ПРЕСС-ЦЕНТР

Заказные и стандартные конфигурации серверов KISS холдинга Kontron: главное – чтобы костюмчик сидел

МКА:ВКС 2/2012

Олег Витальевич Холодный, ЗАО "РТСофт"

Длительность срока службы и жизненного цикла изделия были и остаются одними из ключевых требований к оборудованию для систем промышленной автоматизации. Оба этих параметра вкупе с традиционными достоинствами решений на основе стандартной архитектуры IA (Intel Architecture) относятся к сильным сторонам промышленных серверов KISS (Kontron Industrial Silent Server) компании Kontron, предназначенных для монтажа в стандартной серверной стойке шириной 19 дюймов.

Важнейшим паспортным критерием надёжности любого оборудования (в том числе – промышленного) является средняя наработка на отказ. Чем выше этот показатель, тем больше вероятность того, что устройство прослужит достаточно долго и в реальных условиях эксплуатации. Для абсолютного большинства моделей семейства KISS, согласно спецификациям Kontron, средняя наработка на отказ превышает 50 тыс. часов (при температуре 25°C), что означает свыше пяти с половиной лет непрерывной безаварийной работы – круглые сутки без праздников и выходных.

Высокой надёжностью в сочетании с длительным жизненным циклом серверов KISS (5–7 лет) обусловлены широкие возможности их использования в современных системах промышленной автоматизации. Поэтому на некоторых особенностях данной продуктовой линейки имеет смысл остановиться подробнее.

В серьёзном деле мелочей не бывает

Как театр начинается с вешалки, так высокая надёжность промышленных компьютеров начинается с качественных компонентов. Мелочей здесь нет и быть не может. Хорошо известно правило, что для системы в целом надёжность не может быть выше, чем у самого уязвимого её элемента. Поэтому при проектировании систем, рассчитанных на продолжительную безотказную работу, так важно, чтобы требуемому уровню надёжности отвечали все используемые компоненты – будь то процессоры, чипсеты, микросхемы памяти, устройства хранения данных или пассивные электронные компоненты.

В случае с промышленными серверами Kontron, кстати, одним из действенных методов повышения длительности безаварийной работы стало применение материнских плат с твердотельными конденсаторами с танталовым анодом. Собственная разработка плат – один из стратегических приоритетов Kontron. Для специалистов компании не секрет, что именно выход из строя конденсаторов в реальных условиях эксплуатации может оказаться (и нередко оказывается) причиной потери работоспособности всей системы в целом.

Срок службы танталовых конденсаторов в условиях эксплуатации средней тяжести, по некоторым оценкам, превышает два десятка лет – это в шесть с лишним раз выше, чем, например, у конденсаторов с жидким электролитом. Главное достоинство последних – самая низкая цена на рынке. Они также обладают хорошей устойчивостью к скачкам напряжения. При этом, однако, конденсаторы с жидким электролитом имеют ограниченный срок службы (особенно – при работе в высокотемпературном окружении), подвержены физическому старению, а их характеристики деградируют при снижении температуры. В отличие от них твердотельные конденсаторы с танталовым анодом не меняют своих параметров в зависимости от температуры, выдерживают гораздо более сильные пульсации тока и практически не подвержены физическому износу.

Повышению надёжности уже внедрённых решений на базе промышленных серверов Kontron способствует и программная технология Kontron PCCM (PC Condition Monitoring). Другое её важное достоинство – то, что она обеспечивает снижение общей стоимости владения (TCO) для продуктов Kontron. Пакет программных средств PCCM прилагается в виде дополнительной опции к большинству моделей KISS. С помощью этих средств решается задача минимизации вынужденных простоев оборудования, связанных с износом и выходом из строя тех или иных его подсистем.

Первоначально подобные технологии, включающие в себя непрерывный мониторинг и анализ информации о важнейших характеристиках работы компьютерного оборудования, разрабатывались для таких систем, поддержание работоспособности которых в первую очередь связано с вопросами обеспечения безопасности (например для систем управления ядерными реакторами атомных электростанций). В дальнейшем сфера их применения существенно расширилась, и сложилась парадоксальная ситуация.

