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山东惠普 DL980:关键业务的擎天柱!
山东百谷信息技术有限公司   2011-11-17 11:35:10 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[][][]

偏见是指一种对待事物不正确的思想观念,对于某种事物的认识观念产生了固执的执着。产生偏见的原因主要来此误解,或者是根深蒂固的狭隘观念。要想消除偏见与误解,则需要用辩证和长远的思维去看待事物。以支撑企业关键业务的IT系统为例,当前人们固有观念是认为X86服务器上不适合部署关键应用,小型机才适合部署关键应用。然而回到大型机时代,人们同样认为关键应用不适合部署在小型机之上。后来随着时间的推移,越来越多的用户开始把关键应用部署在小型机之上。时至今日,在X86服务器已成为市场主流之时,关于X86服务器上是否适合部署关键应用的讨论犹如过去小型机的例子。相信随着时间的推移,特别是众多服务器领导厂商对X86服务器的重视,X86服务器在关键业务领域将具有更强的竞争力。这里以惠普DL 980服务器为例,并结合当前用户在关键业务上的需求,剖析为何X86服务器在关键业务上给小型机造成巨大压力。

高端X86服务器进入高速成长期

根据著名调研机构IDC统计数字显示,到2010年底,X86服务器将占全球服务器出货量的95%,并将达到全球60%的服务器营业额。这意味着全球企业将有越来越多的应用部署在X86服务器之上。更令人关注的是,最近几年,4路、8路及以上的X86服务器增长速度远远超过其他类别的X86服务器,这证明高端服务器在企业业务应用中扮演着越来越重要的角色。

 


图一:2006年到2010年全球4路和8路服务器的增长(数字来源IDC)。IDC数字显示:由于2009年受到经济危机的影响,全球4路和8路服务器出货量有所减少。但在2010年第四季度,全球X86服务器出货量大涨21.4%,而4路和8路X86服务器已经达到全球服务器营业额的16%,这表明越来越多的用户开始用多路服务器代替旧的1路和2路服务器。

就像IDC所公布的数字反映地那样,X86服务器已经不再是数据中心中的配角,X86过去被固定在OA、打印、邮件、Web等边缘应用上的角色已经悄然在发生改变,随着英特尔至强处理器性能、可靠性、安全性等大幅提升,越来越多重要的应用开始部署在X86服务器之上,8路及以上服务器是承载着X86服务器在用户核心应用领域越来越多强的竞争力。当然,最为关键的是用户应用需求改变导致了8路及以上服务器开始在关键业务领域不断蚕食小型机的市场。

追本溯源:应用需求的改变

当时间迈入到虚拟化和云计算时代时,用户的业务需求注定要产生巨大变革。我们会发现,企业业务已经从过去的简单、变化缓慢演变成现在的复杂、变化快速,正是在业务与应用的驱动下,IT正在发生着巨大的改变。最简单的例子,过去电子邮件和协同等应用往往都属于边缘应用,而在当今追求企业高效运营的大趋势下,电子邮件和协同等应用已经成为日渐重要的关键应用,对服务器的处理能力、可靠性、可服务性的要求已经今非昔比。

 


图二:IDC按照工作负载分类的全球服务器营业额。(蓝色代表4路,黄色代表8路及以上)

另外一个不能忽视的现象就是虚拟化给IT架构带来的巨大改变。虚拟化技术实际上是企业对于高效IT、IT成本利用最大化的诉求反应,随着虚拟化在企业应用的深入,服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化使得企业IT物理资源得到了充分利用,并提升了业务效率,然而随之而来的即是产生了大量虚拟I/O和工作负载,对服务器处理性能、扩展性、可靠性、安全性有着更高的要求。

用户当前这种多复合应用的环境,业务呈现出持续增长与变化的特点,使得客户正在寻求具有良好扩展能力的X86服务器平台,通过更多的处理器、内存和I/O来运行高虚拟化的应用、可靠性苛刻的应用和高性能的数据库应用。这也是为什么8路及以上的服务器在数据中心中被越来越多地部署在处理关键业务应用的原因所在。惠普DL980 G7正是这样一款典型的8路服务器,本文下面的部分将重点剖析为何惠普DL 980 G7将是企业关键业务的擎天柱!

惠普DL 980 G7:天生为关键业务而生!

