11刀片與機(jī)架式集群服務(wù)器

刀片與機(jī)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(diǎn)均為集群架構(gòu)均采用較為通用的芯片在本質(zhì)上沒(méi)有不同應(yīng)用領(lǐng)域刀片：專(zhuān)注于高性能計(jì)算領(lǐng)域機(jī)架式集群：高性能計(jì)算和信息服務(wù)刀片所宣稱(chēng)的－密度7U14片28處理器實(shí)際上用戶(hù)無(wú)法得到所宣稱(chēng)的密度(IBM建議用戶(hù)不將刀片插滿(mǎn))基于雙核處理器的機(jī)架式服務(wù)器密度不低于刀片（7U28處理器核）高密度設(shè)計(jì)使得刀片設(shè)計(jì)者不得不在性能上有所犧牲硬盤(pán)采用小型硬盤(pán)、內(nèi)存槽少、CPU采用低頻率處理器、刀片所宣稱(chēng)的－冗余設(shè)計(jì)提供2＋2冗余電源實(shí)際上是分別兩個(gè)1＋1冗余電源，在刀片滿(mǎn)配的情況下不堪重負(fù)，冗余電源失效刀片所宣稱(chēng)的－耗電低耗電較機(jī)架式服務(wù)器有50％左右的降低實(shí)際上是通過(guò)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(jī)架式服務(wù)器還高刀片所宣稱(chēng)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(guò)降低帶寬減少了布線14個(gè)刀片共享4個(gè)千兆接口，平均每個(gè)刀片獲得帶寬僅為300Mbps（機(jī)架式服務(wù)器為1000Mbps）14個(gè)刀片共享2個(gè)FC接口（最多擴(kuò)展兩個(gè)磁盤(pán)陣列）刀片所宣稱(chēng)的－擴(kuò)展性擴(kuò)展性極高實(shí)際上由于刀片和刀片之間的連接帶寬不夠，因此擴(kuò)展性受到了極大的限制Intel刀片無(wú)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(shì)。AMD處理器支持雙核擴(kuò)展Intel刀片無(wú)法提供的－雙核Intel的產(chǎn)品Roadmap中表明，Intel會(huì)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(kuò)展是信息中心建設(shè)的最完美擴(kuò)展方法Intel刀片無(wú)法提供的－8core以上數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用服務(wù)器對(duì)性能的需求使得目前的數(shù)據(jù)庫(kù)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(wú)法提供的－64位數(shù)據(jù)庫(kù)目前的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)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(wú)法提供的－標(biāo)準(zhǔn)的配件擴(kuò)展卡必須使用Intel專(zhuān)用的（光纖網(wǎng)卡、HBA卡、Infiniband卡等等）硬盤(pán)采用2.5”SCSI硬盤(pán)（小硬盤(pán)），和市場(chǎng)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(wú)法提供的－串口刀片上沒(méi)有串口維普軟件加密狗需要串口僅一個(gè)USB口僅一個(gè)軟件可以使用基于USB的加密狗2005高性能計(jì)算技術(shù)趨勢(shì)

刀片技術(shù)發(fā)展步履緩慢刀片設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)仍未得到業(yè)界的認(rèn)同節(jié)點(diǎn)密度提升引發(fā)連鎖反應(yīng)尚需解決刀片固化無(wú)法滿(mǎn)足應(yīng)用對(duì)平臺(tái)的個(gè)性化需求刀片設(shè)計(jì)節(jié)省了空間和功耗，也就犧牲了性能網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)仍存在致命缺陷用戶(hù)對(duì)刀片的期望與刀片實(shí)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(shí)物計(jì)算刀片7U28P，1U4P密度！IBM刀片服務(wù)器實(shí)物Processorslot2(airbaffle）Processorslot1IDEconnector1IDEconnector2SCSIExpansionconnectorterminatorUppermidplaneconnectorDIMM1DIMM4DaughterCardconnectorsLowermidplaneconnectorHS20刀片設(shè)計(jì)Upper

