11刀片與機架式集群服務(wù)器

刀片與機架式服務(wù)器集群技術(shù)支持中心深度支持組：王璟Tel:62536383-8302.cn共同點均為集群架構(gòu)均采用較為通用的芯片在本質(zhì)上沒有不同應(yīng)用領(lǐng)域刀片：專注于高性能計算領(lǐng)域機架式集群：高性能計算和信息服務(wù)刀片所宣稱的－密度7U14片28處理器實際上用戶無法得到所宣稱的密度(IBM建議用戶不將刀片插滿)基于雙核處理器的機架式服務(wù)器密度不低于刀片（7U28處理器核）高密度設(shè)計使得刀片設(shè)計者不得不在性能上有所犧牲硬盤采用小型硬盤、內(nèi)存槽少、CPU采用低頻率處理器、刀片所宣稱的－冗余設(shè)計提供2＋2冗余電源實際上是分別兩個1＋1冗余電源，在刀片滿配的情況下不堪重負，冗余電源失效刀片所宣稱的－耗電低耗電較機架式服務(wù)器有50％左右的降低實際上是通過降低性能獲得了耗電量的降低基于Xeon處理器的刀片耗電量比基于Opteron處理器的機架式服務(wù)器還高刀片所宣稱的－布線大量減少內(nèi)部布線有了明顯的減少外部布線通過降低帶寬減少了布線14個刀片共享4個千兆接口，平均每個刀片獲得帶寬僅為300Mbps（機架式服務(wù)器為1000Mbps）14個刀片共享2個FC接口（最多擴展兩個磁盤陣列）刀片所宣稱的－擴展性擴展性極高實際上由于刀片和刀片之間的連接帶寬不夠，因此擴展性受到了極大的限制Intel刀片無法提供的－AMD處理器AMD處理器在信息服務(wù)領(lǐng)域有著極大的優(yōu)勢。AMD處理器支持雙核擴展Intel刀片無法提供的－雙核Intel的產(chǎn)品Roadmap中表明，Intel會在2006年底放棄單核處理器，全面轉(zhuǎn)向雙核處理器，而目前的Intel刀片卻全部采用單核處理器雙核處理器的性能擴展是信息中心建設(shè)的最完美擴展方法Intel刀片無法提供的－8core以上數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)器對性能的需求使得目前的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器均為8處理器以上服務(wù)器，而Intel刀片最大支持4路處理器曙光可以提供8路和16路的解決方案Intel刀片無法提供的－64位數(shù)據(jù)庫目前的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對性能的需求是最大的需要64位需要4路以上處理器Intel刀片的4路片是32位的那是XeonMP幾年以前的淘汰產(chǎn)品Intel刀片所無法提供的－標(biāo)準(zhǔn)的配件擴展卡必須使用Intel專用的（光纖網(wǎng)卡、HBA卡、Infiniband卡等等）硬盤采用2.5”SCSI硬盤（小硬盤），和市場上的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備不兼容CPU通常采用低功耗CPUIntel刀片所無法提供的－串口刀片上沒有串口維普軟件加密狗需要串口僅一個USB口僅一個軟件可以使用基于USB的加密狗2005高性能計算技術(shù)趨勢

刀片技術(shù)發(fā)展步履緩慢刀片設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)仍未得到業(yè)界的認(rèn)同節(jié)點密度提升引發(fā)連鎖反應(yīng)尚需解決刀片固化無法滿足應(yīng)用對平臺的個性化需求刀片設(shè)計節(jié)省了空間和功耗，也就犧牲了性能網(wǎng)絡(luò)設(shè)計環(huán)節(jié)仍存在致命缺陷用戶對刀片的期望與刀片實際表現(xiàn)存在反差I(lǐng)BM刀片服務(wù)器家族IBMBladeCenterHS202路IntelXeonCPU2.8~3.6GHz

（最新版采用Nocona，支持64位）

HS404路IntelXeonMPCPU最高3.0GHzJS202路PowerPC970處理器2.2GHzLS202路低功耗AMDOpteron處理器 （支持AMD單核與雙核CPU）IBM刀片服務(wù)器實物計算刀片7U28P，1U4P密度！IBM刀片服務(wù)器實物Processorslot2(airbaffle）Processorslot1IDEconnector1IDEconnector2SCSIExpansionconnectorterminatorUppermidplaneconnectorDIMM1DIMM4DaughterCardconnectorsLowermidplaneconnectorHS20刀片設(shè)計Upper

