Bài tập lớn Kiến trúc máy tính Tìm hiểu Dell EMC R240 Server

Bài tập lớn môn kiến trúc máy tính tìm hiểu về DELL EMC R240 Server. Cấu trúc tài liệu gồm: Phần I: Tổng quan thiết bị I. Các đặc trưng của EMC R240 II. Công nghệ mới có trong EMC R240 III. Thông số kĩ thuật của Dell EMC R240 IV. Tổng quan về phần cứng của Dell EMC R240 Phần II: Cấu trúc thiết bị I. Khái quát thiết bị 1. Mặt trước 2. Mặt sau 3. Hệ thống bên trong II. Các thành phần cơ bản 1. Bộ xử lí 2. Bộ nhớ 3. Lưu trữ 4. Kết nối mạng và khe cắm PCIe 5. Hệ điều hành 6. Nguồn điện, nhiệt và âm 7. Thùng máy chủ III. Các loại cổng

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

-

BÀI TIỂU LUẬN Môn Kiến Trúc Máy Tính Tìm hiểu về Dell EMC R240 server

Tổ: 29 Nhóm: 09 GVHD: Nguyễn Quý Sỹ

Hà Nội, ngày 13 tháng 6 năm 2020

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

MỤC LỤC

Lời mở đầu

Phần I: Tổng quan thiết bị 1

I Các đặc trưng của EMC R240 1

II Công nghệ mới có trong EMC R240 2

III Thông số kĩ thuật của Dell EMC R240 3

IV Tổng quan về phần cứng của Dell EMC R240 5

Phần II: Cấu trúc thiết bị 9

I Khái quát thiết bị 9

1 Mặt trước 9

2 Mặt sau 9

3 Hệ thống bên trong 10

II Các thành phần cơ bản 11

1 Bộ xử lí 11

2 Bộ nhớ 12

3 Lưu trữ 13

4 Kết nối mạng và khe cắm PCIe 15

5 Hệ điều hành 15

6 Nguồn điện, nhiệt và âm 15

7 Thùng máy chủ 17

III Các loại cổng 17

IV Quản lí hệ thống Dell EMC OpenManage 18

Kết Luận 23

Tài liệu tham khảo 24

Poweredge R240 có thể giải quyết nhiều phân khúc khách hàng và khối lượng công việc lớn Đặc biệt, Poweredge R240 phù hợp nhất cho các ứng dụng và công việc không quá coi trọng các tính năng khả dụng cao trong nút máy chủ hoặc nơi dự phòng được xây dựng ở mức độ giá đỡ Mục tiêu công việc bao gồm:

 Đa dạng các ứng dụng kinh doanh chủ đạo

I Các đặc trưng của EMC R240

1 Được thiết kế cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ, hạn chế về ngân sách:

Dell EMC PowerEdge R240 được thiết kế cho môi trường dày đặc, là giải pháp

lý tưởng cho các doanh nghiệp có ngân sách hạn hẹp R240 cung cấp các tính năng để

hỗ trợ các nhu cầu kinh doanh ngày càng cao của khách hàng

 Tăng hiệu suất tính toán và khả năng chạy nhiều ứng dụng cùng một lúc nhờ có

số lượng lõi cao hơn 100% với bộ xử lý Intel® Xeon® E-2200 4, 6 hoặc 8 lõi (cao hơn 50% với bộ xử lí Intel® Xeon® E-2100), tăng 11% tốc độ bộ nhớ và thêm 20% đường PCIe

 Bộ dữ liệu địa chỉ có tối đa bốn DIMM DDR4 và tối đa 64GB RAM

 Khai thác sự tăng trưởng dữ liệu với tối đa 4 ổ đĩa 3,5”

 Giảm chi phí vận hành với làm mát đa vector tự động tính toán và cung cấp luồng khí thích hợp cần thiết để làm mát tối ưu

2 Dễ cài đặt , quản lí vá triển khai:

Danh mục Dell OpenManage cung cấp các sáng kiến giúp đơn giản hóa các tác

vụ quản lý, giúp hoạt động công nghệ thông tin hiệu quả và tiết kiệm chi phí trong suốt vòng đời của máy chủ

