراکم بالا با شاسی مشترک

Blade Server یک ماژول باریک محاسباتی است که به‌تنهایی مانند یک سرور Tower مستقل روی زمین قرار نمی‌گیرد. چند Blade داخل یک شاسی یا Enclosure مشترک نصب می‌شوند و بخشی از زیرساخت مانند توان، خنک‌سازی و اتصالات را با یکدیگر به اشتراک می‌گذارند. HPE Blade Server را دقیقاً به‌عنوان سرور ماژولاری توصیف می‌کند که از توان، خنک‌سازی، شبکه و برخی منابع مشترک شاسی استفاده می‌کند.

در طبقه‌بندی فرم فکتور سرور، Blade برای محیط‌هایی جذاب است که تراکم محاسباتی و مدیریت متمرکز اهمیت زیادی دارد. به جای تکرار بعضی اجزای زیرساختی در هر سرور، شاسی امکانات مشترکی را در اختیار ماژول‌ها قرار می‌دهد.

این رویکرد می‌تواند برای مجازی‌سازی، محیط‌های سازمانی و زیرساخت‌هایی با تعداد زیاد Node مناسب باشد. IBM نیز ابعاد فشرده و قابلیت مقیاس‌پذیری Blade Server را از ویژگی‌های این معماری معرفی می‌کند.

البته Blade معمولاً هزینه ورود بالاتر و وابستگی بیشتری به اکوسیستم شاسی دارد. انتخاب مدل سازگار، ظرفیت شاسی، شبکه داخلی، برق و خنک‌سازی باید به‌صورت یک مجموعه بررسی شوند. برای یک کسب‌وکار کوچک با یک یا دو سرویس، این فرم فکتور سرور اغلب پیچیده‌تر از نیاز واقعی است.

سرور Modular چه تفاوتی با Blade دارد؟

اصطلاح Modular گسترده‌تر از Blade است. برخی پلتفرم‌های ماژولار از شاسی مشترک استفاده می‌کنند که می‌تواند ترکیبی از ماژول‌های پردازشی، ذخیره‌سازی و شبکه را در خود جای دهد. Dell نیز Rack، Tower، Edge و Modular را به‌عنوان دسته‌های مختلف زیرساخت سرور معرفی می‌کند.

اگر فرم فکتور سرور از نوع Modular انتخاب شود، هدف معمولاً دستیابی به انعطاف بیشتر در توسعه و مدیریت چند ماژول در یک پلتفرم است. این ساختار برای سازمان‌هایی مناسب است که می‌خواهند ظرفیت پردازش یا اجزای دیگر را مرحله‌ای افزایش دهند و مدیریت سخت‌افزار را متمرکزتر کنند.

با این حال باید هزینه شاسی اولیه، محدودیت‌های سازگاری و مسیر ارتقا را دقیق بررسی کرد. ممکن است یک پلتفرم ماژولار از نظر تراکم بسیار جذاب باشد، اما اگر کسب‌وکار فقط به تعداد کمی سرور مستقل نیاز دارد، فرم فکتور سرور نوع Rack معمولی ساده‌تر و اقتصادی‌تر باشد.

جدول مقایسه انواع رایج سرور

 

این جدول نشان می‌دهد که انتخاب فرم فکتور سرور نباید با یک معیار انجام شود. برای مثال 1U در مصرف فضای رک برتری دارد، اما اگر پروژه به چند GPU فول‌سایز یا تعداد بسیار زیادی دیسک نیاز داشته باشد، یک شاسی بزرگ‌تر می‌تواند گزینه عملی‌تری باشد.

Tower نیز برای یک دفتر کوچک ممکن است منطقی‌تر از Rack باشد، حتی اگر Rack از نظر تراکم مزیت بیشتری داشته باشد.

تأثیر فرم فیزیکی بر خنک‌سازی و جریان هوا

هرچه قطعات بیشتری در فضای کوچک‌تری قرار بگیرند، طراحی جریان هوا اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. در سرورهای Rack، طراحی شاسی و فن‌ها باید بتواند گرمای پردازنده، حافظه، دیسک و سایر قطعات را دفع کند.

در تصمیم‌گیری درباره فرم فکتور سرور فقط نباید به تعداد یونیت توجه کرد. یک رک پر از سرورهای متراکم می‌تواند بار حرارتی بالایی ایجاد کند و اگر سرمایش اتاق یا ظرفیت برق مناسب نباشد، تراکم تئوری قابل استفاده نخواهد بود.

بنابراین قبل از پرکردن تمام یونیت‌های رک، توان مصرفی واقعی سرورها، مشخصات تجهیزات سرمایشی و محدودیت‌های دیتاسنتر را بررسی کنید.

تأثیر شاسی بر تعداد دیسک و ذخیره‌سازی

یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های عملی میان شاسی‌ها، تعداد Bay یا محل نصب درایو است. سرورهای ذخیره‌سازی ممکن است از شاسی‌های 2U، 3U یا 4U استفاده کنند تا تعداد بیشتری HDD یا SSD در اختیار داشته باشند. Supermicro نیز در محصولات ذخیره‌سازی خود شاسی‌های متنوع 1U تا 4U را با آرایش‌های مختلف درایو ارائه می‌کند.