Появился большой пласт программных решений подобного рода, предназначенных для корпоративных серверов – масштаба предприятий или отдельных подразделений. Причём это были решения как от самих производителей оборудования, так и от независимых разработчиков коммерческого ПО. При этом необходимо уточнить, что во многих компаниях для установки таких серверов используются специализированные помещения, оснащённые системами кондиционирования воздуха, а условия их работы едва ли можно назвать особо тяжёлыми. Опытные пользователи домашних ПК в свою очередь получили возможность экспериментировать с бесплатными или условно-бесплатными утилитами, и таким образом этот сегмент тоже оказался охваченным, пусть и частично, мониторингом критически важных параметров работоспособности. В то же время промышленные компьютеры долгое время оставались вне рамок общей тенденции, хотя, казалось бы, для них необходимость непрерывной диагностики исправности ключевых узлов очевидным образом обусловлена жёсткими условиями эксплуатации.

Главным образом такая ситуация была связана с нехваткой специфических для данного рынка программных инструментов диагностики. Появление технологии Kontron PCCM стало важным шагом на пути преодоления этого дефицита. Комплексное решение, разработанное с учётом особенностей сегмента промышленных ПК и встраиваемых систем, обеспечило пользователям и OEM-производителям долгожданную альтернативу попыткам как-то приспособить для их задач те же самые утилиты, которые используют владельцы домашних ПК. В отличие от этих утилит работа с PCCM не требует от пользователя экспертного уровня знаний об аппаратном обеспечении. Ключевые параметры работы устройств непрерывно отслеживаются и анализируются в фоновом режиме. Если анализ показывает, что какое-то из устройств в скором времени выйдет из строя, сообщение об этом появляется в области уведомлений на панели задач ОС Windows либо отправляется в виде SMS-сообщения на мобильный телефон. В режиме удалённого доступа для контроля параметров, отслеживаемых с помощью PCCM, используется Web-браузер.

Технология PCCM не только даёт возможность заблаговременно принимать меры по замене оборудования, находящегося на грани потери работоспособности, и таким образом снижать издержки от простоев. Она также помогает OEM-производителям находить и идентифицировать слабые места компьютерной системы, тем самым повышая качество продуктов.

Архитектурную основу PCCM составляет ядро, куда стекаются данные с контролируемых устройств (процессоры с термодатчиками, жёсткие диски с поддержкой технологии S.M.A.R.T., блоки питания, вентиляторы и т. д.). Первичная обработка этих данных осуществляется с помощью DLL-библиотек с учётом специфики доступа к различным типам устройств и отслеживаемым параметрам их работы. Для передачи подготовленных к просмотру пользователем сведений от ядра к программным клиентам используются интерфейсы TCP/IP. При этом Web-клиент позволяет просматривать не только текущие значения контролируемых параметров, но и хронологию их изменения в прошлом. Эти записи хранятся в отдельной базе данных, прямой доступ к которой возможен с консоли администратора (рис. 1).

Рис. 1. Системная архитектура Kontron PCCM

Рис. 1. Системная архитектура Kontron PCCM

В состав ядра PCCM входит также модуль, отвечающий за взаимодействие с другими программами, которые могут использоваться заказчиками. Сопряжение реализуется при помощи Web-служб на основе протокола SOAP (Simple Object Application Protocol). Кроме того на уровне ядра поддерживается и лицензионная чистота PCCM. Каждая лицензия при этом имеет «привязку» к системе, в которой она используется. А сведения о конфигурации этой системы считываются либо с помощью технологии DMI (Desktop Management Interface) из соответствующей области во флэш-памяти на материнской плате, либо из OPT-файла на жёстком диске компьютера.

Программный пакет PCCM может устанавливаться на компьютерах, работающих под управлением 32- и 64-разрядных ОС Windows 2000, XP, Vista и 7, а также Windows Server версий 2003 и 2008.

Стандарты требуют тестов

Чем ещё примечательны стоечные серверы KISS, так это обширной программой лабораторных тестов на соответствие разнообразным стандартам. Речь в первую очередь идёт об испытаниях на воздействие различных факторов окружающей среды (высокие и низкие температуры, влажность, удары, вибрации, электромагнитная обстановка и т. д.). В ходе этих тестов в лабораторных условиях проверяется устойчивость промышленных компьютеров к агрессивным внешним воздействиям, сходным с теми, которым они могут подвергаться в ходе реальной эксплуатации. Не менее важны и испытания на безопасность серверных систем для окружающей среды, людей, а также отсутствие помех для работы другого электронного оборудования.