 Bô điều khiển truy cập từ xa iDRAC9 được nhúng trong máy chủ với bộ điều khiển vòng đời, triển khai máy chủ, cấu hình và cập nhật nhanh chóng

 Truy cập máy chủ của bạn mọi lúc, mọi nơi từ thiết bị di động của bạn với OpenManage Mobile (yêu cầu OpenManage Enterprise)

 Giải quyết các vấn đề với nỗ lực công nghệ thông tin ít hơn tới 72% bằng cách

sử dụng công nghệ tiên đoán và chủ động tự động từ ProSupport Plus và SupportAssist

3 Bảo vệ dữ liệu của bạn an toàn:

Mỗi máy chủ PowerEdge được thiết kế với kiến trúc có khả năng phục hồi không gian mạng, xây dựng bảo mật trong toàn bộ vòng đời của máy chủ

Dell EMC tập trung vào laser về bảo mật (từ thiết kế đến cuối đời) để đảm bảo

sự tin cậy và cung cấp các máy chủ an toàn, không lo lắng

 Giữ dữ liệu của bạn an toàn với phần mềm RAID

 Duy trì an toàn dữ liệu với các gói phần mềm được ký bằng mật mã và khởi động

II Công nghệ mới có trong EMC R240

 Intel® C246 series chipset: Trung tâm điều khiển nền tảng Intel (PCH)

3

 Intel® Xeon® processor E- 2100 and E-2200 Product Family: Bộ xử lý Intel® Xeon® E-2100 và E-2200 đã tang số lõi và các đường PCIe nhúng sẽ cải thiện hiệu suất vào ra và nhiều tính năng hơn

 Next Generation SW RAID, PERC S140: Các máy chủ 1 ổ cắm mới hỗ trợ RAID phần mềm S140 mới nhất cùng với thẻ điều khiển H330 và H730P được cải tiến

về chức năng và hiệu suất nhanh hơn RAID SW mới hỗ trợ RAID 0, 1, 5 và 10

 iDRAC 9: Giải pháp quản lý hệ thống nhúng mới cho máy chủ Dell EMC có tính năng kiểm kê và cảnh báo phần cứng và hệ thống phần mềm bảo vệ, cảnh báo bộ nhớ sâu, hiệu suất nhanh hơn, cổng gigabit chuyên dụng, cảnh báo email, cấp phép điện tử, nhật ký ghi chú công việc người dùng có thể chỉnh sửa và hơn thế nữa Cổng iDRAC Direct microUSB chuyên dụng cải thiện khả năng quản lý tại chỗ

III Thông số kĩ thuật

Dell EMC PowerEdge R240

• Tối đa 4 x 3.5 -inch hot-plug SAS/SATA/SSD

• Tối đa 4 x 3.5 -inch cabled SAS/SATA/SSD

• Tối đa 2 x 3.5 -inch cabled SAS/SATA/SSD

• Tối đa 56TB cho cấu hình 4 ổ cứng

Bộ nhớ chính • 4 khe DDR4 DIMM, hỗ trợ UDIMM, tối đa 64GB, tốc độ lên

tới 2666 MT/s, hỗ trợ đăng kí ECC

Bộ nhớ cache • 2.0 MB

• 8 MB hoặc 12 MB

Bộ điều khiển

lưu trữ

• Bộ điều khiểu nội bộ: PERC H330, H730p, HBA330

• Bộ điều khiển bên ngoài: 12 Gbps SAS HBA

• Phần mềm RAID: PERC S140

• Khởi động nội bộ: Khởi động hệ thống lưu trữ được tối ưu

hóa (BOSS): 2 x M.2 240GB (RAID 1 hoặc không RAID),

1 x M.2 240GB (không chỉ RAID)

• Mô-đun kép SD nội bộ: 2 x microSD (16GB, 32GB, 64GB)

hoặc 1x microSD (16GB, 32GB, 64GB)

