Netfinity превращается в eServer

СЕРВЕРЫ

Нечасто случается, что производитель процессоров еще не начал массовую поставку своих ЦПУ, а на рынке уже появились компьютеры на его базе. Но именно такая парадоксальная ситуация сложилась с новыми процессорами Xeon MP, объявленными Intel в начале марта 2002 г. на выставке CeBIT’2002. Первые серверы на основе этих процессоров были представлены IBM еще в ноябре 2001 г. Ими стали системы eServer xSeries 360, пионерская разработка IBM, в которой воплощены основные элементы технологии IBM Enterprise X-Architecture, что, по-видимому, и послужило одной из причин того, почему Intel выбрала эти серверы в качестве тестовой платформы для совершенствования процессоров Xeon MP.

Первенец новой серии серверов IBM xSeries 360

Чтобы понять, что вкладывала IBM в разрабатываемую концепцию Enterprise X-Architecture, следует вернуться к началу 2000 г. Именно тогда компания объявила о том, что приступает к выпуску нового поколения серверов с показателями надежности и масштабирования на уровне мэйнфреймов и возможностью наращивания их мощности по мере роста потребностей бизнеса заказчиков. В том же году IBM ввела новую систему обозначений для выпускаемых ею серверов - eServer, давая тем самым понять, что все компьютеры нового поколения будут ориентированы на применение в системах электронного бизнеса. Так сменили свои наименования мэйнфреймы S/390, превратившись в eServer zSeries, UNIX-серверы RS/6000 - в eServer pSeries, бизнес-серверы AS/400 - в eServer iSeries. В свою очередь, серверы Netfinity на основе Intel-архитектуры должны были превратиться в eServer xSeries.

Все семейство серверов eServer, по замыслу IBM, должно использовать самые передовые технологии, разработанные изначально для мэйнфреймов IBM:

- масштабирование по мощности с обеспечением возможности увеличения производительности по мере надобности (Capacity Upgrade on Demand) как за счет “включения” дополнительных процессоров, так и за счет подключения уже установленных у заказчика серверов по мере необходимости;

- логическое разделение ресурсов (Logical Partioning - LPAR);

- поддержка дистанционного ввода-вывода;

- кластеризация с высоким уровнем готовности;

- функции обеспечения надежности и отказоустойчивости - контроль сбоев, резервирование компонентов, оперативная замена и удаление компонентов без перезагрузки и т. д.

Все указанные технологии должны были сразу применяться в серверах zSeries и iSeries, а в дальнейшем - и в серверах pSeries и xSeries. Это позволяло IBM предложить заказчикам недорогие и высокопроизводительные серверы, по своим возможностям превосходящие системы, собираемые сборщиками из готовых компонентов, включая рекомендуемые Intel наборы микросхем логики.

Именно поэтому до конца прошлого года выпускаемые IBM серверы с Intel-архитектурой продолжали называться Netfinity, и только сервер eServer xSeries 360 позволил производителю окончательно отказаться от старого наименования.

В четырехпроцессорный, монтируемый в стойку (высота 3U) сервер IBM eServer xSeries 360 можно установить до 8 Гб оперативной памяти Chipkill DDR SDRAM повышенной надежности (технология, запатентованная IBM). Увеличение производительности сервера достигается благодаря использованию системной шины с учетверенной пропускной способностью, работающей на частоте 400 МГц.

Но главной особенностью eServer xSeries 360, позволившей считать его системой нового поколения, явился спроектированный в соответствии со спецификациями технологии Enterprise X-Architecture (EXA) набор микросхем логики с ядром IBM XA-32, позволяющий осуществлять симметричную многопроцессорную обработку (SMP). Это ядро станет основой для проектирования следующих наборов логики для серверов с Intel-архитектурой и 32-разрядными процессорами Xeon MP. Параллельно IBM создает набор с ядром XA-64, который позволит заказчикам перейти к внедрению серверов 64-разрядной Intel-архитектуры на базе процессоров McKinley.

Отрабатывая архитектуру набора XA-32, IBM реализовала в нем возможность масштабирования ресурсов подсистемы ввода-вывода. В сервере eServer xSeries 360 ресурсы этой подсистемы могут наращиваться заказчиком по мере увеличения потребностей. В стандартную поставку сервера впервые входят шесть слотов Active PCI-X с возможностью “горячей” замены адаптеров, которые подключены к системе через высокоскоростные порты, выполненные по технологии, применявшейся в старших моделях семейства Unix-серверов IBM eServer pSeries. Заказчик при необходимости через дополнительный модуль IBM RXE-100 может подключить до 12 дополнительных слотов Active PCI-X, расположенных на расстоянии нескольких метров от сервера, и тем самым модернизировать подсистему ввода-вывода и значительно расширить возможности системы. В частности, через внешние слоты Active PCI-X могут быть подключены контроллеры систем хранения, факс-модемы, сетевые платы и платы сетевых интерфейсов для телекоммуникационных сред.