Тесты промышленных серверов Kontron выполняются как силами самой компании, так и на внешних площадках (в частности, в лабораториях TÜV). Испытания на устойчивость к различным климатическим условиям и механическим воздействиям проводятся в соответствии с международным стандартом IEC 60068 либо его европейским аналогом EN 60068. Программа тестирования в климатической камере включает проверку длительной (в отдельных случаях до 12–16 часов) работы в низко- и высокотемпературном окружении (соответственно до 0°C и +55°C, иногда до +70 °C), при циклическом изменении температурного режима (между 0°C и +55°C), а также суточный тест на устойчивость к условиям повышенной влажности (до 90–95% при температуре +40°C) в нерабочем режиме (рис. 2). При проведении тестов на виброустойчивость и ударопрочность в рабочем и нерабочем режиме, как правило, используются электродинамические виброустановки, воспроизводящие механические колебания заданной формы, амплитуды и частоты, а также удары различной силы (рис. 3). Результаты механических тестов, в частности, показывают, что серверы KISS способны выдерживать синусоидальную вибрацию амплитудой 1g в диапазоне частот 10–500 Гц, а также удар силой 15g (в нерабочем режиме – 30g) и длительностью 11 мс по обоим направлениям каждой из координатных осей трёхмерного пространства.

Рис. 2. KISS 4U PCI761 при проведении низкотемпературных испытаний в климатической камере Weiss SB22/500/40

Рис. 2. KISS 4U PCI761 при проведении низкотемпературных испытаний в климатической камере Weiss SB22/500/40

Рис. 3. KISS 4U Q57 на вибростенде при проведении теста на ударопрочность с использованием виброустановки TIRA S597/AIT-340

Рис. 3. KISS 4U Q57 на вибростенде при проведении теста на ударопрочность с использованием виброустановки TIRA S597/AIT-340

В рамках проверки электромагнитной совместимости серверы KISS проходят тесты на помехоэмиссию и помехоустойчивость. Испытания на помехоэмиссию проводятся в соответствии с европейскими стандартами EN 55011 (пределы и методы измерения характеристик радиочастотных помех от промышленного, научного и медицинского оборудования), EN 55022 (нормы и методы измерения характеристик радиочастотных помех от ИТ-оборудования), EN 6100-3-2 (нормы эмиссии гармонических составляющих тока для оборудования с входным током не более 16 А на фазу), EN 6100-3-4 (нормы колебаний напряжения и фликкерного шума, вызываемых устройствами с входным током не более 16 А на фазу, подключаемыми к низковольтным системам электроснабжения) и EN 6100-6-4 (нормы и методы испытаний помехоэмиссии от технических средств, применяемых в промышленных зонах). Помехоустойчивость тестируется в соответствии со стандартами EN 55024 (нормы и методы измерения характеристик помехоустойчивости ИТ-оборудования) и EN 6100-6-2 (требования и методы испытаний устойчивости к электромагнитным помехам для технических средств, применяемых в промышленных зонах). Испытания на восприимчивость к конкретным видам помех регламентируются стандартами EN 61000-4-2 (электростатический разряд), EN 61000-4-3 (радиочастотное излучение), EN 61000-4-4 (наносекундные импульсные помехи), EN 61000-4-5 (резкие скачки напряжения), EN 61000-4-6 (кондуктивные помехи, наведённые радиочастотными полями), EN 61000-4-8 (магнитное поле питающей сети переменного тока), EN 61000-4-11 (перепады напряжения, включая резкие провалы и кратковременные прекращения подачи электропитания). Серверы, предназначенные для использования на железнодорожном транспорте (модель KISS 4U KTC5520 TR), проходят специальные тесты на подключение к высоковольтным электросетям (1,5 кВ и выше) в соответствии с железнодорожным стандартом EN 50155 (рис. 4). Эти серверы, кстати, подвергаются и специальным механическим тестам – на устойчивость к случайной вибрации и повышенным ударным нагрузкам. Проведение этих испытаний также регламентирует спецификация EN 50155.

Рис. 4. Специальное тестирование сервера KISS 4U KTC5520 TR на подключение к высоковольтным электросетям в соответствии с железнодорожным стандартом EN 50155 (используется многофункциональный тестер KT 3881H компании SPS electronic)

Рис. 4. Специальное тестирование сервера KISS 4U KTC5520 TR на подключение к высоковольтным электросетям в соответствии с железнодорожным стандартом EN 50155 (используется многофункциональный тестер KT 3881H компании SPS electronic)

Безопасность серверов KISS для окружающей среды и человека подтверждается успешным прохождением комплексных тестов на соответствие требованиям европейского стандарта EN 60950-1, что позволяет использовать знак маркировки CE (Conformite Europeenne). При этом полезно уточнить, что в списке критически важных компонентов, используемых в серверах KISS, многие также отмечены сертификатом CE. Это, в частности, относится к видеоадаптерам Nvidia, жёстким дискам Western Digital, оптическим накопителям Teac и Sony Optiarc, блокам питания FSP, Sea Sonic, Zippy и Bicker, вентиляторам Sunon и т. д.