Quản lý

• Quản lí nhúng: iDRAC9 với bộ điều khiển vòng đời, iDRAC

Direct, iDRAC RESTful API with Redfish

• Phần mềm OpenManage™: OpenManage Enterprise,

OpenManage Power Manager, OpenManage Mobile

• OpenManage tích hợp: BMC Truesight, Microsoft® System

Center, RedHat® Ansible® Modules, VMware® vCenter

• OpenManage kết nối: IBM Tivoli® Netcool/OMNIbus, IBM

Tivoli® Network Manager IP Edition, Micro Focus®

Operations Manager I, Nagios® Core, Nagios® XI

• Các công cụ: Dell EMC RACADM CLI, Dell EMC

Repository Manager, Dell EMC System Update, Dell EMC Server Update Utility, Dell EMC Update Catalogs, iDRAC Service Module, IPMI Tool, OpenManage Server

Administrator, OpenManage Storage Services

Bộ nguồn • 250W Đồng hoặc 450W Bạch kim

Khung Bezel • Khung bảo mật tùy chọn

Chipset • Intel C246 chipset

• Cổng sau: 2 x USB 3.0, VGA, đầu nối nối tiếp

• Cổng bên trong: 1x USB 3.0

• 2 khe cắm PCIe Gen 3.0

Lưu ý: Các kích thước này không bao gồm: bezel, PSU dự phòng

IV Tổng quan về phần cứng của DELL EMC R240

Ở cấp độ cơ bản nhất, Dell EMC PowerEdge R240 là máy chủ có độ sâu ngắn 1U Dell EMC PowerEdge R240 sẽ phù hợp với không gian nhỏ với kích thước tủ rack khoảng 30″ trở lại

Mặt trước của Dell EMC PowerEdge R240 được bố trí bởi các khay ổ cứng 3,5” hoặc bốn ổ 3,5” hot-swap

Mặt trước của DELL EMC R240

Phần bên trong của DELL EMC R240

Xung quanh phía sau chassis là một loạt các cổng kết nối Một cổng nối tiếp, một cổng VGA cơ bản và hai cổng USB Nếu bạn đang ở trong trung tâm dữ liệu và cần truy cập KVM cục bộ, đây chính xác là những gì bạn cần Ngoài ra, có ba cổng mạng Hai cổng Broadcom 1GbE và một cổng iDRAC đặc trưng của máy chủ Dell

Phần còn lại của phía sau chassis được chia thành hai phần Đầu tiên là các cổng cho PCIe riser card, hỗ trợ tối đa thẻ bổ trợ Kế đến là một Power Supply Unit (PSU) duy nhất

Dell EMC PowerEdge R240 chỉ được thiết kế với một PSU duy nhất Đây là lựa chọn liên quan đến việc giảm chi phí Model được trang bị PSU đồng 250W 80Plus Trong mức công suất này, đồng vẫn là lựa chọn hiệu quả nhất

Bố trí các thành phần linh kiện hợp lý Các khay ổ cứng ở phía trước, dãy quạt làm

Các cổng vào ra Dell EMC PowerEdge R240

PSU Đồng 250W 80Plus Phía sau Dell EMC PowerEdge R240 PCIe

7

mát ở giữa và hầu hết các thành phần sinh nhiệt nóng nhất được bố trí phía sau chassis

Khe cắm CPU hỗ trợ dòng chip Intel Xeon E-2100, cũng như một số mã Core i3 và Pentium Bo mạch chủ (mainboard) cũng tương tự như trong các mẫu PowerEdge T140 và PowerEdge T340 Một số thành phần có thể quan sát thấy, như đầu USB 3.0 loại A

Có một khe PCIe x16 lớn được dán nhãn PCIe Gen3 x8 Đây là những gì kết nối với

PCIe riser hỗ trợ các thẻ mở rộng PCIe với chiều cao đầy đủ và cấu hình thấp Dell PERC H330 được bố trí tại đây Nếu không có PERC H330, người ta thường sử dụng SATA Ở đây có một khe 7 chân tiêu chuẩn kết nối với ổ đĩa quang Ngoài ra còn có cổng SFF-8087 cung cấp thêm kết nối SATA nếu bạn chưa cài đặt thẻ PERC

