構(gòu)建云平臺 IBM高端x86服務(wù)器技術(shù)優(yōu)勢解析
雖然處理器的快速發(fā)展推動了x86服務(wù)器性能的飛速提升,但不可否認(rèn)的是相對于處理器性能的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)、存儲性能往往落后,這也使得內(nèi)存容量、IO瓶頸越來越突出,對于虛擬化、數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用尤甚。隨著虛擬化、云計算應(yīng)用的發(fā)展,大數(shù)據(jù)的爆發(fā),用于支撐這類關(guān)鍵性應(yīng)用的服務(wù)器無疑需要滿足更加嚴(yán)苛的要求,并進(jìn)行專門的優(yōu)化。
提起IBM eX5服務(wù)器,可能一些用戶覺得比較陌生,IBM eX5服務(wù)器是IBM提供的高端x86服務(wù)器產(chǎn)品,也正是專為嚴(yán)苛性應(yīng)用優(yōu)化的產(chǎn)物,這個系列的高端服務(wù)器采用英特爾至強E7處理器,并結(jié)合第五代IBM X架構(gòu)技術(shù),可根據(jù)目標(biāo)工作負(fù)載進(jìn)行配置優(yōu)化,從而最大限度地增加內(nèi)存容量,來適應(yīng)不斷變化的工作負(fù)載需求。
IBM eX5服務(wù)器:BladeCenter HX5、x3690 X5、x3850 X5
IBM eX5系統(tǒng)產(chǎn)品包括4U四路的機架服務(wù)器x3850 X5、x3950 X5、2U兩路的機架服務(wù)器x3690 X5,以及最高可擴展至四路的刀片服務(wù)器BladeCenter HX5,eX5系統(tǒng)服務(wù)器均采用IBM創(chuàng)新技術(shù),以便最大限度的提高內(nèi)存容量、簡化部署流程并降低成本,具體而言,IBM eX5服務(wù)器具備的創(chuàng)新技術(shù)包括內(nèi)存擴展、IO優(yōu)化和工作負(fù)載管理幾大方面。
MAX5技術(shù)讓內(nèi)存輕松擴展
MAX5技術(shù)是IBM eX5服務(wù)器中的一種內(nèi)存擴展插槽技術(shù),可以突破目前的處理器架構(gòu)對內(nèi)存擴展槽數(shù)量的限制,每個MAX5外置內(nèi)存擴展單元可以擴展32個DIMM,這要歸功于新的擴展內(nèi)存和I/O的方式。
MAX5外置內(nèi)存擴展單元
MAX5的關(guān)鍵技術(shù)是eX5芯片,其中包含內(nèi)存控制器和探聽過濾器,使得大量的內(nèi)存可以匯聚成一個內(nèi)存池,靈活地分配給多個CPU使用。另外,由于集成了探聽過濾器,可以更好地管理多個CPU與多個內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)沖突和延遲,提高內(nèi)存訪問性能。
比如,一臺雙路的x3690 X5機箱里本身就可以支持上下兩塊帶有16個DIMM的內(nèi)存板,即共有32個內(nèi)存DIMM,配上MAX5內(nèi)存擴展單元,一臺x3690 X5最終可以擴展到64個DIMM。如果再通過QPI線纜將兩臺x3690 X5連在一起,形成四路系統(tǒng),總共內(nèi)存DIMM數(shù)就可以達(dá)到128個,這對于四路服務(wù)器的內(nèi)存擴展而言已經(jīng)綽綽有余。
對用戶而言,MAX5內(nèi)存擴展技術(shù)帶來的好處是顯而易見的,它使服務(wù)器能夠支持更多的虛擬機,支持更高的數(shù)據(jù)庫性能,并提高服務(wù)器利用率,在不增加處理器的前提下允許用戶以更便宜的內(nèi)存硬件來滿足特定內(nèi)存容量需求。
eXFlash固態(tài)存儲子系統(tǒng)突破IO瓶頸
在一個向上擴展的多核系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)存取的層次是CPU、緩存、內(nèi)存、硬盤,越往外層,I/O越慢,因此,隨著CPU的核心數(shù)量越多,CPU喂不飽的現(xiàn)象會更加嚴(yán)重,因此I/O成為多核計算之路上最重要的因素。