В качестве дополнительной услуги для наиболее требовательных заказчиков, которым необходим максимум гарантий надёжной работы серверов Kontron в реальных условиях эксплуатации, предлагается стресс-тестирование по методам HALT (Highly Accelerated Life Testing) и HASS (Highly Accelerated Stress Screening). Методика HALT применяется на этапе разработки продуктов и состоит в совместном циклическом проведении климатических и механических тестов в разной последовательности с возрастающим уровнем нагрузок – вплоть до физического разрушения. Таким образом определяются предельные условия эксплуатации серверов и ещё в ходе проектирования осуществляется выявление компонентов, уровень надёжности которых недостаточно высок для конкретного заказчика, и их замена на более надёжные. Испытания по методике HASS проводятся уже для образцов продукции, находящейся в производстве, и не ставят своей целью выход за пределы живучести систем. Их цель иная: подтвердить, что серийно выпускаемый продукт обеспечивает требуемые уровни надёжности и производительности в экстремальных условиях эксплуатации.

С программой лабораторных испытаний Kontron тесно смыкаются и тесты, проводимые партнёрами компании. Их целью в большинстве случаев является опытная проверка работы серверов KISS в конфигурациях, соответствующих задачам заказчиков – как потенциальных, так и уже использующих оборудование Kontron в составе своих решений. Так, в начале нынешнего года специалистами компании «РТСофт» было проведено тестирование мультидисплейного решения на базе сервера KISS 4U Q57 (в специальном варианте комплектации с графическими платами PCIe x1). В ходе этих испытаний сервер успешно работал с восемью и более мониторами одновременно – как в режиме «объединённого экрана», так и с формированием для каждого дисплея независимого видеопотока (рис. 5). По результатам тестов можно уверенно констатировать: серверы KISS 4U Q57 в составе мультидисплейных систем демонстрируют присущие им высокие уровни надёжности, производительности и эргономичности, тем самым полностью соответствуя современным требованиям к программно-техническим комплексам (ПТК) для таких вариантов применения, как внедрение SCADA-приложений или решение общих задач телемеханики при организации автоматизированных рабочих мест (АРМ) в диспетчерских пунктах.

Рис. 5. В начале нынешнего года специалистами компании "РТСофт" было протестировано мультидисплейное решение на базе KISS 4U Q57

Рис. 5. В начале нынешнего года специалистами компании «РТСофт» было протестировано мультидисплейное решение на базе KISS 4U Q57

Отдельного упоминания заслуживают возможности использования решений на базе серверов KISS в проектах оборонного назначения. Характеристики серверов позволяют говорить о вариантах их применения не только в информационно-вычислительных центрах, но и в качестве бортового оборудования. Кроме того, на основе «гражданских» моделей KISS могут создаваться модификации, в большей степени отвечающие целям и задачам оборонного комплекса. По этому принципу был, в частности, модифицирован сервер KISS 4U PCI760. На его основе была создана модель KISS 4U PCI760 MIL-STD, которая в прошлом году успешно выдержала тестовые испытания на соответствие американским оборонным стандартам MIL-STD 461F (электромагнитная совместимость) и MIL-STD 810F (устойчивость к внешним воздействиям).

Без шума и пыли

Расшифровка аббревиатуры KISS (см. выше) акцентирует внимание на низком уровне шума, издаваемого серверами во время работы. Согласно спецификациям Kontron, он составляет около 35–40 дБ. Много это или мало? Обратимся для сравнения к данным британского Агентства по защите окружающей среды. По этим данным, в районе 60 дБ находится типичный офисный уровень шума в дневное время, на расстоянии трёх метров от работающего бытового пылесоса он составит около 70 дБ, а шумовой фон в 35 дБ примерно соответствует обстановке в читальном зале Британского музея. Нужно также учитывать, что при уровне шума до 40 дБ каждые 5 дБ прироста воспринимаются человеческим ухом как удвоение громкости. Поэтому есть основания утверждать, что для тех приложений, где низкий уровень шума является критически важным требованием, в первую очередь подходят такие модели, как KISS 2U KTQ45/Flex Low profile и KISS 4U PCI761. Примеров подобных сфер применения можно привести немало – медицинские учреждения, производственные и транспортные диспетчерские, вычислительные центры, тестовые лаборатории и испытательные стенды, аппаратные телевизионного монтажа и т. д.