اگر فرم فکتور سرور را برای فایل‌سرور، بکاپ یا ذخیره‌سازی حجیم انتخاب می‌کنید، تنها ظرفیت امروز را در نظر نگیرید. تعداد Bay آزاد، امکان Hot-Swap، نوع درایوهای ۲٫۵ یا ۳٫۵ اینچی، کنترلر RAID یا HBA و مسیر توسعه آینده اهمیت زیادی دارند.

کارت‌های توسعه، GPU و نقش فضای داخلی

کارت‌های شبکه پرسرعت، HBA، کنترلر RAID، FPGA و GPU به فضای فیزیکی، اسلات PCIe و توان کافی نیاز دارند. شاسی‌های بسیار فشرده ممکن است محدودیت بیشتری در تعداد یا اندازه کارت‌ها داشته باشند.

برای پروژه‌های هوش مصنوعی یا پردازش گرافیکی، فرم فکتور سرور اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند. فقط داشتن اسلات PCIe کافی نیست؛ طول و ضخامت کارت، توان مصرفی، کانکتورهای برق و توانایی خنک‌کردن GPU نیز باید با شاسی سازگار باشد.

در نتیجه هنگام خرید سرور GPU بهتر است مستندات همان مدل دقیق را بررسی کنید و مطمئن شوید کارت موردنظر توسط سازنده پشتیبانی می‌شود.

فرم فکتور سرور و هزینه فضای رک

در دیتاسنتر، فضای رک یک منبع واقعی و قابل قیمت‌گذاری است. اگر سرویس کولوکیشن بر اساس تعداد یونیت محاسبه شود، سرور 1U فضای کمتری نسبت به 2U اشغال می‌کند. اما کم‌کردن ارتفاع همیشه به معنی کاهش کل هزینه نیست، زیرا برق، شبکه و سرمایش نیز روی هزینه نهایی اثر می‌گذارند.

در یک پروژه با ده‌ها سرور، انتخاب فرم فکتور سرور می‌تواند روی تعداد رک‌های موردنیاز اثر بگذارد. تراکم بیشتر ممکن است تعداد کابینت‌ها را کاهش دهد، اما هم‌زمان چگالی توان و حرارت را بالا ببرد. به همین علت طراحی دیتاسنتر باید ظرفیت برق و سرمایش را در کنار فضای فیزیکی بررسی کند.

برای مشتری گلد سرور که قصد اجاره یا استقرار سرور دارد، دانستن ابعاد دقیق دستگاه قبل از انتخاب فضای رک ضروری است. عمق شاسی نیز به اندازه ارتفاع اهمیت دارد؛ بعضی سرورها Short-Depth هستند و برخی مدل‌های قدرتمند عمق بیشتری دارند.

هنگام خرید سرور چه مشخصاتی را همراه فرم فیزیکی بررسی کنیم؟

اول، بار کاری را مشخص کنید. وب‌سایت پرترافیک، دیتابیس، بکاپ، مجازی‌سازی و هوش مصنوعی نیازهای یکسانی ندارند. دوم، ظرفیت رشد را تخمین بزنید؛ تعداد رم، دیسک و کارت شبکه موردنیاز در دو یا سه سال آینده می‌تواند انتخاب شاسی را تغییر دهد.

سوم، فرم فکتور سرور را با زیرساخت محل تطبیق دهید. برای Rack باید ارتفاع، عمق، ریل، نوع PDU، ظرفیت برق، مسیر کابل و تهویه مناسب باشد. برای Tower نیز فضای ایمن و تهویه اهمیت دارد.

چهارم، افزونگی را بررسی کنید. پاور Redundant، دیسک Hot-Swap، فن‌های قابل تعویض و مدیریت از راه دور می‌توانند برای سرویس‌های حیاتی ارزش زیادی داشته باشند.

پنجم، مدل دقیق پردازنده، رم، کنترلر ذخیره‌سازی و کارت‌های شبکه را با نیاز نرم‌افزار تطبیق دهید. در نهایت، فرم فکتور سرور مناسب بدون قطعات متناسب، به‌تنهایی سرور مناسبی نمی‌سازد.

مقاله رم سرور چیست؟ را مطالعه کنید.