对于工业标准服务器来说,特别是8路及以上的X86服务器,并不是简单的工业组件堆砌而成,而是需要厂商具有足够的架构设计能力,从而保障服务器在RAS(高可靠性、高可用性、高服务性)与小型机相比具有足够的竞争力。

惠普在RISC、EPIC和UNIX环境中具有多年设计关键业务服务器的经验,本次惠普将很多Unix服务器上开发的技术嫁接到惠普DL980 G7之上。惠普为DL 980 G7设计的PREMA架构让其提高了可扩展性、恢复能力和能效,加上英特尔至强E7处理器的强大性能,使得DL 980 G7能够很好的满足数据密集型(OLTP和OLAP)应用、大规模整合与虚拟化应用的苛刻要求。

 


图三:惠普 DL980 G7外观图。DL 980为一款8U的8路机架式服务器,采用英特尔至强E7处理器,最多可支持80个处理核心,和最多160个逻辑处理核心,具有128个DIMM内存插槽,最大内存可支持4TB,同时还支持SAS和SSD磁盘。未来,惠普计划将DL980可扩展到32路。

在当今这个业务飞速发展的年代,对于当前像在线交易、ERP、CRM、商业智能、数据挖掘与分析等关键应用来说,多复合应用型的环境要求服务器不仅仅需要在RAS特性上有所加强,支持苛刻的关键应用;还需要服务器具备出色的整体架构,使之能够具有高度的扩展灵活性,简化的管理,从而更加从容的支持像微软SQL Server、Oracle和SAP商业应用、协同、邮件等核心应用。而惠普DL980 G7的PREMA架构是整个服务器的灵魂所在,也是PREMA架构使得惠普DL980 G7天生为关键业务而生。

PREMA架构:让DL 980具有支持关键业务的DNA(一)

对于4路、8路及以上的X86服务器而言,衡量其是否优秀很重要的三个要素是:扩展能力、自我修复能力以及高效率。服务器不能因为处理器数量增加的同时,服务器的整体性能反而因为架构的缺陷而无法正常发挥。特别是当服务器扩展到一定程度时,多处理器之间互联、通信和资源协调随之大大增加,从而造成服务器处理器瓶颈。要想让服务器真正能够应对苛刻的关键应用,一个重要的目的就是提高整个服务器的平衡扩展能力。惠普PREMA架构正是从这种角度出发,将整个服务器的I/O和内存设计成可以与处理器一起扩展,从而使得服务器能够充分、高效的发挥出整体处理水平。

 


图四:惠普PREMA架构在DL 980 G7服务器中架构图,IOH代表I/O总线,XNC代表节点控制器。PREMA架构为“黏结”式架构,使用控制器来连接插槽。从图中可以看到,PREMA架构将惠普DL 980 处理器插槽分成多个由2个直连插槽组成的“QPI岛”,最大限度的降低延迟,每个QPI岛连接到两个节点控制器(即图中的XNC),DL 980一共有4个节点控制器,由多个链路成对连接,这种设计加快了连接其他服务器的访问速度,减少了内存访问时间,减少处理器通信层次,提升了整个服务器处理性能和效率。

 


图五:非REMA架构示意图,该种架构一般采用免黏结架构,为确保缓存一致性,必须将处理请求反应给其他所有处理器,而且每个处理器必须检查请求的内存行,然后提供最新版本的数据,该架构对于某些工作负载可能存在扩展性限制和性能瓶颈。

惠普PREMA架构采用的每个节点控制器存储着有关处理器缓存内的所有数据,惠普将该功能成为“智能CPU缓存”,每个QPI岛中的处理器都可访问节点控制器中的智能CPU缓存信息,从而减少了处理器通信一致性带来的延迟问题,当节点控制器间的链路有被过度使用时,PREMA架构的动态路由技术能利用不同的路劲完成传送流量。节点控制器与处理器的一致性算法相互协调,充分利用系统内的全部链路带宽,尽可能减少本地内存的处理器延迟。惠普PREMA架构的“智能CPU缓存”技术犹如一个负载均衡的性能优化器,利用ASIC的技术,打破了多路服务器存在的处理瓶颈,从而让惠普DL 980 G7具有无与伦比的处理能力。

国内某电信客户就表示:“我们利用2台惠普DL 980 G7部署了PRS报表系统和Nastar网优系统两个核心应用,惠普DL 980 G7展示了强大的稳定性和良好的功能性,消除了多路服务器的处理瓶颈,非常适合我们的网络产品线需求。”

PREMA架构:让DL 980具有支持关键业务的DNA(二)

小型机之所以会受到用户的青睐,是因为其强大的自我恢复能力能够确保关键业务不出现中断的情况,从而保障了关键业务的连续性。而X86服务器被人诟病很大一部分原因就在于“自愈”能力太弱,使得用户的关键应用对其“敬而远之”。惠普PREMA架构充分利用英特尔至强技术,提供了关键业务所需要的恢复能力,具体主要体现在以下几个方面:

一、冗余系统结构,惠普PREMA架构借助冗余架构,扩展了英特尔至强处理器的可靠性,此互联结构可增加互联带宽,降低数据出错率,进而提升恢复能力。比如说提供冗余数据路劲,既增加了服务器性能,又显著减少了互联链路故障的风险。同时,PREMA架构还改善了错误记录和诊断信息,使操作系统和虚拟机能够尝试从错误中恢复正常运行。如果发生严重错误,DL980 G7还能进行热重置,并捕获错误日志,以协助诊断。

