至頂網(wǎng) 發(fā)表于:14年09月17日 13:41 [綜述] DOIT.com.cn
服務器可以說是數(shù)據(jù)中心里最核心的IT基礎設施,網(wǎng)絡、存儲從根本上講是為圍繞服務器來部署的,因為數(shù)據(jù)中心本身最重要的作用是在于對數(shù)據(jù)的執(zhí)行上,而這個執(zhí)行的基礎就在于對信息的處理與數(shù)據(jù)的生成,否則網(wǎng)絡上沒有數(shù)據(jù)需要傳輸,存儲上也沒有數(shù)據(jù)需要存取。
因此,從另一角度上講,服務器是離企業(yè)應用承載最近的IT設備,它效率的高低直接影響著企業(yè)應用的表現(xiàn),進而關乎企業(yè)的競爭實力與發(fā)展的未來。
在IT最早誕生之初,應用的類型是非常單一的,甚至有些公司認為全球只需要幾臺大型主機就夠了(IBM),也有一些IT名人在當時認為計算機的內存有640KB就足夠了(比爾-蓋茨),但顯然隨著人類文明的進步與IT技術自身的發(fā)展,IT越來越多滲透至更多的應用領域,也讓其自身的形態(tài)發(fā)生了根本性變化。
這就如同汽車最早發(fā)明時,只是轎車,但后來隨著汽車技術的成熟,逐漸出現(xiàn)卡車、大客車以及特種車輛(最典型的就是軍用、消防等車型)一樣,不同的應用場景也帶來了不同應用的需求,而這也就意味著服務器也必須發(fā)生改變,同時再借助相應的軟件定義技術,為相關應用提供了更好的承載平臺。
時至今日,不同的應用對于服務器不同負載指標均有不同的需求
在這一發(fā)展過程中,以英特爾至強為主要CPU平臺的x86服務器借助于開放、標準化的平臺設計,獲得了廣泛的生態(tài)支持,成為了可以覆蓋最多場景的應用平臺,而相關的服務器廠商在這其中的摸索則不斷充實著服務器為應用而定制優(yōu)化的發(fā)展之路。
作為完全采用x86作為其服務器平臺的世界頂級IT供應商,戴爾(DELL)公司在x86服務器平臺的研發(fā)上有著積極的創(chuàng)新。這其中,在2010年專門為云計算應用而推出的PowerEdge C服務器的推出就是一個典型的例子(今天已經(jīng)為至強E5v3而全面更新),戴爾亞太區(qū)解決方案副總裁Phil Davis表示,“現(xiàn)在很多大型的數(shù)據(jù)中心,尤其是巨型網(wǎng)站的數(shù)據(jù)中心,所采用的服務器都是定制的,它們有很明確的定向需求,一般都是結構很簡單,但能效比很高的設計。然而這種設計在一定程度上也極大限制了硬件擴展與搭配的靈活性,適用面很窄,而云計算時代則讓很多企業(yè)的數(shù)據(jù)中心也向這樣的模式靠攏,但需求又沒有如此的苛刻,所以在某種程度上又將形成一個通用的市場,這就是PowerEdge C的機會所在。”從Phil Davis的介紹中,我們可以看出服務器的定制化設計早已成為大型客戶的服務范疇,但云計算本身的漸行通用化,則讓這一大規(guī)模Scale-Out應用場景得以普及,并帶動了相關通用服務器形態(tài)的變革。
PowerEdge C推出之后獲得很大的成功,在當時迅速成為了模塊化服務器設計的領導者,也意味相應的應用場景正在大規(guī)模普及,如今,類似于PowerEdge C6100的2U4節(jié)點結構,已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)與大規(guī)模云計算基礎設施的典型設計
另一個在x86服務器領域長期占據(jù)全球市場第一名的惠普公司,則在其他領域為我們呈現(xiàn)了為應用而優(yōu)化的設計思路。
第一個就是數(shù)據(jù)分析領域,隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,它以越來越快的速度在吸收著各種各樣的數(shù)據(jù),在這些數(shù)據(jù)中則蘊含著豐富的商業(yè)機會,為此新的數(shù)據(jù)分析應用場景誕生了,而當今最為響亮的聲音莫過于Hadoop與SAP HANA。早在2012年,惠普就在世界頂級服務器廠商中,率先提供了Hadoop集群解決方案——AppSystem For Hadoop。
AppSystem for Hadoop是惠普面向大數(shù)據(jù)分析領域的最新解決方案,其基于現(xiàn)有的VERTICA實時分析應用系統(tǒng)(已升級至6.0版本),在原有的關系型數(shù)據(jù)分析能力基礎上,借助Hadoop集群與Autonomy IDOL 10分析引擎的集成,極大增強了其面對非關系型數(shù)據(jù)的處理能力;萜展酒髽I(yè)集團融合應用系統(tǒng)產品管理總監(jiān)Manoj Suvarna強調,HP AppSystem for Hadoop是業(yè)界第一個企業(yè)級Hadoop解決方案,率先為用戶提供了基于Hadoop架構的大數(shù)據(jù)分析平臺。
