Перекладач (переводчик)

середа, 7 листопада 2012 р.

Hitachi Compute Blade 2000: сервери з можливістю апаратного розподілу обчислювальної потужності

Сьогодні звернемо увагу на обчислювальні системи Hitachi Data Systems. На Європейському ринку компанія знаходиться лише декілька років, але технологічні розробки ведуться довгий час. Корпорація Hitachi Ltd. вела активні роботи останні п'ятдесят років і має великий успіх у створенні потужних систем класу MainFrame. Цей факт невідомий з тої причини, що ринок збуту даних технологій був обмежений Японією.

Більшість апаратних рішень компанії Hitachi Data Systems відрізняються наявністю додаткових унікальних компонент, які не мають аналогів у конкурентів.

Компактні сервери (Blade Servers) від компaнії Hitachi Data Systems мають наступні концептуальні характеристики:

  • Можливість фізичного об'єднання декількох серверів-лез в одну єдину обчислювальну машину, яка сприймається операційними системами як єдиний сервер
  • Можливість в межах одного двопроцесорного сервера (або в рамках серверів, які фізично об'єднані) створювати апаратні розділи (partitions).
  • Широкі можливості підсистеми вводу-виводу, які базуються на великому спектрі доступних компонент для комутації обчислювальних потужностей із зовнішніми системами
Такі можливості характерні для систем типу RISC, з операційними системами UNIX.
В даному випадку використання подібних механізмів на базі архітектури x86 є найкращою можливістю за менші кошти отримати функціонал для бізнес-критичних систем.

Почнемо з параметрів системи на рівні шасі. Форм фактор системи - 10U з можливістю встановлення до восьми серверів - лез. Усі компоненти забезпечення роботи серверів дубльовані, без єдиної точки відмови. Чотири блоки живлення високої ефективності, можуть працювати по схемі  3+1 або 2+2, у випадку часткового заповнення серверами є можливість встановлення меншої кількості блоків живлення (мінімум 2).

Мал. 1. Загальний фигляд шасі Compute Blade 2000

Безпосередньо в шассі є шість позицій для встановлення комутаторів різного призначення (Ethernet 1-10Gb, SAN FC SW, або конвергентні модулі). 



Мал. 2. Можливості розширення підсистеми вводу-виводу в рамках одного шасі


Також доступні шістнадцять позицій для встановлення стандартних плат PCI Express x8,  Low Profile форм фактор. Це додає більшої гнучкості  конфігурацій систем  як на початку експлуатації, так і у випадку оновлення конфігурацій. Дані роз'єми розведені пасивним підключенням, кожен із серверів має по два таких роз'єми. З причин компактного розміщення самих серверів необхідно використовувати спеціальний модуль-конвертер (I/O Board Carrier), але він не вносить змін у сам принцип роботи плат під час підключення до серверу.

Мал. 3. Зовнішній вигляд I/O Board на задній панелі шасі



Мал. 4. I/O Board із встановленою платою FC HBA Dual Port


Усі сервери в системі - двопроцесорні, є у наявності чотири варіанти самих серверів-лез. 

Сервери модифікації A2 на базі процесорів Intel Xeon 5xxx та Intel Xeon E7-8870.
Варіант серверів DP - це окремі двопроцесорні машини із внутрішніми жорсткими дисками (до 4 штук), з можливістю створення апаратних розділів. Система MP призначена працювати без внутрішніх дисків, із завантаженням лише через SAN і має можливості об'єднання серверів у єдину систему SMP, про яку будемо вести бесіду нижче.

Мал. 5. Опис функціоналу серверів класу A2

Цієї осені перелік серверів розширився, у нього увійшли платформи на базі нових серверів Intel Xeon E5-2600. Сервери даного типу не мають можливості об'єднання в єдиний обчислювальний комплекс (SMP), але в рамках єдиного сервера можна отримати високу обчислювальну потужність і об'єм оперативної пам'яті у розмірі 512ГБ.
Як і попередні платформи - ці сервери мають на борту мікропроцесор для створення апаратних розділів.

Мал. 6. Характеристики серверів модифікацій R3 та S3

Сервери A2 типу MP у вигляді об'єднаних у єдину обчислювальну машину - це тема для окремого вивчення. Розглянемо характеристики об'єднаних систем.

Мал. 7. Результат об'єднання двох та чотирьох серверів у єдину SMP машину

Для об'єднання серверів у єдину систему використовується технологія Symmetric Multiprocessor, а у ролі єдиного середовища передачі даних працює шина Quick Path Interconnect. Шина QPI об'єднує процесори і пам'ять. Архітектура стала можливою завдяки переміщення контролера пам'яті безпосередньо на кристал процесора, і тепер кожен процесор може працювати з усіма планками пам'яті і платами вводу-виводу.

Мал. 8. Схематичне зображення об'єднання двох серверів у одну SMP машину


Дуже важливо було використовувати рішення, яке має найкращу інтеграцію із процесорами і базовими компонентами сервера.
Технологія SMP та шина QPI розробляються і підтримуються компанією Intel (більш детально з технологією можна ознайомитись тут,  а також додатково тут).