Для того чтобы обеспечить снижение шума, в серверах KISS используются, в частности, специальные «тихие» вентиляторы, которые можно заменять в процессе работы. Блочный принцип сборки, реализуемый инженерами Kontron, предполагает использование типовых вентиляторных блоков. В частности, в системах KISS, выполненных в формфакторе 4U, такой блок в зависимости от модели может включать два либо три вентилятора, а доступ к нему можно получить, открыв крышку передней панели (рис. 6).

Рис. 6. Чтобы получить доступ к блоку вентиляторов с поддержкой горячей замены, достаточно открыть крышку передней панели

Рис. 6. Чтобы получить доступ к блоку вентиляторов с поддержкой горячей замены, достаточно открыть крышку передней панели

Сама передняя панель серверов семейства KISS при этом обладает защитой уровня IP20 по шкале международного стандарта IEC 60529, утверждённого Международной электротехнической комиссией (IEC). Такой уровень защиты означает невозможность проникновения внутрь корпуса компьютера твёрдых посторонних предметов диаметром более 12,5 мм. Для заказчиков, которым требуется более высокий уровень рейтинга IP (Ingress Protection), в большинстве случаев в качестве опции возможно его повышение до IP52, где цифра 5 соответствует частичной изоляции от пыли (небольшое её количество всё же может проникать внутрь, но это не будет нарушать работу сервера), а цифра 2 указывает на защиту от вертикально падающих капель воды при отклонении системного блока от рабочего положения на угол до 15°.

Корпус системного блока у серверов KISS выполнен из высокопрочной листовой стали с антикоррозионным покрытием средней толщиной 20 мкм (с каждой из сторон листа) на основе алюминиево-цинкового сплава. Длина корпуса в обычном исполнении составляет 472 мм, в укороченном – 300 мм либо 350 мм. Блоки питания в стандартном варианте поставки серверов KISS высотой 2U и 4U, как правило, имеют паспортную мощность 400 Вт (у моделей формфактора 1U – 270 Вт) и коэффициент полезного действия (КПД) выше 80%. В качестве опции для серверов KISS 2U в корпусе стандартной длины предлагается дублирование блоков питания мощностью 400 Вт, для большинства моделей KISS 4U в корпусе стандартной длины – установка более мощного устройства (650 Вт) либо дублирование блоков питания мощностью 500 Вт. Для систем модификации KISS 4U KTC5520 TR, предназначенных для использования на железнодорожном транспорте (в частности, в информационно-развлекательных системах для пассажиров), последний вариант стандартный. Кроме того почти для всех серверов KISS (за редким исключением) опционально возможно использование источников питания, работающих от сети постоянного тока с напряжением 24 В или 48 В.

Архитектурно серверы KISS вы¬пускаются в двух модификациях: с материнской платой (в формфакторе ATX, EATX или FlexATX) и пассивной объединительной магистралью (passive backplane). Второй вариант предполагает применение процессорных плат, выполненных в соответствии со спецификацией PICMG версии 1.3. К его достоинствам можно отнести расширенные возможности по установке плат с интерфейсами PCIe, PCI (за счёт большего количества соответствующих слотов) и даже ISA (с помощью специального адаптера).

К примеру, у одной из новейших моделей – KISS 4U PCI761 – объединительная панель позволяет подключать до 12 плат расширения в одной из двух конфигураций. Первая включает семь полноразмерных слотов для плат с интерфейсом PCI (32 бит), четыре PCIe x1 и один PCIe x16. Вторая допускает использование трёх плат PCI, четырёх PCIe x1, такого же количества PCIe x4 и одной PCIe x16. Серверы KISS 4U PCI761 могут оснащаться двухъядерными процессорами Intel Core i3-540 (тактовая частота 3,06 ГГц), Core i5-660 (3,33 ГГц) или четырёхъядерными Intel Core i7-860 (2,8 ГГц). Все они устанавливаются в разъём типа LGA 1156. Первые два производятся по технологии 32 нм, имеют интегрированное графическое ядро и основаны на микроархитектуре под кодовым названием Westmere. При выпуске Intel Core i7-860 используется техпроцесс с нормой проектирования 45 нм. Графического ядра у этого процессора нет, а микроархитектура, на которой он основан, известна как Nehalem.