AppSystem For Hadoop采用Cloudera的解決方案(CDH,Cloudera's Distribution including Apache Hadoop,如今已經(jīng)和英特爾結盟,為英特爾平臺全面優(yōu)化),它可以說是類似于服務器虛擬化的一層軟件定義平臺,只是針對數(shù)據(jù)分析應用需求,就相當于虛擬化針對資源復用需求一樣。在硬件上,全部采用的是英特爾至強E5處理器,至于原因則很簡單,惠普公司企業(yè)集團系統(tǒng)及解決方案副總裁Martin Whittaker表示,“數(shù)據(jù)分析是一種對計算能力需求非常強烈的應用,所以在做系統(tǒng)架構時,突出的需求就是要快、更快,可以說對速度的追求是無止境的,這一點很像高性能計算。因此,英特爾至強平臺是顯而易見的選擇。”
HP AppSystem For Hadoop全面采用了英特爾的至強E5硬件平臺與CDH軟件平臺
在SAP HANA方面,HP最典型的設計莫過于不久前剛剛發(fā)布的CS900系統(tǒng),其基于至強E7v2平臺,提供了迄今為止最為強大的x86內存計算的能力——16插槽、12TB內存,未來還有機會擴展至32插槽與24TB內存,以應對不斷擴大的內存數(shù)據(jù)庫應用需求。這種配置規(guī)模,別說在x86領域,即使是傳統(tǒng)高端RISC領域,也非常罕見,而內存計算首先在x86平臺上開花結果,也證明了x86在數(shù)據(jù)中心里的地位。
x86 Odyssey的第一款產品——CS900 HANA系統(tǒng),16插槽E7v2,擁有12TB內存容量,這可以說是當今內存容量最大的SAP HAHA集成系統(tǒng),從技術層面講,完全可以推出32插槽、24TB內存的HANA系統(tǒng),關鍵在于市場的需求作為HP Odyssey計劃的階段性成果,CS900領先于通用裸機而推向市場,從另一方面也體現(xiàn)出惠普在服務器發(fā)展理念上的新特點。“我們認為高端的關鍵業(yè)務,一定是跟應用場景相掛鉤的”,中國惠普副總裁、企業(yè)集團關鍵業(yè)務服務器系統(tǒng)事業(yè)部總經(jīng)理樊瀛表示,“因此,在Odyssey的發(fā)展過程中也非常關注這一點”。其實說到CS900 HANA系統(tǒng)的起源,主推者除了惠普,另一個很明顯就是SAP,否則單憑惠普自己而沒有應用層面的配合,CS900 HANA也不可能誕生。樊瀛就此強調,隨著x86高端平臺的日益成熟,傳統(tǒng)企業(yè)級關鍵應用提供商也在密切關注這一平臺的發(fā)展,SAP的態(tài)度表明了市場對于這種大HANA系統(tǒng)的需求,Odyssey計劃正好與其相呼應,從而成為當今業(yè)界最大的單系統(tǒng)HANA平臺,別無他選。
而為了CS900更好的支持超大規(guī)模SAP HANA平臺的穩(wěn)定運行,自Odyssey設計之始,惠普就明確了通過軟件來盡量挖掘英特爾至強平臺潛能的戰(zhàn)略,。“E7v2的硬件RAS功能,我們是百分百支持的,現(xiàn)在還沒有其他廠商可以做到這一點”,惠普亞太及日本地區(qū)關鍵業(yè)務服務器產品部產品總監(jiān)陳武勝,在接受采訪時表示,“借助于惠普自身在關鍵業(yè)務領域里長達幾十年的積累,我們在整體的硬件架構、固件設計以及相應的軟件配套上,都發(fā)揮了所有E7v2的硬件RAS能力。”事實上,關鍵業(yè)務服務器并非在縱向上把配置簡單堆疊提高就可以了,對于整體業(yè)務應用平臺的可靠、可用與可維護性均有非同一般的要求,這也是為什么x86平臺一直要努力的地方,并且不僅僅是硬件一方,基礎軟件、應用軟件與整體的解決方案都要符合用戶對于關鍵業(yè)務應用的期望才可以,這其中有性能方面的,但更重要的則是可用性方面的。而正是借助于惠普自身層面上的“軟件定義”,率先實現(xiàn)了基于至強E7v2平臺的真正高可用,這又可以看作是軟件定義與硬件之間相輔相成的范例。
除此之外,在高性能計算與高密度模塊服務器領域,惠普的創(chuàng)新也讓我們看到了服務器發(fā)展更多的可能性,并為“軟件定義”提供了更多的可發(fā)揮空間。
Apollo 6000系統(tǒng)和其主要的組成,它的主要功能組件都是專門研發(fā)的,包括專用的服務器機箱、高密度服務器與池化電源模塊,并最終以一個方案級的系統(tǒng)統(tǒng)一交付給用戶,而非是采用現(xiàn)有的ProLiant服務器堆加而成。Apollo 6000的服務器機箱為5U設計,第個機箱滿配10臺ProLiant XL220a服務器,每臺服務器內含兩個單路處理節(jié)點(至強E3,未來有雙路型號),每單路節(jié)點配32GB內存,整個機柜滿載8個機箱,80個ProLiant XL220a服務器,160個單路計算節(jié)點