光解決了內(nèi)存問題還不夠,磁盤I/O也得跟上。eX5架構(gòu)的另一大創(chuàng)新技術(shù)就是用更快的固態(tài)硬盤(SSD)技術(shù)來取代傳統(tǒng)的機械硬盤。
不過,IBM在eX5架構(gòu)中不是簡單地把普通硬盤換成SSD硬盤,而是重新構(gòu)建了一個包括8塊SSD硬盤和帶RAID功能的控制器在內(nèi)的存儲子系統(tǒng),IBM將其命名為eXFlash。
在x3850 X5中,一共提供了8個硬盤位,可支持8個2.5英寸的普通硬盤,也可以插16個1.8英寸的SSD,甚至可以混插使用,根據(jù)不同的應(yīng)用來使用不同的硬盤。
因為引入了eXFlash極速存儲套件,IBM eX5架構(gòu)將固態(tài)硬盤技術(shù)和高速控制器結(jié)合在一起,從而讓eX5服務(wù)器能夠遠(yuǎn)超傳統(tǒng)HDD的IOPS,突破I/O吞吐上的瓶頸。在新一代eX5系統(tǒng)中,eXFlash部分可以采用50GB和200GB SSD存儲設(shè)備,與傳統(tǒng)的硬盤驅(qū)動器相比,新的eXFlash技術(shù)每秒可以完成多達(dá)21倍的I/O處理,以及快9倍的系統(tǒng)響應(yīng)時間。
如果采用傳統(tǒng)的普通硬盤存儲方案,處理數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用往往需要大量的硬盤,隨著數(shù)據(jù)的快速增長,對存儲硬盤的需求也會大大增加,長此以往對硬件、管理、電力和維護(hù)成本都將是一筆不小的開支,但如果采用SSD技術(shù),不僅性能可以提高百倍,而且可以節(jié)約功耗和TCO成本。
FlexNode靈動分區(qū)技術(shù)提升可用性
前文已經(jīng)提到,eX5芯片組還可以讓兩臺處理器規(guī)格相匹配的雙路機架或者刀片服務(wù)器連接到一起,組成一臺SMP系統(tǒng),這個技術(shù)被稱為“FlexNode”。類似的,“FlexNode”技術(shù)也可以把兩臺四路服務(wù)器連接到一起,從而組成一個八路系統(tǒng)。
除了FlexNode技術(shù)來提升eX5系統(tǒng)的可用性,IBM還為eX5系統(tǒng)引入了多項提升可靠性的技術(shù),比如Memory ProteXion,這個技術(shù)可以讓內(nèi)存的兩個DRAM完全壞掉時也可以繼續(xù)運行并檢測錯誤,從而保障eX5系統(tǒng)卓越的內(nèi)存可靠性。
除此之外,IBM預(yù)測性故障警報技術(shù)能夠監(jiān)控硬件,全面監(jiān)控包括硬盤、內(nèi)存、CPU、風(fēng)扇、VRM、電源等各個部件的健康狀況,提前發(fā)出潛在硬件故障警報,讓管理員提前進(jìn)行防護(hù)。在虛擬機的可用性保護(hù)上,VMControl技術(shù)能夠監(jiān)控硬件并且在硬件故障發(fā)生之前自動轉(zhuǎn)移工作負(fù)載,將虛擬機從故障硬件上遷移到另一個硬件上,并啟動虛擬機,保證虛擬機的可用性。
如今的商業(yè)環(huán)境中,單純擴大規(guī)模并不足以解決問題,企業(yè)計算解決方案必須具有足夠高的靈活性,能根據(jù)不斷發(fā)展的日常業(yè)務(wù)需求靈活調(diào)整,同時又具備極為出色的性能、可擴展性和可靠性,作為企業(yè)計算新時代的創(chuàng)新前沿,IBM eX5 系統(tǒng)可以解決工作負(fù)載優(yōu)化、智能分析、虛擬化和硬件利用率等多種問題。
eX5 系統(tǒng)針對關(guān)鍵業(yè)務(wù)型企業(yè)級工作負(fù)載而設(shè)計并進(jìn)行了優(yōu)化,具備高度的可擴展性和可靠性。此外,具備獨一無二的IBM X架構(gòu)創(chuàng)新技術(shù),在提供無與倫比的功能的同時,IBM eX5 系統(tǒng)繼續(xù)利用基于開放標(biāo)準(zhǔn)的開放式組件,保證了高度靈活、經(jīng)濟實惠和選擇的多樣性。在構(gòu)建云計算等關(guān)鍵性應(yīng)用中,eX5 系統(tǒng)將大大縮短部署時間,而且降低成本。