Процессорная плата PCI-761, собственная разработка Kontron, выполнена на основе чипсета Intel Q57 и поддерживает технологию удалённого администрирования Intel AMT (Active Management Technology) и опционально – технологию аппаратной защиты ресурсов компьютера и приложений Intel TXT (Trusted Execution Technology) с возможностью установки криптопроцессора, соответствующего версии 1.2 спецификации TPM (Trusted Platform Module).

Ещё одно достоинство серверов KISS, выполненных в архитектуре с пассивной объединительной магистралью, – более долгий срок поддержки. В сочетании с расширенными мультимедийными возможностями, реализуемыми с помощью установки плат расширения, это позволяет говорить о разнообразных вариантах применения этих машин – от измерительных комплексов и оборудования тестовых стендов, различных тренажёрных систем и студийных решений для обработки графики и звука до систем автоматизации в промышленности и энергетике (где их можно использовать, например, в составе мультидисплейных решений для диспетчерских центров), добывающих отраслях, а также в проектах медицинского и оборонного назначения.

Стандартные возможности подсистем хранения данных серверов KISS могут быть расширены за счёт использования контейнеров для жёстких дисков KISS DA с дополнительной защитой от ударов и вибрации. Опционально могут предлагаться и дисковые массивы KISS Stor, оптические дисководы и твердотельные SSD-накопители на основе флэш-памяти объёмом 64 и 128 Гбайт.

На переднюю панель серверов KISS 2U и 4U вынесены два разъёма USB 2.0 (у моделей высотой 1U они могут быть дополнены разъёмом для подключения к сетям Gigabit Ethernet и ещё двумя коннекторами USB 2.0). Там же в большинстве случаев находятся светодиодные индикаторы включения питания и активности дискового накопителя, а также кнопки включения и перезагрузки компьютера. С тыльной стороны вместе со стандартными коннекторами для подключения монитора (с аналоговым или цифровым интерфейсом), аудиосистемы, клавиатуры и мыши могут также располагаться дополнительные разъёмы USB 2.0 и Gigabit Ethernet, разъём параллельного порта LPT и коннекторы интерфейсов RS-232, RS-422 или RS-485.

Дополнительная гибкость в применении серверов KISS обеспечивается тем, что помимо своей основной, то есть стоечной разновидности (рис. 7), большинство из них выпускаются также в настольном исполнении, а некоторые модели формфактора 4U – ещё и в башенном.

Рис. 7. Промышленный сервер KISS 4U PCI761 (вид со стороны передней панели)

Рис. 7. Промышленный сервер KISS 4U PCI761 (вид со стороны передней панели)

Экономия места без ущерба функциональности

В качестве характерного примера промышленного сервера семейства KISS уместно подробнее рассмотреть одну из наиболее популярных моделей – KISS 2U Short KTQ45/Flex Low Profile. Официально дебютировавшая в 2010 году, эта модель формфактора 2U в укороченном корпусе длиной 350 мм (что позволяет существенно экономить пространство внутри серверной стойки) прекрасно зарекомендовала себя на российском рынке, показав высокие объёмы продаж и удостоившись одобрительных отзывов от многих заказчиков. Наибольшей привлекательностью она обладает для разработчиков автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) – благодаря оптимальному сочетанию функциональных возможностей, производительности, уменьшенных размеров корпуса и разумной ценовой политики.

В типовых конфигурациях компьютеры KISS 2U Short KTQ45/Flex Low Profile могут комплектоваться двухъядерными процессорами Intel Core 2 Duo E8400 (тактовая частота – 3 ГГц) или четырёхъядерными Intel Core 2 Quad Q9400 (2,67 ГГц). При изготовлении этих процессоров используется техпроцесс с нормой проектирования 45 нм, оба предназначены для установки в процессорный разъём типа LGA 775.

Материнская плата KTQ45/Flex типоразмера FlexATX разработана специалистами Kontron и выполнена на основе чипсета Intel Q45 (в модификации, предназначенной для встраиваемых решений) с интегрированным графическим акселератором Intel GMA 4500 (с тактовой частотой 400 МГц и аппаратной поддержкой графических интерфейсов DirectX 10 и OpenGL 2.0) и хаб-контроллером ввода-вывода ICH10D0. На плате имеется четыре слота для модулей памяти DDR3 общим объёмом до 8 Гбайт. Стандартно поддерживается технология Intel AMT версии 5.0.

