私有云看“刀” 解析HX5適宜建云的三點(diǎn)理由
云計(jì)算作為IT基礎(chǔ)架構(gòu)融合的模式已經(jīng)成為各企業(yè)IT部門(mén)爭(zhēng)相了解和希望才去的模式。然而池化自身計(jì)算資源并不能一蹴而就,總的來(lái)說(shuō)需要經(jīng)歷四個(gè)階段:用虛擬化技術(shù)整合資源、資源調(diào)配和統(tǒng)一監(jiān)管、將上述監(jiān)管自動(dòng)化/智能化、以按需交付的方式實(shí)現(xiàn)云。
那么對(duì)于云計(jì)算所強(qiáng)調(diào)的高資源利用率、靈活擴(kuò)展與業(yè)務(wù)彈性,究竟在基礎(chǔ)設(shè)施層面該落在哪些方面呢?從近兩年的發(fā)展來(lái)看,x86平臺(tái)無(wú)疑占據(jù)了越來(lái)越大的市場(chǎng)份額,而不論是性能還是可靠性都已經(jīng)可以承載企業(yè)IT系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)。隨著去年IBM 推出第五代X架構(gòu)——eX5系列服務(wù)器(詳見(jiàn)ZDNet早前的專(zhuān)文介紹),其獨(dú)特的擴(kuò)展性設(shè)計(jì)以及基于英特爾至強(qiáng)7500系列處理器的RAS特性,使得eX5系列服務(wù)器一舉成為x86領(lǐng)域的明星產(chǎn)品。
在eX5的帶領(lǐng)下,IBM在2010財(cái)年的高端x86市場(chǎng)取得了市場(chǎng)***名,同比增長(zhǎng)0.8%,基于X5架構(gòu)的HX5刀片服務(wù)器也成為了IBM有史以來(lái)銷(xiāo)售***的4插槽(通過(guò)級(jí)聯(lián)擴(kuò)展)刀片服務(wù)器。在IDC的分析報(bào)告中認(rèn)為,2011年驅(qū)動(dòng)x86市場(chǎng)繼續(xù)成長(zhǎng)的兩個(gè)要素之一就是云計(jì)算在企業(yè)中的推廣(另一個(gè)要素是移動(dòng)互聯(lián)),而HX5刀片作為兼具高密度與高可擴(kuò)展性的計(jì)算節(jié)點(diǎn),無(wú)疑將成為企業(yè)部署私有云的主力產(chǎn)品。
1、私有云環(huán)境對(duì)服務(wù)器的三個(gè)需求
云計(jì)算之所以能興起,原因就在于其對(duì)計(jì)算資源的“破而后立”——先打破各個(gè)服務(wù)器之間的物理區(qū)隔,通過(guò)虛擬化資源池整合在一起,動(dòng)態(tài)的根據(jù)業(yè)務(wù)需求將資源分配給應(yīng)用。而這其中的好處就在于通過(guò)整合的手段提升了服務(wù)器的利用率;另一方面也大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)管理的復(fù)雜度。
說(shuō)清楚以上兩點(diǎn)好處,就可以來(lái)說(shuō)說(shuō)云計(jì)算對(duì)服務(wù)器的需求在何處——筆者認(rèn)為主要有三個(gè)方面:高密度與虛擬化性能、高可擴(kuò)展性、高可靠性保證。
私有云由于池化管理了計(jì)算資源,因此對(duì)單一節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的運(yùn)算性能并不高——這是大家最初時(shí)候的印象,因?yàn)槭墙y(tǒng)一的資源,看不出瓶頸。但是,如果從整個(gè)虛擬資源池的角度來(lái)看,自然是計(jì)算性能越高越好,可調(diào)配的資源也越多。在機(jī)房面積有限的情況下(也是管理成本有限),這就對(duì)單一物理節(jié)點(diǎn)的計(jì)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(shù)是組成云計(jì)算的基礎(chǔ),因此該服務(wù)器對(duì)虛擬化的性能也應(yīng)當(dāng)越強(qiáng)越好。
由于云計(jì)算的靈活業(yè)務(wù)部署和擴(kuò)展特性,也對(duì)服務(wù)器硬件提出了另一個(gè)需求:需要盡可能強(qiáng)的擴(kuò)展性以適應(yīng)資源池計(jì)算資源在未來(lái)做擴(kuò)展的需求——尤其是內(nèi)存。
而對(duì)于跑在云計(jì)算環(huán)境中的應(yīng)用是否可靠的痛點(diǎn),一直以來(lái)都是被企業(yè)所質(zhì)疑的問(wèn)題。這就要求面向企業(yè)私有云的服務(wù)器在可靠性方面從設(shè)計(jì)上和功能特性上提供相應(yīng)的保證。
綜合來(lái)看,刀片服務(wù)器具備著業(yè)內(nèi)***的計(jì)算密度,那么在虛擬化方面、可擴(kuò)展方面以及可靠性方面又是如何呢?什么樣的刀片能同時(shí)滿足以上需求呢?——基于IBM第五代X架構(gòu)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(wù)器HX5所使用的MAX5-B,紅圈部分為IBM自己開(kāi)發(fā)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(fù)責(zé)4條DIMM,共6顆,所以刀片用MAX5的內(nèi)存擴(kuò)展能力***為24條DIMM,按每條DIMM的容量8GB計(jì)算,為192GB,比現(xiàn)有的雙插槽至強(qiáng)5600服務(wù)器還要多