12V250WconnectorLower

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

IBMBladeCenter服務(wù)器的最大亮點(diǎn)IBMBladeCenter布線優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)潔全冗余故障點(diǎn)少I(mǎi)BM最新刀片產(chǎn)品（尚未發(fā)布）8U16P！問(wèn)題：為什么IBM放棄了計(jì)算密集度？決定1U2P密度可能的原因不能滿(mǎn)足CPU功耗的提升刀片公用部件不堪重負(fù)網(wǎng)絡(luò)成為瓶頸電源無(wú)法滿(mǎn)足功率要求散熱狀況需改進(jìn)？解決本地存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)上看是一種Cluster架構(gòu)，從節(jié)點(diǎn)耦合程度來(lái)看，是從松散Cluster耦合到密集MPP/SMP緊耦合的中間過(guò)渡，是設(shè)計(jì)上對(duì)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?gòu)姆值胶系挠忠淮窝葸M(jìn)，否定之否定的又一次發(fā)展刀片是對(duì)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(qiáng)調(diào)的是“超高的計(jì)算密集性”，在這款System324刀片系統(tǒng)，在標(biāo)準(zhǔn)42U機(jī)箱中集成324個(gè)CPU（1U8P）為支持高計(jì)算密集度，設(shè)計(jì)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(jì)算性能上的讓步，在實(shí)際應(yīng)用中，用戶(hù)基本無(wú)法獲得廠商承諾的計(jì)算密集度源自刀片發(fā)展歷史的思考今天，面對(duì)高功耗等問(wèn)題，IBM、HP等刀片廠商比較傾向通過(guò)大幅度降低計(jì)算密集度（1U4P，甚至1U2P）緩解遇到的問(wèn)題；而重點(diǎn)仍然在于提高單個(gè)CPU的計(jì)算處理能力。特別是面對(duì)雙核和將來(lái)的CMP技術(shù)，這種設(shè)計(jì)更有它的優(yōu)勢(shì)所在，因?yàn)榻窈笪覀儗?duì)于計(jì)算密集型不再以CPU為單位，而是會(huì)以Core為單位縮減計(jì)算密度后，基本上采用Opteron和XeonCPU，而Itanium由于功耗或兼容性沒(méi)有入選源自刀片發(fā)展歷史的思考我們從刀片設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)了什么？本地存儲(chǔ)！IBM刀片采用內(nèi)置小SCSI硬盤(pán)是設(shè)計(jì)的一個(gè)敗筆網(wǎng)絡(luò)！刀片無(wú)法提供真正意義的高帶寬/低延遲的網(wǎng)絡(luò)單節(jié)點(diǎn)性能！節(jié)省了空間和輔助芯片，也就犧牲了性能對(duì)集成商的過(guò)分依賴(lài)除非推倒重來(lái)，否則“上船容易下船難”曙光對(duì)刀片產(chǎn)品的策略理性，不盲從IBM，不急于全面進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)綜合性能是刀片方案的重點(diǎn)交換機(jī)間采用雙萬(wàn)兆互聯(lián)本地存儲(chǔ)的通用性考慮選用通用熱插拔SCSI硬盤(pán)以整體綜合解決方案推進(jìn)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(jì)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(duì)比表特性HP刀片曙光刀片IBM刀片硬盤(pán)硬盤(pán)種類(lèi)熱插拔硬盤(pán)熱插拔硬盤(pán)非熱插拔硬盤(pán)單盤(pán)容量無(wú)限制無(wú)限制單塊最大73GB內(nèi)存內(nèi)存槽數(shù)464擴(kuò)展接口標(biāo)準(zhǔn)PCI擴(kuò)展無(wú)支持PCI無(wú)標(biāo)準(zhǔn)串口擴(kuò)展每刀片均包含每刀片均包含沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)USB擴(kuò)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(mǎn)配時(shí)無(wú)冗余密度6U8片（無(wú)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(kuò)展IO模塊千兆網(wǎng)絡(luò)交換器模塊

10路對(duì)內(nèi)SerDes接口

3路對(duì)外RJ45

接口光通道連接模塊（Pass-Though）

10路對(duì)內(nèi)接口

10

路對(duì)外SFP

接口

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

10路對(duì)內(nèi)SerDes接口

10

路對(duì)外RJ45

接口曙光刀片電源系統(tǒng)

每個(gè)電源模塊功率為2100W

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

配置為3個(gè)電源模塊時(shí)，工作狀態(tài)為2+1冗余

滿(mǎn)配置時(shí)即4個(gè)電源模塊時(shí)，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(yuǎn)程USB光驅(qū)與軟驅(qū)支持遠(yuǎn)程鍵盤(pán)與鼠標(biāo)曙光刀片存儲(chǔ)擴(kuò)展性3.5”存儲(chǔ)模塊占用三片刀片服務(wù)器插槽每一個(gè)刀片服務(wù)器系統(tǒng)最高支持三塊3.5”存儲(chǔ)模塊支持S-ATAII硬盤(pán)2.5”存儲(chǔ)模塊占用二片刀片服務(wù)器插槽每一個(gè)刀片服務(wù)器系統(tǒng)最高支持四塊2.5”存儲(chǔ)模塊支持SAS硬盤(pán)SAS擴(kuò)展模塊

(SASExpander)四個(gè)(x4)SA