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信望愛站的硬體選擇與理由
作者/蔡哲民
 
  因為最初信望愛站是由一群學生建立起來的,而且又要負擔許多人 24 小時不停的使用,所以 「低價高效能」一直是我們選擇硬體的準則。一開始選擇 x86 PC 為信望愛站 的主要硬體平台,其實跟經費不足有相當的關係。當然,參與建站的幾個技術人員也都有使用工作站 的經驗,所以才不會迷信工作站的穩定性與速度,我們深知只要對軟硬體掌握度夠,PC 還是可以負擔 伺服器的工作。

  雖然一般說起來工作站的速度會比 PC 高,不過 PC 的功能隨著摩爾定律而越來越強大,而信望愛站 的硬體需求從來沒有追得上 PC 硬體進步的速度,因此我們也就樂於使用這種便宜又熟悉的硬體平台。

  即便我們一開始就選定 PC 為信望愛站的主要硬體平台,但「穩定」仍然是我們配置硬體的最優先考 慮。在幾次失敗的經驗中,我們學會「熱量」是伺服器最大的殺手,因此適當的選定機殼,配置足夠的優 質散熱風扇,是建構穩定系統的第一步。

  再者,我們發現使用「馬達」的零件是整個系統中最快損壞的部分,因此我們選購伺服器時,對於 CPU 的散熱風扇、硬碟等等,都會盡力購買比較高級的產品,以免為了小小的零件損壞而必須停機檢修。一般 說來,台製的 CPU 風扇很少是品質優良、經久耐用的產品,一般我們會盡量購買盒裝 CPU 來獲取其內附 的風扇,這種盒裝的 CPU 所附的風扇一般會有比較長的壽命。

  而硬碟部分到目前我們也沒有什麼很有效的解決方案,早期我們使用的都是 Quantum 和 Segate 的硬碟,一般壽命都不超過兩年。而且通常我們購買的產品 都是新出來的機種(硬碟的淘汰速度很快),很難問到長期使用的口碑,因此有 時候甚至安裝幾個月就出現問題,得要找經銷商更換。後來我們改使用 IBM 的 SCSI 硬碟,使用的狀況還不錯(1999 年 7 月開始使用),至少沒有幾個月就 壞掉的紀錄,不過兩年一到,還是壞了兩個硬碟。為了根治這種硬碟時間一到就 損壞的問題,我們終於採用RAID的架構了,而且是採用外接式的RAID機器而非使用 RAID卡。因為當主機損壞時,使用RAID卡的架構還是得拆機器才能更換備用主機, 且作業系統必須支援RAID卡才行。而使用外接的RAID控制器,只要換一下外接排線 就可以更換備用主機了,並且對主機來說,外接RAID只是一個大SCSI硬碟,無須作 業系統的支援,這對使用Linux這種非主流OS的我們來說,是比較保險的作法。 因此我們選擇用較昂貴的價格來採購外接式的RAID機器。

  台灣是主機板生產大國,不過產品卻是良莠不齊,或者有人為求穩定,購買所謂「有品牌」的大廠產品 。不過我們卻認為即使採購有品牌的 PC,簽訂維護合約,都還不如自己掌握機器硬體狀況的穩當,因為 即使硬體臨時損壞,也可以依賴拆下比較不重要機器的零件來作緊急維修,遠比等待維修人員到達判定問題 所在並調來正廠零件更換來的迅速有效。並且目前台灣熟悉 Linux 系統的人並不多,恐怕出問題時難以 區分到底是 OS 的問題還是硬體問題。因此信望愛站的硬體都是採用拼裝的 PC,選定優良的主機板與介面卡 大廠出品的硬體,依賴自己或者熟悉的電腦公司拼裝起來,並且絕對不 over clock(超頻)以維護系統的穩定。

  我們一般會避開剛剛新推出來的硬體,以免把伺服器當成廠商實驗的白老鼠,並且會選購正廠零件, 因為我們深知多用一點點錢買下伺服器的「穩定」是絕對值得的。在硬碟介面卡部分,我們選用的都是 SCSI 的介面卡,以應付多工環境的需要。而在顯示卡方面,則因為伺服器並不依賴優良、快速的顯示卡,所以 就以便宜穩定為準。而在記憶體方面,因為影響整個系統的效能甚巨,雖然以目前信望愛站的工作需求來 說,128MB 就已經足以勝任,但我們還是決定裝設 256M 以上 PC-133 SDRAM,以做為未來擴充之用。

  在網路卡方面,原先都是都採用 3COM 的 10/100 網路卡,後來我們發現Intel 的10/100網路卡在Linux中支援最為穩定可靠,因此在新的機架式機器上我們就全部 使用Intel的網路卡了。交換設備方面,起先我們使用 Accton 公司的 10/100 Hub, 最近新加入一台 NWAY Switch 公司的 10/100 Switch,主要的原因也是為了穩定的 考慮。採用 100M 的網路卡 與 Switch Hub 是為了希望透過網路備份時可以有最好 的效率,以減少網路備份對整個系統效能的影響。

  UPS 是架設伺服器不可或缺的重要設備,但是良好的 UPS 價格高昂,在考慮價格 與需求的平衡之下, 我們購買的是 2KVA,可外加電池的on-line UPS。以前我們使用 的是所謂智慧型UPS(較佳的off-line機種),不過兩年一到就過熱損壞了。所以我們 就學會了不可以省UPS的錢。在系統滿載的測試下,大約可以支撐四個小時。至於 UPS 與 PC 之間的通信硬體與軟體,因為 Linux 上面已經有現成的軟體,所以我們會自行 裝置相關的 RS-232 連線(我發現到了 2000 年 2 月這條線還沒有裝,大概是因為高 雄地區的供電非常穩定,全省大停電與大地震都沒有真正影響到高雄地區的供電《p.s. 信望愛機房位於台灣高雄市》)。

  2000年時主機板與 CPU 之間有所謂 Socket-7 與 Slot-1 的規格 之爭,亦即購買 PC 時必須決定要使用 AMD-K6 這一系列還是 Intel PII 這一系列。 前者比較便宜但浮點運算較慢、硬體架構也略差,而後者是 Intel 全新的設計,價格 較高而浮點運算速度、硬體架構都較佳。在幾經考慮與分析後,我們發現在幾年內信望 愛站的效率主要是受限專線速度,而且目前網路的應用軟體很少用到浮點運算,因此 我們就毅然投入 Socket-7 的陣營,採用 AMD-K6 的 CPU 當信望愛站的心臟。而到了 2001年,CPU與主機板的種類已經不是用一隻手的手指頭可以算出來了。經過評估,我 們還是挑了AMD的Athlon 700 (slot-A架構)的CPU,理由無他,就是價格效益比高就 是了。

  目前信望愛站有三台技術人員親手拼裝起來的伺服器,每一台的硬體配備都很 接近,目的就是希望緊急時零件可以彼此替換,維修起來也不容易搞混。現在這三 台伺服器的硬體穩定度都相當良好,已經有開機一百二十幾天不停的紀錄了,不過 即便如此,這幾年來的經驗告訴我們兩年一到似乎台灣的主機板總是會開始出現問 題。這次我們特別使用華碩的板子來試試看,看能不能撐久一點。還好目前在RAID 架構之下,主機出問題影響並不會太大。


蔡哲民(tjm)記於 1998.11.19,修訂於 2000.2.19,2001.1.6


 
 
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