При этом заказчикам не приходится жертвовать функциональными возможностями ради небольших размеров системного блока, поскольку материнская плата оснащена четырьмя слотами для полноразмерных низкопрофильных плат расширения (два слота для 32-битных плат PCI и столько же – PCIe x16, из которых один поддерживает платы PCIe 2.0 и технологию Intel SDVO (Serial Digital Video Out) с платами ADD2, а второй – устройства PCIe 1.1 в режиме x4) (рис. 8).

Рис. 8 Сервер KISS 2U KTQ45/Flex Low profile поддерживает установку четырёх плат расширения в корпусе глубиной всего 350 мм

Рис. 8 Сервер KISS 2U KTQ45/Flex Low profile поддерживает установку четырёх плат расширения в корпусе глубиной всего 350 мм

Стандартные возможности использования дисковых накопителей включают по одному отсеку с доступом извне для устройств шириной 5,25" и 3,5", а также дополнительный внутренний отсек 3,5". В качестве дополнительных опций могут предлагаться оптические накопители (DVD-ROM или DVD-RW) и контейнерная подсистема KISS Stor Slim со встроенным контроллером RAID уровня 1, устанавливаемая в отсек 3,5" и вмещающая два жёстких диска SATA в ноутбучном формфакторе 2,5".

С тыльной стороны компьютера располагаются коннекторы для подключения дисплея, клавиатуры, мыши и аудиосистемы в конфигурации 7.1, а также восемь разъёмов USB 2.0, два – Gigabit Ethernet и два разъёма последовательного интерфейса COM. При этом характеристики материнской платы позволяют при необходимости подключать до двух внешних устройств с интерфейсом RS-232 (например с помощью внутреннего USB-конвертера, предлагаемого Kontron в качестве одного из дополнительных аксессуаров для серверов KISS). На переднюю панель, помимо двух разъёмов USB 2.0, вынесены кнопки включения и перезагрузки компьютера.

Как и другие серверы KISS высотой 2U, модель KISS 2U Short KTQ45/Flex Low Profile в стандартном варианте поставки комплектуется источником питания с номинальной мощностью 400 Вт. В других вариантах комплектации возможно использование блоков питания, работающих от сети постоянного тока с напряжением 24 В. Опция дублирования источников питания у данной модели отсутствует.

В качестве основных программных платформ для KISS 2U Short KTQ45/Flex Low Profile выступают Windows XP и 7 (включая Windows Embedded Standard 7), а также Red Hat Enterprise Linux.

В эпицентре ответственных вычислений

Ещё один интересный пример – KISS 4U KTC5520. Варианты применения серверов этой модели могут быть самыми разнообразными – от автоматизированных систем управления в электроэнергетике (в частности, в центрах диспетчерского контроля генерирующих мощностей) и нефтегазовой промышленности (например для мониторинга магистральных трубопроводов) до проектов медицинского и оборонного назначения. В то же время специфика комплектации KISS 4U KTC5520 свидетельствует о том, что эти компьютеры разработаны с учётом требований к оборудованию для клиент-серверных систем с высокой интенсивностью обработки данных, а также для информационных хранилищ и задач, характерных для рабочих станций (типа симуляционного моделирования). Для подобных приложений, помимо прочего, необходима ещё и повышенная надёжность самих вычислений, что учитывается в конфигурациях KISS 4U KTC5520.

Серверы этой модели оснащаются процессорами Intel Xeon серий 5500 (45 нм) и 5600 (32 нм). Материнская плата KTC5520-EATX собственной разработки Kontron имеет два процессорных разъёма типа LGA 1366. Плата выполнена в формфакторе EATX на основе чипсета Intel 5520 и оснащена 12 слотами для модулей памяти. Поддерживается регистровая память типа DDR3 с контролем и коррекцией ошибок (ECC), общий объём которой может доходить до 96 Гбайт.

С точки зрения мониторинга и управления сервером KISS 4U KTC5520 важную роль играет установленная на материнской плате микросхема AST2050 тайваньской компании Aspeed, выполненная на основе 32-разрядного процессорного ядра ARM9 (200 МГц) и объединяющая в себе функции графического адаптера и управляющего контроллера BMC (Baseboard Management Controller). С её помощью реализуются возможности удалённого мониторинга и администрирования по протоколу IP на основе интерфейса IPMI (Intelligent Platform Management Interface) версии 2.0, а также поддержка виртуальных накопителей и доступа к ресурсам компьютера с удалённой КVM-консоли по протоколу IP.

