替代刀片并不是终点 SmartRack是对未来的选择

简介: 替代刀片并不是终点 SmartRack是对未来的选择

别开生面,却又突如其来。刀片能就这样被取代?


在2月4日,浪潮正式发布全球最完整的整机柜服务器产品阵列,同日,浪潮也迎来SmartRack整机柜服务器第50000个节点的下线。按照浪潮的说法,SmartRack将全面替代传统刀片服务器,如果把眼光放的更长远,SmartRack对未来的选择正确吗?


凭什么说刀片会步入历史?


提到刀片服务器,有段历史必须知道:最早的刀片服务器是在美国的企业级计算市场发生的,为了在服务器的持续运行管理中,减少TCO,刀片服务器的最初设计者们利用新技术不断优化和提高单位空间内计算机集成度,在小于1U的空间里集成了比1U服务器更好的性能和管理能力。


2000 年底,一家生产商RLX开始向市场推出单处理器的新型的服务器,并根据其架构的特点,命名为“刀片服务器(Blade Server)”。简单来看,就是将传统的架式服务器的所有功能集中在一块高度压缩的电路板中,然后再插入到机箱中。

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刀片服务器的光荣和历史


企事录创始人张广彬,曾在其2013年的一份技术报告中这样描述了刀片服务器:“刀片服务器是一种资源池化的方式,商用刀片服务器诞生在Google之后,最早也是为了满足网站托管等互联网需求。刀片服务器的的主要目的是提高计算密度,以CPU和内存为主体,存储尽量简单(1-2个硬盘,基本的RAID功能,承载操作系统)。


总而言之:刀片就是大计算、小存储,计算密集型应用的效率高。时至今日,当年作为替代传统的机架式服务器的刀片服务器,如今已被冠以“传统”之名,即将步入历史。是什么带给刀片服务器如此大的压力呢?


因为,如今的刀片服务器已经不是互联网巨头的最佳选择,第一是价格,二是专有方案不便掌控。尤其是互联和网络,譬如融合系统常用的FC(Fibre channel)或Infiniband(IB),不能说没标准,但是掌握在少数厂家手机,真要大规模应用是个问题。

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互联网公司更喜欢Rack


于是,理念与刀片服务器有共通之处的密度优化服务器更受到互联网企业的亲睐。以某些产品为例,每U的节点数(如天蝎项目中的1U1、1U2、1U3)或许比刀片服务器略少,但较早就支持内部空间相对充裕的存储节点,而且互连与网络技术相对更为开放。


来自IDC的调研数据表明,在北美市场,2012年高密度服务器的出货量就已经超过了刀片服务器,而到2018年前者出货量将是后者的2.5倍。而根据互联网业内人士透露,2013年整机柜在BAT占比是5%,2014占比是20%,2015将达到50%占比。2015年整机柜服务器呈现的高速增长,表明了整机柜服务器在互联网领域里巨大的需求。


而RACK级-----将机架作为整体来设计服务器,似乎已经成为了下一阶段服务器的发展方向,如OCP的OpenRack,和Intel力推的RSA(机架扩展架构)等,整机柜似乎确实具有比刀片有更好的未来。


整机柜 也并非没有挑战


那么整机柜作为下一阶段服务器发展的未来,又有哪些挑战呢?


第一个挑战就是互连。需要一条连接所有模块(硬件资源池)的高速总线,作用类似传统机架式服务器内部的QPI或PCIExpress。但连接距离却至少增加了一个数量级,同时还要保证延迟在较低水平。


第二个挑战是协议和管理。将整机柜作为一台服务器。但其主要应用场景仍是,根据具体应用需求从资源池中分配指定的资源,再组合为硬件配置优化的“子服务器”,以此进行横向扩展(Scale-out)。本质上类似原来特定配置的机架式服务器,但效率更高。关键在于灵活性,既可以根据硬件资源各自的生命周期,整体更换相应的模块,又能根据应用需求的变化重新配置不同硬件资源的组合(Re-Configure或Recompose)。


互联网企业大多用上层架构软件实现整体(数据中心或更高层面)的高可用性,更新单个模块或某一资源池,乃至整个机柜的下线,都不会产生大的问题,就目前来看,没有热重组(在运行中改变某一“子”服务器硬件配置)的迫切需求。尽管如此,(一定范围内)任意数量、类型的CPU、RAM要与任意数量、类型的闪存、硬盘组合在一起,构成一个物理上的服务器(而非虚拟机),对互连协议和管理都有着很高的要求。