Bộ nhớ và CPU Bo mạch chủ EMC R240 PCIe và USB 3

Dell EMC PowerEdge R240 có mô-đun TPM với một vài tùy chọn khác nhau Quan sát đầu nối quạt tản nhiệt mà Dell đang sử dụng, có thể thấy kiểu nối riêng đặc thù này nhìn chắc chắn và dễ thao tác, dễ bảo trì hơn so với các đầu quạt 4 chân tiêu chuẩn Một điểm nổi bật khác là phần bảng nối đa năng hot-swap Ở đây Dell EMC

PowerEdge R240 sử dụng bảng PCB chỉnh chu với các clip và đầu SFF-8643 Đây là một thiết kế chất lượng cao hơn đáng kể so với những máy chủ whitebox khác

Dell EMC PowerEdge R240 PCIe Riser Dell EMC PowerEdge R240

SATA

TPM and Fan Bảng nối đa năng hot-swap

9

PHẦN II: CẤU TRÚC THIẾT BỊ

I Khái quát thiết bị

1 Mặt trước của thiết bị

1 Bảng điều khiển trái

6 Đơn vị cung cấp điện

7 Đèn LED kiểm tra tự tích hợp (BIST) PSU

8 Nút kiểm tra tự tích hợp (BIST) của PSU

9 Bảng nối ổ đĩa đa năng

Inside the system - 4 x 3.5-inch drive

system

11

1 Ổ đĩa quang

2 Công tắc xâm nhập

3 Bộ cấp nguồn

AC

4 Thẻ mở rộng

5 Bộ xử lý và tản nhiệt

Các tính năng của họ bộ xử lý Intel® Xeon E-2100 và E-2200:

 Tối đa tám lõi thực thi cho mỗi bộ xử lý

Inside the system - 4 x 3.5-inch cabled drive

system

Intel® Xeon® E-2200

 Bốn làn đường DMI3

 16 liên kết PCIe Gen 3 có khả năng 8.0 GT / s

 Ổ cắm H4, gói LGA (LGA1151)

 Bộ điều khiển bộ nhớ DDR4 tích hợp 2 kênh

 Thực thi vô hiệu hóa Bit

 Hỗ trợ công nghệ Turbo Boost 2.0

 Tăng tần số CPU nếu hoạt động dưới giới hạn nhiệt, năng lượng và dòng điện

 Công nghệ ảo hóa Intel® Virtualization Technology (Intel® VT)

• Chế độ một kênh:

Trong chế độ này, tất cả các chu kỳ bộ nhớ được hướng đến một kênh Chế độ một kênh được sử dụng khi các đầu nối DIMM kênh A hoặc kênh B được đặt theo bất

kỳ thứ tự nào, nhưng không phải cả hai

• Chế độ kênh kép - Chế độ công nghệ bộ nhớ Intel® Flex:

IMC hỗ trợ Chế độ công nghệ bộ nhớ Intel Flex Bộ nhớ được chia thành một khu vực đối xứng và không đối xứng Vùng đối xứng bắt đầu ở địa chỉ thấp nhất trong mỗi kênh và tiếp giáp nhau cho đến khi vùng không đối xứng bắt đầu hoặc cho đến khi địa chỉ trên cùng của kênh có công suất nhỏ hơn đạt được Trong chế độ này, hệ thống chạy với một vùng chế độ kênh đôi và một vùng của chế độ một kênh, đồng thời, trên toàn bộ mảng bộ nhớ

 Tính năng bộ nhớ:

Các tính năng chính của hệ thống bộ nhớ PowerEdge R240 bao gồm:

 Công nghệ ECC DDR4 của Unbuffer (UDIMM)

 Mỗi kênh mang 64 dữ liệu và 8 bit ECC

 Bộ nhớ UDIMM lên đến 64 GB (4 x 16 GB UDIMM)

13

 Lên đến 2666 MT / s DIMM

 Cấu hình DIMM đơn với 8 GB DIMM tại ổ cắm DIMM A1

 Cấu hình bộ nhớ linh hoạt

 ODT (Ngày chấm dứt)