9 نکته طلایی برای انتخاب درست

1. ابتدا مشخص کنید سرور کجا نصب خواهد شد؛ دفتر، اتاق سرور یا دیتاسنتر
2. تعداد یونیت و عمق قابل استفاده رک را پیش از خرید اندازه‌گیری کنید
3. ظرفیت برق و سرمایش را هم‌زمان با تراکم سرورها بسنجید
4. برای ذخیره‌سازی، تعداد و نوع Bayهای دیسک را از ابتدا مشخص کنید
5. اگر GPU یا کارت توسعه نیاز دارید، فضای فیزیکی و توان آنها را بررسی کنید
6. مسیر ارتقای RAM، شبکه و ذخیره‌سازی را برای چند سال آینده در نظر بگیرید
7. هزینه شاسی، رک و زیرساخت را در کنار قیمت خود سرور محاسبه کنید
8. برای سرویس حیاتی به افزونگی پاور، مدیریت از راه دور و قطعات Hot-Swap توجه کنید

برای مطالعه فنی‌تر می‌توانید از منابع زیر استفاده کنید:

راهنمای IBM درباره Blade Server

جمع‌بندی درباره فرم فکتور سرور

انتخاب فرم فکتور سرور یکی از تصمیم‌های پایه‌ای در طراحی زیرساخت است. Tower برای استقرار ساده و تعداد کم سرور مناسب است، Rack نظم و تراکم بالایی در دیتاسنتر ایجاد می‌کند و Blade یا Modular برای محیط‌هایی که به تراکم، مدیریت متمرکز و توسعه ماژولی نیاز دارند جذاب هستند. دسته‌بندی رسمی محصولات Dell و توضیحات HPE نیز همین تفاوت کلی میان معماری‌های Rack، Tower و Modular/Blade را نشان می‌دهد.

در میان سرورهای Rack نیز 1U، 2U و 4U فقط عدد ارتفاع نیستند؛ هرکدام تعادلی متفاوت میان تراکم، فضای توسعه، تعداد دیسک، کارت‌های PCIe و خنک‌سازی ایجاد می‌کنند. بنابراین بهترین انتخاب، مدلی نیست که کمترین فضا یا بیشترین قطعه را داشته باشد؛ بهترین گزینه مدلی است که با بار کاری، محیط نصب، بودجه و برنامه رشد شما هماهنگ باشد.

اگر قبل از خرید نیازهای فنی و فیزیکی را کنار هم بنویسید، انتخاب سرور بسیار ساده‌تر می‌شود. مشخص کنید چه تعداد پردازنده و رم نیاز دارید، چه مقدار ذخیره‌سازی لازم است، چند کارت توسعه می‌خواهید و سرور در چه رکی قرار خواهد گرفت. سپس فرم فکتور سرور مناسب را انتخاب کنید و مدل‌های موجود را بر اساس همان چارچوب مقایسه کنید.

سوالات متداول

فرم فکتور سرور چیست؟

به شکل، ابعاد، ساختار فیزیکی و نحوه استقرار سرور گفته می‌شود. Tower، Rack، Blade و Modular از دسته‌های شناخته‌شده هستند و در مدل‌های Rack ارتفاع معمولاً با واحد U بیان می‌شود.

تفاوت سرور 1U و 2U چیست؟

تفاوت اصلی در ارتفاع شاسی است. 1U یک یونیت و 2U دو یونیت از فضای عمودی رک را اشغال می‌کند. 2U فضای فیزیکی بیشتری برای برخی قطعات در اختیار سازنده قرار می‌دهد.

آیا سرور Rack از Tower قوی‌تر است؟

الزاماً خیر. توان واقعی به پردازنده، حافظه، ذخیره‌سازی، شبکه و پیکربندی مدل بستگی دارد. Rack و Tower بیشتر از نظر ساختار فیزیکی و شیوه استقرار متفاوت‌اند.

برای شرکت کوچک کدام گزینه مناسب‌تر است؟

اگر یک یا دو سرور و فضای اداری دارید، Tower می‌تواند انتخاب ساده‌ای باشد. اگر رک دارید یا احتمال افزایش تعداد تجهیزات زیاد است، Rack معمولاً نظم بیشتری ایجاد می‌کند.

Blade Server برای چه مجموعه‌ای مناسب است؟

برای محیط‌های سازمانی با نیاز به تراکم بالا و مدیریت متمرکز می‌تواند مناسب باشد. Bladeها داخل شاسی مشترک قرار می‌گیرند و بخشی از توان، خنک‌سازی و ارتباطات را به اشتراک می‌گذارند.

آیا انتخاب فرم شاسی روی خنک‌سازی اثر دارد؟

بله. اندازه و طراحی شاسی روی فضای قطعات، نوع فن‌ها و مسیر جریان هوا اثر می‌گذارد. عملکرد نهایی نیز به طراحی خود سرور و شرایط محیط نصب وابسته است.

برای سرور GPU بهتر است 1U بخریم یا 2U؟

پاسخ به مدل GPU و طراحی سرور بستگی دارد. کارت‌های بزرگ یا پرمصرف ممکن است به فضای بیشتر و خنک‌سازی قوی‌تری نیاز داشته باشند؛ بنابراین مشخصات سازنده همان مدل باید بررسی شود.

آیا عمق سرور هم هنگام خرید مهم است؟

بله. سازگاری با رک فقط به ارتفاع U محدود نیست. عمق شاسی، ریل، فضای کابل‌کشی و فاصله مناسب برای جریان هوا نیز باید بررسی شود.

مطالعه بیشتر : فرم فکتور سرور چیست؟