二、冗余组件,在惠普DL 980 G7之中,提供了全冗余的热插拔大电容电源、全冗余的热插拔系统风扇、备用线和线路。同时,还提供双路径I/O卡、可选的备用内存、可选的镜像内存、RAID存储和热插拔硬盘等。

三、高速链路恢复能力,连接系统芯片的点对点链路,提供了多种相同的可靠性、可用性、可维护性功能,包括循环冗余校验(CRC)、链路级重试、链路宽度缩减(LWR)、链路再调适等。在发生链路错误时,这些功能可维护系统的正常运行。

四、纠错机制,DL 980充分利用英特尔至强出路器的多个功能,可检测和纠正错误,防止系统崩溃,比如内存需求和巡查擦除、内存纠错码等技术,能够很好的帮助系统自我恢复。

五、故障遏制技术,惠普DL 980 具备隔离并遏制故障及记录导致故障的错误的功能。比如,机器检查恢复功能可预计系统固件、操作系统和虚拟机将来可以添加更多恢复流程,从而更好地将重大错误隔离应用程序或虚拟机。I/O防护门错误遏制技术则避免了因感染外部存储或网络而引起数据完整性问题。

国内某著名三级甲等医院对于最为核心的业务系统HIS系统的可靠性、可用性、可维护性有着极其苛刻的要求,他们认为惠普DL 980的自我恢复能力很好的保障了HIS核心业务的运行:“惠普DL 980为HIS核心系统打造的解决方案,能够7*24小时,高效率的运行,提供了高效、稳定的服务器性能,保障了核心业务的连续性。”

PREMA架构:让DL 980具有支持关键业务的DNA(三)

在有着可靠性、可用性以及可维护性的保障下,以及当前多复合应用的使用环境,特别是虚拟化应用环境下,服务器运行关键业务需要更加具有效率。惠普DL 980服务器具有80个处理核心,最大可支持4TB内存,具有足够的处理能力来支持数据库、数据仓库和商业智能等大量数据分析应用。同时由于采用最新至强E7处理器,使得对于虚拟机数量的支持也变得更多,能够很好的满足虚拟环境应用的需求。惠普DL 980 G7的一系列测试数据验证了其在关键业务上的效率和性能。

 


图六:惠普DL980与惠普其他服务器在分成两个级别的SAP销售和分销(SD)基准测试上结果对比图。从图中可以看到,惠普DL 980能够达到惊人的24910名SAP SD基准测试用户的成绩,相当于136070 SAPS的吞吐量,充分证明基于PREMA架构的DL 980在关键业务上出色的性能。

 


图七:单节点 SPEC CPU2006性能对比。从图中可以看出惠普DL 980 G7相比同类富士通产品在性能上高出不少,验证在X86服务器市场日渐同质化的今天,服务器架构上的优势往往决定了产品性能的优劣。

 


图八:DL 980与Power 595非集群性价比测试结果对比。惠普DL980 G7取得了162602QphH/3000GB的成绩,非集群系统的性价比取得了2.68美元/[email protected]的成绩,与基于IBM Power 6的Power595相比,性价比优势异常明显,对于那些想从Unix平台迁移到X86平台的用户来说,该测试结果将打消大量的顾虑。

 


图九:J2EE App Server SPECjAppServer 2004性能对比。惠普DL 980 G7在Java性能测试中大幅领先Oracle/Sun T5140,再次验证了高端X86服务器在关键业务领域越来越强的竞争力,将成为用户平台迁移的重要选择之一。

除此之外,惠普DL 980支持包括微软Windows Server 2008R2、Rethat Linux、Novell SLES和Oracle Linux等多操作系统,还支持VMware的vsphere、微软的Hyper-V、KVM、Citirx的Xen等虚拟化软件,同时还提供了包括iLO3管理处理器、惠普Insight基础设施管理软件、高效电源管理等丰富的管理功能,显著的提升了用户的运营效率。

某政府机构客户通过DL 980部署了全新的应用系统测试平台和数据应用中间件平台之后,对其出色的性能和运营效率感到满意:“惠普DL980 所表现出来的性能超过了小型机,展示了强大的处理能力和出色性能,同时价钱却远比小型机便宜,大大提升了我们业务的效率。”

总结

X86市场并不是一个没有技术含量的市场,像惠普这样具有多年关键业务服务器设计经验的厂商推出的产品极具技术含量,随着越来越多关键应用向X86服务器平台上迁移,惠普DL 980将会在企业关键业务中扮演着更加重要的作用,未来随着DL 980能够做到扩展到32路,DL980将成为企业关键业务的擎天柱,为企业关键业务保驾护航!

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