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深入揭秘业内首款SSI标准化刀片服务器

刀片的标准化问题一直是阻碍刀片服务器真正普及的绊脚石,众多厂商的各自为战为广大的用户在选择时造成了太多的疑惑。而在另一方面,刀片服务器却因为高密度、集中管理等诸多优势而面临众多的需求,据IDC预测,2008-2013年,中国刀片服务器的采购量年度复合增长率将达到34.5%。

在这一背景下,由中国高性能计算机标准委员会(HPCSC)标准组织与知名的国际服务器标准组织–服务器系统架构组织(Server System Infrastructure,简称SSI)合作推广的标准化刀片服务器受到业内各方的持续关注也就不难理解了。近日,在国内服务器厂商曙光的一次产品推荐会上,我们就看到一款符合SSI标准的中国刀片–曙光TC3600。

标准化降低用户采购成本

"非标准化的刀片设计将会使洪湖面临产品维护、购置成本等多方面的问题,而作为中国刀片标准的协调者和执行者,曙光有必要在中国市场来推出一个标准化的产品,为用户着想。"谈到曙光TC3600的研制初衷,曙光刀片服务器产品经理汪平的观点很具有代表性,而事实上,作为业内第一款符合SSI标准以及HPCSC标准的刀片服务器成品,曙光TC3600在产品性能以及兼容性方面都有诸多可圈可点的表现,而该款服务器中的I/O扩展刀片、特色存储布局等创新性设计也让我们看到了标准化刀片的美好未来。

曙光TC3600是一款10U10片的刀片服务器产品,与上一代产品TC2600主要基于曙光自主设计,所有模块需要曙光来开发不同,新的TC3600在设计之初就是基于行业通用规范HPCSC&SSI,并且在研发上也加强了和SSI牵头企业英特尔的合作,这使得其可以使用所有符合SSI规范的功能模块,以计算单元为例,除了曙光自己的产品之外,还有英特尔的白牌刀片可供选择。

灵活的模块化设计

而在曙光自己的产品上,目前已经有CB60-G2和CB60-T两款可供选择,他们均支持双路英特尔 Nehalem架构的至强处理器,而在未来,曙光还将推出更多的计算刀片,最终计划有十个产品可供用户选择,全面覆盖双路、四路市场以及英特尔、AMD以及龙芯等主流服务器平台。

而除了计算刀片,曙光TC3600的其他部件也采用了灵活的模块化设计,包括交换模块、管理模块、电源模块以及散热模块等,这些模块均有第三方硬件支持。开放的标准带来的是更加灵活全面的生态环境,这反过来对于刀片服务器本身又是一个极大的促进。曙光 TC3600在交换模块方面的表现就很能说明这个问题。

虚拟化的普及使得网络I/O成为了服务器最易出现的瓶颈之一,曙光TC3600 对此的解决方式是分层的交换模块设计,其交换模块分为高速和低速两个部分,其中高速模块支持2个20G DDR Infiniband交换模块或者1个40G QDR infiniband交换模块或者2个万兆以太网交换模块,而低速模块则支持2个千兆以太网交换模块,在未来还将支持2个FC交换模块。

在这些交换模块的选择上,不仅仅是曙光,还有思科、H3C、Q-Logic甚至是IBM的产品可供选择,这似的曙光TC3600拥有了2.88GB的业界最高交换吞吐。而对于用户来说也增加了选型的灵活度并降低升级维护的成本,这更有利于培养用户对于曙光刀片的忠诚度。

创新设计让刀片服务器性能更强

曙光TC3600作为国内少有的自主研发刀片服务器,在创新性方面也做的非常不错,这集中体现在其存储和扩展性的设计上。

曙光TC3600刀片除了计算单元上有两个本地存储之外,还额外设计了一个存储模块,这个存储模块提供了,10个2.5的硬盘,这相当于一个存储池,用户可以任意划分其中的硬盘给10个计算刀片,这些硬盘基于计算刀片本地控制实现RAID,每个计算刀片可以支持12块硬盘,以此来达到弹性存储的目的。

