私有云看“刀” 解析HX5適宜建云的三點理由

作者：孟慶 2011-06-14 11:04:06

云計算

虛擬化 云計算作為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(jīng)歷四個階段：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)管自動化/智能化、以按需交付的方式實現(xiàn)云。

云計算作為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(jīng)歷四個階段：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)管自動化/智能化、以按需交付的方式實現(xiàn)云。

那么對于云計算所強調(diào)的高資源利用率、靈活擴展與業(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)展來看，x86平臺無疑占據(jù)了越來越大的市場份額，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ZDNet早前的專文介紹），其獨特的擴展性設(shè)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(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財年的高端x86市場取得了市場***名，同比增長0.8%，基于X5架構(gòu)的HX5刀片服務(wù)器也成為了IBM有史以來銷售***的4插槽（通過級聯(lián)擴展）刀片服務(wù)器。在IDC的分析報告中認(rèn)為，2011年驅(qū)動x86市場繼續(xù)成長的兩個要素之一就是云計算在企業(yè)中的推廣（另一個要素是移動互聯(lián)），而HX5刀片作為兼具高密度與高可擴展性的計算節(jié)點，無疑將成為企業(yè)部署私有云的主力產(chǎn)品。

1、私有云環(huán)境對服務(wù)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(wù)器之間的物理區(qū)隔，通過虛擬化資源池整合在一起，動態(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整合的手段提升了服務(wù)器的利用率；另一方面也大大簡化了系統(tǒng)管理的復(fù)雜度。

說清楚以上兩點好處，就可以來說說云計算對服務(wù)器的需求在何處——筆者認(rèn)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(jié)點服務(wù)器的運算性能并不高——這是大家最初時候的印象，因為是統(tǒng)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(diào)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(jié)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(shù)是組成云計算的基礎(chǔ)，因此該服務(wù)器對虛擬化的性能也應(yīng)當(dāng)越強越好。

由于云計算的靈活業(yè)務(wù)部署和擴展特性，也對服務(wù)器硬件提出了另一個需求：需要盡可能強的擴展性以適應(yīng)資源池計算資源在未來做擴展的需求——尤其是內(nèi)存。

而對于跑在云計算環(huán)境中的應(yīng)用是否可靠的痛點，一直以來都是被企業(yè)所質(zhì)疑的問題。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)計上和功能特性上提供相應(yīng)的保證。

綜合來看，刀片服務(wù)器具備著業(yè)內(nèi)***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(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)存擴展能力***為24條DIMM，按每條DIMM的容量8GB計算，為192GB，比現(xiàn)有的雙插槽至強5600服務(wù)器還要多

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2、從虛擬化到可擴展 HX5全適應(yīng)

FlexNode級聯(lián)擴展是eX5系列服務(wù)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(wù)器變成四插槽服務(wù)器，或是將一臺4插槽服務(wù)器變成8插槽服務(wù)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(jié)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(lián)后的系統(tǒng)通過MAX5技術(shù)使得每個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，使得用戶能夠白天在一個雙槽系統(tǒng)上運行交互應(yīng)用和簡單的虛擬機，而晚上則能使用四路系統(tǒng)做整體的業(yè)務(wù)分析和批處理計算——更加符合私有云的靈活業(yè)務(wù)需求。

那么計算密度和虛擬化方面HX5已經(jīng)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(wù)器的擴展性。

這也正是eX5系列服務(wù)器的優(yōu)勢所在——其中的一項核心技術(shù)MAX5是介紹HX5刀片時不得不說的技術(shù)。因為借助IBM MAX5內(nèi)存擴展技術(shù)，HX5刀片服務(wù)器可提供高達(dá)640GB的內(nèi)存容量。內(nèi)存擴展后的好處就是，通過在每個系統(tǒng)上提供更多虛擬機以及更大，更快的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了***服務(wù)器利用率。

MAX5內(nèi)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(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E7處理器，使得HX5刀片的每個插槽可以***支持2TB DDR3內(nèi)存（處理器特性），對MAX5內(nèi)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(lián)，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(jié)點+雙MAX5-B時，可提供***4插槽+80DIMM的配置規(guī)格

對于可靠性和在私有云環(huán)境中的數(shù)據(jù)安全問題，從去年HX5發(fā)布之初其實筆者就已經(jīng)反復(fù)在多篇文章中介紹表示除了英特爾至強7500新加入的小型機RAS特性外，HX5還擁有OnForever高可靠技術(shù)做保障。

通過專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)級聯(lián)的兩個節(jié)點其中一個有問題時，或是應(yīng)用的需求要讓級聯(lián)的節(jié)點分開時，可以再一分為二，將有故障的節(jié)點隔離，或是變成兩個獨立的節(jié)點，這種靈活的設(shè)計顯然增加了級聯(lián)系統(tǒng)的可靠性。

此外，eX5還具備很多其他的容錯技術(shù)，包括ChipKill的內(nèi)存校驗功能（可應(yīng)對數(shù)據(jù)位錯誤）、Memory ProteXion內(nèi)存保護能力（可應(yīng)對單顆內(nèi)存芯片失效）、內(nèi)存鏡像功能（可應(yīng)對單塊內(nèi)存插失效）和內(nèi)存擦洗功能（定期的內(nèi)存可靠性檢測），另外還有預(yù)測性的故障警報功能，可覆蓋CPU、內(nèi)存、硬盤/SSD、風(fēng)扇以及電源、QPI電纜等關(guān)鍵設(shè)備，再配合Nehalem-EX自己的容錯技術(shù)，以***限度的保證eX5服務(wù)器的高RAS特性。

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