 Đồng hồ đo (CKE) để tiết kiệm năng lượng khi không truy cập DIMM

 DIMM vào chế độ tự làm mới năng lượng thấp

 Truy cập I2C vào SPD EEPROM để truy cập vào các cảm biến nhiệt

 Chế độ tối ưu hóa bộ nhớ (kênh độc lập)

 Sửa lỗi bit đơn 100%

 Không hỗ trợ bộ nhớ ngoài

 Tốc độ bộ nhớ:

Hệ thống sẽ chạy tất cả bộ nhớ trên tất cả các CPU và kênh ở cùng tốc độ và điện áp Theo mặc định, hệ thống sẽ chạy ở mức cao nhất tốc độ cho điện áp thấp nhất của cấu hình DIMM kênh xấu nhất

 Tốc độ hoạt động của bộ nhớ được xác định bởi:

• Tốc độ được hỗ trợ của DIMM

• Cấu hình DIMM trên bất kỳ kênh nào

• Tốc độ tối đa được CPU hỗ trợ

• Tốc độ được yêu cầu bởi người dùng trong màn hình thiết lập BIOS

 Điện áp hoạt động của hệ thống được xác định bởi:

• Điện áp được hỗ trợ bởi các DIMM là 1,2V

• Điện áp được hỗ trợ bởi nền tảng

Hệ thống PowerEdge R240 hỗ trợ các ổ đĩa SAS, SATA, Nearline SAS và ổ SSD

 Thông số kỹ thuật của bộ điều khiển lưu trữ:

Hệ thống PowerEdge R240 hỗ trợ:

 Thẻ điều khiển lưu trữ nội bộ: PERC H330, H730P, S140, HBA330 và các

mô-đun phụ lưu trữ tối ưu hóa khởi động (BOSS)

 Thẻ điều khiển lưu trữ ngoài: HBA 12 Gbps

 Ổ đĩa băng LTO-6 SAS bên ngoài

 Ổ đĩa băng LTO-7 SAS bên ngoài

 Ổ đĩa băng LTO-8 SAS bên ngoài

 Mô-đun SD kép nội bộ:

Mô-đun SD kép nội bộ (IDSDM) là tùy chọn IDSDM chứa hai cổng SD trực tiếp trên bo mạch chủ Các mô-đun là dư thừa Dung lượng thẻ nhớ iDSDM được hỗ trợ là 8/16/32/64GB

 Thẻ IDSDM cung cấp các chức năng sau:

 Giao diện SD kép được duy trì trong cấu hình được nhân đôi (SD chính và phụ)

 Cung cấp đầy đủ chức năng RAID1

 Không cần thẻ SD kép; mô-đun có thể hoạt động chỉ với một thẻ nhưng sẽ không cung cấp dự phòng

 Cho phép hỗ trợ cho các thẻ công suất kỹ thuật số an toàn (SDXC) an toàn

 Giao diện USB với hệ thống máy chủ

 Giao diện I²C với hệ thống máy chủ và EEPROM trên bo mạch để báo cáo trạng thái ngoài băng

 Đèn LED trên bo mạch hiển thị trạng thái của từng thẻ SD

 Cài đặt dự phòng thiết lập BIOS hỗ trợ chế độ gương hoặc vô hiệu hóa

 Khởi động hệ thống lưu trữ được tối ưu hóa (BOSS):

BOSS được cung cấp như một phương tiện để khởi động các máy chủ PowerEdge R240 lên một hệ điều hành đầy đủ khi:

 Một giải pháp như IDSDM có thể được mong muốn, nhưng hệ điều hành đích cho BOSS là một hệ điều hành đầy đủ (không chỉ là một trình ảo hóa)

 Người dùng cần tối đa hóa số lượng ổ đĩa của họ

15

Thẻ BOSS chiếm một khe cắm PCIe và không có khả năng cắm nóng Mô-đun 1x hoặc 2x 240GB có sẵn Cấu hình mô-đun kép (2x) có thể được thiết lập cho RAID 1 hoặc Không RAID Cấu hình mô-đun đơn (1x) chỉ có thể được thiết lập trong cấu hình Không có RAID