Типовые конфигурации KISS 4U KTC5520 включают четырёхъядерные процессоры Xeon E5540 (2,53 ГГц) либошестиядерные Xeon E5645 (2,4 ГГц). По желанию заказчика возможна и установка процессоров с пониженным энергопотреблением – например шестиядерных Xeon L5638 (2 ГГц), для которых показатель TDP (Thermal Design Power) составляет 60 Вт – против 80 Вт у Xeon E5540 и E5645. В то же время характеристики серверов KISS 4U KTC5520 позволяют использовать и более мощные процессоры Xeon с TDP до 130 Вт.

Возможности установки плат расширения включают слот для видеоадаптеров PCIe x16 (работа в режиме x8), четыре слота PCIe x8 (из них три поддерживают платы PCIe 2.0, а оставшийся – устройства PCIe первого поколения, работающие в режиме x4) и один слот для устройств PCI (32 бит, 33 МГц).

Подсистема хранения данных у KISS 4U KTC5520 включает два отсека для накопителей формата 5,25", один – для малогабаритных slim-устройств такой же ширины (ко всем трём возможен доступ извне) и ещё один внутренний отсек 3,5". В числе дополнительных опций выделяется возможность использовать дисковые массивы KISS DA425, которые можно устанавливать в стандартный отсек для накопителей формата 5,25". Каждый такой массив может содержать до четырех жёстких дисков или SSD-накопителей шириной 2,5" с интерфейсом SATA или SAS.

С тыльной стороны компьютера находятся четыре разъёма USB 2.0, два – Gigabit Ethernet, один – для периферийных устройств RS-232, а также разъёмы для подключения дисплея, клавиатуры, мыши и аудиосистемы в конфигурации 7.1. На передней панели, помимо двух разъёмов USB 2.0, располагаются семь светодиодных индикаторов, оповещающих о состоянии системы в целом и её основных узлов (у остальных моделей KISS 4U на передней панели обычно имеется два индикатора, при этом дополнительные могут быть установлены по желанию заказчика). Кроме того, на переднюю панель вместо кнопки перезагрузки компьютера вынесена кнопка переключения индикатора оповещения о необходимости проведения работ по техническому обслуживанию или настройке сервера (SYSID).

Модель KISS 4U KTC5520 – одна из немногих, в стандартную комплектацию которых входит блок питания мощностью 650 Вт (с КПД выше 80%). Установка двух блоков питания мощностью 500 Вт, дублирующих друг друга, возможна в качестве опции. «Железнодорожная» модификация KISS 4U KTC5520 TR, для которой такой вариант стандартный, выпускается только в стоечном варианте (в отличие от остальных систем KISS 4U, кроме KISS 4U PCI760 MIL-STD). Использование блоков питания, работающих от сети постоянного тока, для KISS 4U KTC5520 не предусмотрено.

Программные платформы, для работы с которыми оптимизированы серверы KISS 4U KTC5520, включают ОС Windows Server 2008 и 64-разрядную версию Red Hat Enterprise Linux.

Заключение

Продукция Kontron хорошо известна как на мировом рынке, так и у нас в стране, не раз отмечалась престижными наградами и пользуется заслуженным успехом и уважением. Опора на открытые стандарты и технологии, позволяющие создавать масштабируемые, экономичные и удобные в эксплуатации решения, уже давно считается своего рода визитной карточкой немецкой компании, а высокую надёжность и длительный период выпуска и поддержки продуктов Kontron в свою очередь можно назвать их фирменным знаком. Именно таким сочетанием инженерных и бизнес-подходов в первую очередь и обращают на себя внимание промышенные серверы KISS.

При этом важно ещё раз подчеркнуть, что длительность жизненного цикла моделей семейства KISS составляет 5–7 лет. Иными словами: в течение всего этого времени гарантированы выпуск и поддержка продукта, что может стать критически важным обстоятельством для долгосрочных проектов. В частности, это позволяет расширять возможности реализуемых систем автоматизации без необходимости заново проводить тестирование и сертификацию (в тех случаях, когда этого требует пополнение списка используемого оборудования). Также это может касаться ситуаций, когда оборудование по каким-либо причинам выходит из строя и по условиям проекта его необходимо заменять абсолютно идентичными устройствами.

В целом же характеристики и потенциал использования промышленных серверов KISS 4U свидетельствуют о широком диапазоне возможных приложений – от медицинских и транспортных систем до крупномасштабных проектов по созданию автоматизированных систем управления в электроэнергетике, нефтегазовой и горнодобывающей отраслях, а также в оборонном комплексе.