По-видимому, предложенное IBM решение нашло многочисленных сторонников, так как, по утверждению ее представителей, за четыре месяца с момента объявления серверов компания успела поставить своим заказчикам несколько сотен систем eServer xSeries 360 на базе процессоров Xeon MP.

Так выглядит стойка с

серверами xSeries 440

Но свое наиболее полное воплощение концепция ЕХА нашла в представленных в марте этого года серверах IBM eServer xSeries 440. В них может быть установлено 2-16 процессоров Xeon MP. Наряду с возможностью наращивания мощности XpandOnDemand (расширение по мере надобности), когда заказчик может приобрести систему с двумя процессорами, а затем докупать и устанавливать дополнительные ЦПУ, в новом сервере реализована одна из особенностей архитектуры ЕХА, позволяющая осуществить динамическое масштабирование производительности при обработке определенных приложений.

Набор микросхем логики XA-32 объединяет процессоры в группы по четыре, а для их взаимодействия используются высокоскоростные коммуникации. В зависимости от требуемой производительности для обработки наиболее сложных приложений могут выделяться ресурсы логических разделов из 8, 12 или 16 процессоров, в которые объединяются четырехпроцессорные группы.

Благодаря технологии неоднородного доступа к памяти (NUMA), адаптированной для Windows NT, общий объем высокоскоростной DDR-памяти также может делиться на независимые логические разделы. Сервер способен выделять ресурсы каждого из логических разделов (ЦПУ и памяти) для ОС и приложений, обеспечивая более эффективный режим SMP. При использовании таких программных инструментов, как VMWare ESX Server, приобретаемых у компании VMWare, 16-процессорная система может быть разбита на 64 виртуальных раздела, обрабатывающих ОС MS Windows или другие ОС в различных комбинациях. Если раньше виртуальное разделение ресурсов было возможно исключительно в компьютерах класса “мэйнфрейм” и Unix-систем, то с появлением серверов IBM eServer xSeries 440 это стало реальным для систем с Intel-архитектурой.

IBM считает, что подобная виртуальная консолидация вычислительных ресурсов является альтернативой физической консолидации множества серверов - концепции, развиваемой многими производителями после выпуска “ультратонких” серверов (blade servers) на базе Intel-архитектуры. Тем более, что при столь гибкой масштабируемости конструкция eServer xSeries 440 представляется весьма компактной: высота корпуса для монтажа в стойку этого сервера в восьмипроцессорной конфигурации составляет всего 4U - и достаточно экономичной: младшая модель системы с двумя процессорами стоит около 20 тыс. долл.

Одновременно разработчики IBM внедрили в конструкции eServer xSeries 440 ряд новшеств, которые заметно повысили производительность и уровень готовности системы в целом. К их числу нужно отнести впервые примененный кэш-ускоритель четвертого уровня XceL4, позволивший поднять производительность сервера почти на 20%. Повышению уровня готовности серверов eServer xSeries 440 служит разработанная в рамках EXA технология Active Memory, позволяющая впервые осуществлять “горячую” замену модулей оперативной памяти.

Параллельно с разработкой концепции EXA IBM выполняет работы по проекту eLiza. Его цель - создать компьютеры, способные отслеживать собственное состояние и менять свои параметры в соответствии с изменяющимися условиями функционирования. В новых серверах eServer xSeries 440 нашли свое воплощение технологии интеллектуального управления, обеспечивающие зеркальную защиту памяти. Они помогают поддерживать работоспособность системы после ошибок, приводящих к отказу систем на базе Intel-архитектуры в критических режимах. Для обнаружения и устранения потенциальных проблем без прерывания работы сервера в eServer xSeries 440 использованы такие технологии самовосстановления, как Real Time Diagnostics, Software Rejuvenation и Chipkill.

Реализованные в eServer xSeries 440 технологии позволили ему занять одну из лидирующих позиций среди высокопроизводительных серверов с Intel-архитектурой, что подтверждают результаты различных стандартных испытаний. Он занял первые места по производительности среди 4-процессорных серверов в тестах оперативной обработки транзакций - ТРС-С, И-коммерции - TPC-W, интеллектуальной поддержки бизнеса - ТРС-Н 100 Гб.

Столь значительная мощность, гибкость масштабирования, высокая готовность и надежность позволяют, по мнению IBM, эффективно использовать новые серверы eServer xSeries в информационных системах масштаба предприятия для обработки критически важных приложений (СУБД, ERP, CRM) в системах обмена сообщениями и работы в Интернете.