上面描述的场景,很像小型机的“硬分区”,或者可以称为一种“硬件虚拟化”(对应软件虚拟化)的技术。如果觉得直接切分硬件资源的做法不够精细,还可以在上面辅以(如VMware的)软件虚拟化技术,就更像小型机的硬分区加软分区了。


但无论如何,历史不可逆转,整机柜对刀片的取代几乎已是既成事实。研究机构的数据似乎也可以成为刀片没落观点的佐证。根据Gartner在2014年3月初发布的最新统计,2013年全球服务器市场整体出货量增长2.1%,营收则下滑了4.5%,不过,x86刀片服务器营收增长0.8%,出货量则减少2.6%。两相比较,可以得到两个模糊的信息:刀片服务器的需求有所下降,而采用刀片的成本,至少要高于整体市场。对于具有互联网思维的企业来说,高于平均水平的成本简直是不可饶恕。


SmartRack,一次对未来的选择


毫无疑问,作为目前服务器市场中最大的增长亮点,互联网企业的需求已成为不可忽视的决定性力量。互联网企业对于服务器的需求巨大,因此对于服务器的性价比极为看重,二开源和标准化能够极大地降低服务器生产采购成本,整机柜服务器也是互联网企业对性价比极致追求的创新产物,以全球市值最高的互联网公司Facebook为例,其在2011年4月推出了OCP(开放计算工程)项目。OCP项目被视为Facebook迄今推出的最重要科技项目之一,其核心在于从用户应用特点出发,通过公开硬件产品的技术参数和设计信息,通过“开源”数据中心硬件,让众多上下游厂商参与到整机柜产品的开发中并实现标准化。


最早由百度、阿里、腾讯三家中国最大的互联网公司(俗称BAT)发起,后中国电信、中国移动相继加入,并由英特尔作为技术顾问成立的整机柜服务器解决方案项目------“天蝎计划”从2011年起,为整机柜服务器的产品化奠定了基础。


作为天蝎计划最有力的推动者和执行者,浪潮在整机柜服务器市场已收获巨大成功,其SmartRack产品已经大规模批量部署在百度、阿里巴巴、全球最大最复杂在线购票系统,在整机柜服务器的市场占有率超过60%。

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浪潮集团副总裁胡雷钧.


浪潮集团副总裁胡雷钧表示,云计算在赋予用户前所未有计算能力的同时,也给数据中心的IT基础架构带来远超以往的巨大挑战。超大规模化让数据中心面临更严峻的能耗、部署、管理和运维问题,迫切需要一种与众不同的硬件基础设施,可以实现更低功耗、快速部署、智能管理以及灵动扩展,这些需求带动了整机柜服务器在全球的快速发展。

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SmartRack4.0图示


作为浪潮第一代融合架构的代表,SmartRack到底改变了什么?来细数一下SmartRack的实战数据。


1、经过某全球最大最复杂的在线购票系统实测,浪潮SmartRack的能耗相比传统产品可降低15%,相比传统刀片降低6%。

2、在大规模和超大规模数据中心采购中,由于一次性采购数量巨大,整机柜服务器单节点成本可做到与同等配置的单台机架式服务器持平,采购成本也低于传统刀片。

3、浪潮SmartRack,由于取消了机柜侧柱设计,使得整个机柜的空间利用率从81%提升到90%。

4、SmartRack从整体的系统设计角度考虑,打破了传统机架式服务器和机柜的标准限制,节点高度增加5%,机柜深度增加19%,总体空间利用率提高了31%,部署密度最高可提升2倍。

5、SmartRack可以提供更加灵活的GPU节点方案,计算密度相比传统刀片可提升2倍以上。

6、百度与SmartRack,从2011年3月开始,浪潮和百度双方确定联合设计整机柜服务器,开始的代号“北极”。据悉,百度采用Smart Rack作为其最大数量的搜索存储服务器应用,2012年12月上线20套(640节点),仅需2个小时,单机柜存储容量可达768TB。2013年创造一天交付机柜数量达到105套(3360节点);2014年再次打破已有记录,创造单日单机房5000节点的交付记录。


综上所述,作为最早参与中国整机柜服务器设计的服务器厂商,此次浪潮发布五大系列的SmartRack产品全部符合最新的天蝎2.0标准。如今,SmartRack第50000个节点的正式下线,印证了浪潮五年前率先投入整机柜服务器领域,推出国内首款整机柜服务器是一次富有远见的选择。


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