4 Kết nối mạng và khe cắm PCIe

 Các hỗ trợ thêm vào thẻ giao tiếp:

 Bộ chuyển đổi máy chủ Intel Ethernet I350 DP 1Gb - FH hoặc LP

 Bộ chuyển đổi máy chủ Intel Ethernet I350 QP 1Gb - FH hoặc LP

 Thẻ giao diện mạng Broadcom 5720 DP 1Gb - FH hoặc LP

 Thẻ giao diện mạng Broadcom 5719 QP 1Gb - FH hoặc LP

 Khe cắm PCIe:

PowerEdge R240 cung cấp một khe cắm mở rộng PCIe và một khe lưu trữ bên trong R/A PCIe:

 Khe cắm 1: Một x8 PCIe Gen 3.0 cho LP từ CPU (x4 làn đường)

 Khe cắm 2: Một x16 PCIe Gen 3.0 cho FH / HL từ CPU (x8 làn đường)

 Kích thước thẻ PCI

Kích thước thẻ PCI được phép trong PowerEdge R240 như sau:

5 Hệ điều hành

Các hệ điều hành được hỗ trợ cho Dell EMC R240:

• Windows 2019 w/Hyper-V Standard

6 Nguồn điện, nhiệt và âm

 Đơn vị cung cấp điện:

Hệ thống con cung cấp điện được hình thành với nguồn cung cấp cáp AC-DC

Bộ nguồn cung cấp + 12V và + 12Vaux cho thiết kế không cần thiết Có một số bộ điều chỉnh điện áp trong hệ thống để cung cấp các mức điện áp khác nhau cần thiết cho các thiết bị logic khác nhau

Dell EMC PowerEdge R240 hỗ trợ các bộ cấp nguồn AC (PSU) 250W và 450W Bảng dưới đây cho thấy các thông số kỹ thuật của nguồn điện:

Lưu ý: Hệ thống này được thiết kế để kết nối với các hệ thống nguồn công nghệ thông tin có điện áp pha-pha không vượt quá 230 V

 Nhiệt: Thiết kế nhiệt của PowerEdge R240 phản ánh như sau:

 Tối ưu hóa thiết kế nhiệt:

• Bố trí hệ thống được kiến trúc cho một thiết kế nhiệt tối ưu, tức là vị trí và bố trí thành phần hệ thống được thiết kế để bảo đảm cung cấp luồng không khí tối đa cho các bộ phận quan trọng với chi phí tối thiểu cho công suất quạt

• Thiết kế tản nhiệt tùy chỉnh cho CPU, chipset để làm mát thành phần tối ưu

 Thiết kế nhiệt toàn diện:

• Công suất cần thiết để làm mát máy chủ có thể đóng góp một lượng đáng kể vào tổng công suất hệ thống Kiểm soát nhiệt là hoạt động quản lý làm mát

hệ thống thông qua tốc độ quạt và quản lý năng lượng hệ thống để đảm bảo rằng hệ thống đáng tin cậy trong khi giảm thiểu mức tiêu thụ điện của quạt hệ thống, luồng không khí và đầu ra âm thanh của hệ thống

• Hệ thống điều khiển nhiệt PowerEdge R240 điều chỉnh tốc độ quạt dựa trên một số phản hồi khác nhau từ linh kiện cảm biến nhiệt độ quan trọng cũng như kiểm kê cho cấu hình hệ thống:

 Điều khiển tốc độ quạt vòng mở và đóng Điều khiển vòng mở sử dụng thông tin cấu hình hệ thống để xác định tốc độ quạt dựa trên nhiệt độ đầu vào hệ thống Phương pháp điều khiển vòng kín sử dụng phản hồi nhiệt độ thành phần từ các hệ thống con khác nhau để tự động xác định tốc độ quạt tối ưu

Thông số kỹ thuật Dell EMC PowerEdge R240 PSU