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2、從虛擬化到可擴(kuò)展 HX5全適應(yīng)
FlexNode級(jí)聯(lián)擴(kuò)展是eX5系列服務(wù)器的一個(gè)重要特性,可謂全球獨(dú)一家,它通過(guò)QPI可以巧妙的將HX5從雙插槽服務(wù)器變成四插槽服務(wù)器,或是將一臺(tái)4插槽服務(wù)器變成8插槽服務(wù)器(x3850X5)。
HX5在擴(kuò)展之后可以輕松將兩個(gè)單寬的刀片整合為一個(gè)四路“胖節(jié)點(diǎn)”,憑借至強(qiáng)E7系列處理器的超強(qiáng)計(jì)算性能(10核心20線程)提供超強(qiáng)的虛擬化性能。此外,級(jí)聯(lián)后的系統(tǒng)通過(guò)MAX5技術(shù)使得每個(gè)HX5刀片能夠支持更多的內(nèi)存DIMMs,比原有的雙路系統(tǒng)多出2.2倍,相比以往能節(jié)省41%的成本。
此外,F(xiàn)lexNode還大大提升了業(yè)務(wù)負(fù)載的靈活性,使得用戶(hù)能夠白天在一個(gè)雙槽系統(tǒng)上運(yùn)行交互應(yīng)用和簡(jiǎn)單的虛擬機(jī),而晚上則能使用四路系統(tǒng)做整體的業(yè)務(wù)分析和批處理計(jì)算——更加符合私有云的靈活業(yè)務(wù)需求。
那么計(jì)算密度和虛擬化方面HX5已經(jīng)毋庸置疑,擴(kuò)展性方面呢?要知道刀片的有限空間往往制約了服務(wù)器的擴(kuò)展性。
這也正是eX5系列服務(wù)器的優(yōu)勢(shì)所在——其中的一項(xiàng)核心技術(shù)MAX5是介紹HX5刀片時(shí)不得不說(shuō)的技術(shù)。因?yàn)榻柚鶬BM MAX5內(nèi)存擴(kuò)展技術(shù),HX5刀片服務(wù)器可提供高達(dá)640GB的內(nèi)存容量。內(nèi)存擴(kuò)展后的好處就是,通過(guò)在每個(gè)系統(tǒng)上提供更多虛擬機(jī)以及更大,更快的數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)了***服務(wù)器利用率。
MAX5內(nèi)存擴(kuò)展帶來(lái)的好處是顯而易見(jiàn)的:無(wú)需增加處理器即可以增加內(nèi)存,從而節(jié)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(tǒng)成本。而由于英特爾今年新發(fā)布了至強(qiáng)E7處理器,使得HX5刀片的每個(gè)插槽可以***支持2TB DDR3內(nèi)存(處理器特性),對(duì)MAX5內(nèi)存擴(kuò)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(guò)MAX5-B級(jí)聯(lián),4插槽時(shí)仍然可以支持至強(qiáng)6500,而每個(gè)MAX-5B可為HX5增加24個(gè)DIMM,雙節(jié)點(diǎn)+雙MAX5-B時(shí),可提供***4插槽+80DIMM的配置規(guī)格
對(duì)于可靠性和在私有云環(huán)境中的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題,從去年HX5發(fā)布之初其實(shí)筆者就已經(jīng)反復(fù)在多篇文章中介紹表示除了英特爾至強(qiáng)7500新加入的小型機(jī)RAS特性外,HX5還擁有OnForever高可靠技術(shù)做保障。
通過(guò)專(zhuān)用的固件與管理軟件的配合,使得eX5產(chǎn)品也具備了Node FailOver的能力,當(dāng)級(jí)聯(lián)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)其中一個(gè)有問(wèn)題時(shí),或是應(yīng)用的需求要讓級(jí)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)分開(kāi)時(shí),可以再一分為二,將有故障的節(jié)點(diǎn)隔離,或是變成兩個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn),這種靈活的設(shè)計(jì)顯然增加了級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的可靠性。
此外,eX5還具備很多其他的容錯(cuò)技術(shù),包括ChipKill的內(nèi)存校驗(yàn)功能(可應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)位錯(cuò)誤)、Memory ProteXion內(nèi)存保護(hù)能力(可應(yīng)對(duì)單顆內(nèi)存芯片失效)、內(nèi)存鏡像功能(可應(yīng)對(duì)單塊內(nèi)存插失效)和內(nèi)存擦洗功能(定期的內(nèi)存可靠性檢測(cè)),另外還有預(yù)測(cè)性的故障警報(bào)功能,可覆蓋CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)/SSD、風(fēng)扇以及電源、QPI電纜等關(guān)鍵設(shè)備,再配合Nehalem-EX自己的容錯(cuò)技術(shù),以***限度的保證eX5服務(wù)器的高RAS特性。