曙光TC3600特性

一直以来刀片服务器就由于高密度的设计而在I/O扩展性方面的表现乏善可陈,而曙光TC3600创新性的I/O刀片设计在很大程度上改善了这一问题。

曙光TC3600在机箱背部设计有十个IO刀片,他们通过接口于前方的计算刀片直接相连,而在这些IO刀片的功能上曙光也提供了多样化的选择,这种 I/O刀片分为IOB-G、IOB-T和IOB-G2等三个型号,其中,IOB-G I/O刀片提供了一个标准的PCI-E Gen2 8x插槽,并提供了两个2.5英寸磁盘的位置,IOB-T则是提供了一个标准GPU计算模块,而IOB-G2则是提供了两个PCI-E的插槽,目前除了 IOB-G2还在设计阶段外,其他两款已经正式推出,而IOB-G2也将在不久之后正式对外发布。这些IO刀片极大地增强了刀片服务器的扩展能力,这也是曙光在业内的首创。

而除此之外,曙光TC3600的另外一大特色是提供了对SysCache存储加速卡的支持。SysCache存储加速卡是曙光自主研发的产品,目的同样在于减少服务器的IO瓶颈。SysCache是一个整套的系统,其采用PCIE全高半长(165 * 106)设计,使用PCIE 1.1 X8接口,其上设计有 8个SO-DIMM插槽,最大可以达到32G的存储容量。

IO瓶颈越来越凸显

性能上其可以达到读取速度上2K访问粒度IOPS>200K,大文件读写带宽大于1GB/s,访问延迟小于4us的的表现,并且其可以做到在重启之后数据不丢失,这一系列的新特性使得其可以作为磁盘于内存之间的cache来使用,当其和某一块磁盘建立联系之后,所有磁盘的访问都被cache到我们这个设备当中来,这将极大地增强服务器的读写IO性能。

SysCache卡

而相比内存系统,除了存储卡功能之外,SysCache系统还采用很多的关键技术,其上还设计有DMA引擎,通过该引擎,其可以把CPU发送的指令数据相互传递,很大程度上把CPU的资源充分地释放出来,比起简单增加内存的效率要提高很多,这也是为什么其吞吐带宽低于内存却仍有自己使用意义的原因。而实际上,SysCache在在IPTV领域,在高配基础上,可以提供60%以上的加速比。Linpack应用在检查点模式下运行,使用SysCache 比起盘阵性能提高约20%,在高性能计算高斯消去中某些算例使用SysCache后性能可以加速20%左右,这些都说明了SysCache的价值。

管理与节能 刀片服务器永远的命题

集中化的管理与节能一直是刀片系统的长项,曙光TC3600也不例外,在机框背后其设计有两个管理模块,用以实现管理的冗余化,其可以实现本地操作的远程化,远程KVM、虚拟介质、远程电源管理极大地解放了管理员,而且其还支持SNMP,可以通过视图直观显示刀片和部件状态,管理深入到功率的自动管理和散热的自动管理,并且其还可以无缝兼容Gridview V2.5等大型机管理系统,实现数据中心的集中化管理。

管理界面

而多层次功耗管理和节能技术、线形预补偿散热模块与自动智能调节电源模块SRPM的应用也让其在节能方面有了不错的表现。

总结:

曙光TC3600特点

作为业内首款符合HPCSC&SSI标准的服务器产品,其灵活的模块化设计和广泛的第三方支持必然会带来较低的购机与升级成本,IT历史一次次地证明市场总是从无序到有序的发展过程,塔式、机架式服务器如是,刀片也必然逃不脱这样的规律,而作为市场先行者的曙光TC3600也一定会迎来一个巨大的发展空间,再加上其灵活的存储池设计、创新的IO扩展刀片的引入,TC3600的市场表现值得期待。

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