與Apollo 6000一樣,采用液態(tài)制冷的Apollo 8000系統(tǒng)重點功能組件也是重新設計的,ProLiant XL730f服務器內置兩個雙路計算節(jié)點(采用至強E5-2600 v3處理器,每個節(jié)點256GB內存并配有一塊SFF SSD),在1U的全寬機架內包含兩臺ProLiant XL730f服務器,一個f8000機柜中最多可裝載72臺ProLiant XL730f服務器(另外8個槽位留給InfiniBand交換機模塊),共144個雙路計算節(jié)點,目前采用NVIDIA Tesla與英特爾Xeon Phi的加速處理模塊也已經(jīng)推出惠普全球服務器高性能計算業(yè)務開發(fā)部部門經(jīng)理Ed Turkel,在談到高性能計算的發(fā)展時表示,“我們談到高性能計算的發(fā)展,實際上是研究了不同的工作任務得出來的。當人們想到HPC的時候,他們通常理解的是針對政府和學術界的高性能計算。但實際上HPC可以被應用到不同的行業(yè),比如電子設計、金融服務、汽車,甚至有一些電影行業(yè)的3D設計都在使用HPC技術。當我們研究了HPC不同的細節(jié)應用以后,發(fā)現(xiàn)所有的應用都集中需要更好的性能。隨著計算擴展的范圍越來越大,我們可以看到更多的客戶對單位面積的效率和能耗有了更高的需求。同時,我們發(fā)現(xiàn)HPC領域需要更廣泛的兼容性和可訪問性,因為更多客戶要求更簡潔的系統(tǒng)以便更好的管理,他們同時希望一些新的業(yè)務需求和想法也都可以快速地實現(xiàn)。為此,惠普鄭重推出了Apollo系列高性能計算產品。”
Apollo 6000系統(tǒng)的第一個客戶就是至強E3處理器的提供者——英特爾公司,其CIO Kim Stevenson對Apollo有著如此的評價:在電子設計自動化應用程序工作負載上,我們看到35%的性能提升。我們已經(jīng)部署了5000多臺這樣的服務器,實現(xiàn)了更好的機架密度和功率效率,同時為英特爾硅片設計工程師提供更高的應用程序性能。對此,Ed Turkel進一步補充到,“原來英特爾EDA部門的服務器基本上用的是刀片服務器40000多個,我們通過用15000臺的Apollo 6000服務器替換過來,使客戶實現(xiàn)了更好的機架密度、功率密度,同時在使用中提供了更簡單的方法,幫助英特爾EDA部門更好地設計微型處理器。”
而液態(tài)制冷的Apollo 8000系統(tǒng)的第一個用戶——美國國家再生能源局下屬的國家再生能源實驗室(NREL,National Renewable Energy Lab),則把Apollo 8000部署在了自己的辦公大樓里。Ed Turkel表示,前面所講到的那個成本優(yōu)勢就是來自于美國國家再生能源局局長的表述,Apollo 8000系統(tǒng)可以幫助他們每年節(jié)省100萬美元的能源支出。這些能源支出由兩部分組成,一部分是我們幫助他們節(jié)省了制冷的成本,另外系統(tǒng)產生出來的熱水我們還能幫助他們再次利用,從而節(jié)省了供熱能源的開支——“這套Apollo 8000的PUE可以在5年內持續(xù)穩(wěn)定在1.06,并不會因為時間的推移而升高(目前主流的風冷方案會隨時間的累積而使PUE逐漸提升),還可將185000平方英尺的辦公室供熱系統(tǒng)作為其冗余的散熱循環(huán)。”
惠普Moonshot服務器的在高密度模塊化服務器領域的創(chuàng)新范例在高密度模塊化服務器領域,惠普的Moonshot也可謂是典型的創(chuàng)新代表,其所提出的核心理念就在于讓應用選擇服務器。為此,與上述的CS900 HANA系統(tǒng)相類似,惠普完成了自己的硬件平臺創(chuàng)新+軟件定義,為不同的高密度應用提供不同的解決方案。其中最為典型的就是基于英特爾Atom處理器提供了4.3U/180節(jié)點的高密度計算能力,非常適合于大型互聯(lián)網(wǎng)應用,而隨著不同的微卡服務器誕生(包括英特爾至強E3這樣的高性能處理器,以及GPU、FPGA、ASIC專用芯片等),Moonshot服務器的目標行業(yè)領域包括了高性能計算、游戲、通信、金融、基因研究等,若從工作負載類型來分,則包括了內容緩存、Web主機、Web前端加速、大數(shù)據(jù)分析、VDI(虛擬桌面基礎架構)、面部識別、視頻處理等等,而每種負載也將有最適合、最優(yōu)化的服務器模組與之對應。