12V250WconnectorLower

12V250WconnectorJS20刀片設(shè)計（AMD）全冗余的背板設(shè)計勿容置疑，精巧的全冗余背板設(shè)計是

IBMBladeCenter服務(wù)器的最大亮點IBMBladeCenter布線優(yōu)點：簡潔全冗余故障點少IBM最新刀片產(chǎn)品（尚未發(fā)布）8U16P！問題：為什么IBM放棄了計算密集度？決定1U2P密度可能的原因不能滿足CPU功耗的提升刀片公用部件不堪重負網(wǎng)絡(luò)成為瓶頸電源無法滿足功率要求散熱狀況需改進？解決本地存儲瓶頸？雙核技術(shù)的巨大沖擊源自刀片發(fā)展歷史的思考刀片從計算機體系結(jié)構(gòu)上看是一種Cluster架構(gòu)，從節(jié)點耦合程度來看，是從松散Cluster耦合到密集MPP/SMP緊耦合的中間過渡，是設(shè)計上對功能和成本的又一次權(quán)衡刀片服務(wù)器是HPC歷史從合到分，再從分到合的又一次演進，否定之否定的又一次發(fā)展刀片是對集群系統(tǒng)的又一次整合源自刀片發(fā)展歷史的思考2001年，現(xiàn)代意義的的刀片系統(tǒng)誕生于RLX公司早期刀片的概念非常強調(diào)的是“超高的計算密集性”，在這款System324刀片系統(tǒng)，在標(biāo)準(zhǔn)42U機箱中集成324個CPU（1U8P）為支持高計算密集度，設(shè)計者不得不在CPU的功耗和散熱上做出很大讓步。所以早期CPU都是采用性能較弱的低功耗的PIII和TransmetaCrusoe即便做出了計算性能上的讓步，在實際應(yīng)用中，用戶基本無法獲得廠商承諾的計算密集度源自刀片發(fā)展歷史的思考今天，面對高功耗等問題，IBM、HP等刀片廠商比較傾向通過大幅度降低計算密集度（1U4P，甚至1U2P）緩解遇到的問題；而重點仍然在于提高單個CPU的計算處理能力。特別是面對雙核和將來的CMP技術(shù)，這種設(shè)計更有它的優(yōu)勢所在，因為今后我們對于計算密集型不再以CPU為單位，而是會以Core為單位縮減計算密度后，基本上采用Opteron和XeonCPU，而Itanium由于功耗或兼容性沒有入選源自刀片發(fā)展歷史的思考我們從刀片設(shè)計中發(fā)現(xiàn)了什么？本地存儲！IBM刀片采用內(nèi)置小SCSI硬盤是設(shè)計的一個敗筆網(wǎng)絡(luò)！刀片無法提供真正意義的高帶寬/低延遲的網(wǎng)絡(luò)單節(jié)點性能！節(jié)省了空間和輔助芯片，也就犧牲了性能對集成商的過分依賴除非推倒重來，否則“上船容易下船難”曙光對刀片產(chǎn)品的策略理性，不盲從IBM，不急于全面進入網(wǎng)絡(luò)綜合性能是刀片方案的重點交換機間采用雙萬兆互聯(lián)本地存儲的通用性考慮選用通用熱插拔SCSI硬盤以整體綜合解決方案推進刀片應(yīng)用整合系統(tǒng)管理和KVM方案積極關(guān)注，期盼工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，厚積薄發(fā)曙光第二代刀片設(shè)計思想第一代刀片——性能VS密度HP：性能IBM：密度、整合第二代刀片——性能＋密度在不犧牲性能的情況下提供高密度在性能和密度中獲取最大的平衡！兩代刀片對比表特性HP刀片曙光刀片IBM刀片硬盤硬盤種類熱插拔硬盤熱插拔硬盤非熱插拔硬盤單盤容量無限制無限制單塊最大73GB內(nèi)存內(nèi)存槽數(shù)464擴展接口標(biāo)準(zhǔn)PCI擴展無支持PCI無標(biāo)準(zhǔn)串口擴展每刀片均包含每刀片均包含沒有標(biāo)準(zhǔn)USB擴展每刀片均包含每刀片均包含共享標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備支持采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和特制設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和特制設(shè)備特制設(shè)備多維電源冗余支持N＋N支持N＋N滿配時無冗余密度6U8片（無電源）7U10片7U14片整合電源未整合整合整合曙光TC1600刀片服務(wù)器外觀（前視）TC1600系統(tǒng)外觀（背部）TC1600擴展IO模塊千兆網(wǎng)絡(luò)交換器模塊

10路對內(nèi)SerDes接口

3路對外RJ45

接口光通道連接模塊（Pass-Though）

10路對內(nèi)接口

10

路對外SFP

接口

(不含GBIC)千兆網(wǎng)絡(luò)連接模塊（Pass-Through）

10路對內(nèi)SerDes接口

10

路對外RJ45

接口曙光刀片電源系統(tǒng)

每個電源模塊功率為2100W

標(biāo)準(zhǔn)配置為2個2100W電源模塊，工作狀態(tài)為非冗余模式

配置為3個電源模塊時，工作狀態(tài)為2+1冗余

滿配置時即4個電源模塊時，工作狀態(tài)為2+2冗余曙光刀片KVM系統(tǒng)整合曙光KVMOverIP支持遠程USB光驅(qū)與軟驅(qū)支持遠程鍵盤與鼠標(biāo)曙光刀片存儲擴展性3.5”存儲模塊占用三片刀片服務(wù)器插槽每一個刀片服務(wù)器系統(tǒng)最高支持三塊3.5”存儲模塊支持S-ATAII硬盤2.5”存儲模塊占用二片刀片服務(wù)器插槽每一個刀片服務(wù)器系統(tǒng)最高支持四塊2.5”存儲模塊支持SAS硬盤SAS擴展模塊

(SASExpander)四個(x4)SA