私有云看“刀” 解析HX5適宜建云的三點理由
云計算作為IT基礎架構融合的模式已經成為各企業IT部門爭相了解和希望才去的模式。然而池化自身計算資源并不能一蹴而就,總的來說需要經歷四個階段:用虛擬化技術整合資源、資源調配和統一監管、將上述監管自動化/智能化、以按需交付的方式實現云。
那么對于云計算所強調的高資源利用率、靈活擴展與業務彈性,究竟在基礎設施層面該落在哪些方面呢?從近兩年的發展來看,x86平臺無疑占據了越來越大的市場份額,而不論是性能還是可靠性都已經可以承載企業IT系統的主要業務。隨著去年IBM 推出第五代X架構——eX5系列服務器(詳見ZDNet早前的專文介紹),其獨特的擴展性設計以及基于英特爾至強7500系列處理器的RAS特性,使得eX5系列服務器一舉成為x86領域的明星產品。
在eX5的帶領下,IBM在2010財年的高端x86市場取得了市場***名,同比增長0.8%,基于X5架構的HX5刀片服務器也成為了IBM有史以來銷售***的4插槽(通過級聯擴展)刀片服務器。在IDC的分析報告中認為,2011年驅動x86市場繼續成長的兩個要素之一就是云計算在企業中的推廣(另一個要素是移動互聯),而HX5刀片作為兼具高密度與高可擴展性的計算節點,無疑將成為企業部署私有云的主力產品。
1、私有云環境對服務器的三個需求
云計算之所以能興起,原因就在于其對計算資源的“破而后立”——先打破各個服務器之間的物理區隔,通過虛擬化資源池整合在一起,動態的根據業務需求將資源分配給應用。而這其中的好處就在于通過整合的手段提升了服務器的利用率;另一方面也大大簡化了系統管理的復雜度。
說清楚以上兩點好處,就可以來說說云計算對服務器的需求在何處——筆者認為主要有三個方面:高密度與虛擬化性能、高可擴展性、高可靠性保證。
私有云由于池化管理了計算資源,因此對單一節點服務器的運算性能并不高——這是大家最初時候的印象,因為是統一的資源,看不出瓶頸。但是,如果從整個虛擬資源池的角度來看,自然是計算性能越高越好,可調配的資源也越多。在機房面積有限的情況下(也是管理成本有限),這就對單一物理節點的計算密度提出了要求:越快越好,密度越高越好。此外,由于虛擬化技術是組成云計算的基礎,因此該服務器對虛擬化的性能也應當越強越好。
由于云計算的靈活業務部署和擴展特性,也對服務器硬件提出了另一個需求:需要盡可能強的擴展性以適應資源池計算資源在未來做擴展的需求——尤其是內存。
而對于跑在云計算環境中的應用是否可靠的痛點,一直以來都是被企業所質疑的問題。這就要求面向企業私有云的服務器在可靠性方面從設計上和功能特性上提供相應的保證。
綜合來看,刀片服務器具備著業內***的計算密度,那么在虛擬化方面、可擴展方面以及可靠性方面又是如何呢?什么樣的刀片能同時滿足以上需求呢?——基于IBM第五代X架構的HX5刀片幾乎***的滿足了上述需求——就像是私有云而生的。
供X5刀片服務器HX5所使用的MAX5-B,紅圈部分為IBM自己開發的eX5芯片,主板上的小塊的銀色散熱片下面是SMB芯片,每顆負責4條DIMM,共6顆,所以刀片用MAX5的內存擴展能力***為24條DIMM,按每條DIMM的容量8GB計算,為192GB,比現有的雙插槽至強5600服務器還要多
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2、從虛擬化到可擴展 HX5全適應
FlexNode級聯擴展是eX5系列服務器的一個重要特性,可謂全球獨一家,它通過QPI可以巧妙的將HX5從雙插槽服務器變成四插槽服務器,或是將一臺4插槽服務器變成8插槽服務器(x3850X5)。
HX5在擴展之后可以輕松將兩個單寬的刀片整合為一個四路“胖節點”,憑借至強E7系列處理器的超強計算性能(10核心20線程)提供超強的虛擬化性能。此外,級聯后的系統通過MAX5技術使得每個HX5刀片能夠支持更多的內存DIMMs,比原有的雙路系統多出2.2倍,相比以往能節省41%的成本。
此外,FlexNode還大大提升了業務負載的靈活性,使得用戶能夠白天在一個雙槽系統上運行交互應用和簡單的虛擬機,而晚上則能使用四路系統做整體的業務分析和批處理計算——更加符合私有云的靈活業務需求。
那么計算密度和虛擬化方面HX5已經毋庸置疑,擴展性方面呢?要知道刀片的有限空間往往制約了服務器的擴展性。
這也正是eX5系列服務器的優勢所在——其中的一項核心技術MAX5是介紹HX5刀片時不得不說的技術。因為借助IBM MAX5內存擴展技術,HX5刀片服務器可提供高達640GB的內存容量。內存擴展后的好處就是,通過在每個系統上提供更多虛擬機以及更大,更快的數據庫,實現了***服務器利用率。
MAX5內存擴展帶來的好處是顯而易見的:無需增加處理器即可以增加內存,從而節省處理器和軟件許可成本;更多DIMM插槽,可混合使用并匹配更小、更便宜的DIMM,從而降低系統成本。而由于英特爾今年新發布了至強E7處理器,使得HX5刀片的每個插槽可以***支持2TB DDR3內存(處理器特性),對MAX5內存擴展的支持將更上一層樓。
HX5有雙插槽和4插槽兩種配置,通過MAX5-B級聯,4插槽時仍然可以支持至強6500,而每個MAX-5B可為HX5增加24個DIMM,雙節點+雙MAX5-B時,可提供***4插槽+80DIMM的配置規格
對于可靠性和在私有云環境中的數據安全問題,從去年HX5發布之初其實筆者就已經反復在多篇文章中介紹表示除了英特爾至強7500新加入的小型機RAS特性外,HX5還擁有OnForever高可靠技術做保障。
通過專用的固件與管理軟件的配合,使得eX5產品也具備了Node FailOver的能力,當級聯的兩個節點其中一個有問題時,或是應用的需求要讓級聯的節點分開時,可以再一分為二,將有故障的節點隔離,或是變成兩個獨立的節點,這種靈活的設計顯然增加了級聯系統的可靠性。
此外,eX5還具備很多其他的容錯技術,包括ChipKill的內存校驗功能(可應對數據位錯誤)、Memory ProteXion內存保護能力(可應對單顆內存芯片失效)、內存鏡像功能(可應對單塊內存插失效)和內存擦洗功能(定期的內存可靠性檢測),另外還有預測性的故障警報功能,可覆蓋CPU、內存、硬盤/SSD、風扇以及電源、QPI電纜等關鍵設備,再配合Nehalem-EX自己的容錯技術,以***限度的保證eX5服務器的高RAS特性。