Im vergangenen Dezember kündigte die Firma HPE die Einführung einer modularen Plattform für In-Memory-Computing an, die mit der weltweit größten Skalierbarkeit ausgestattet ist – HPE Superdome Flex. Dies ist ein Durchbruch im Bereich der Rechensysteme zur Unterstützung kritischer Anwendungen, Echtzeitanalysen und hochleistungsfähiger, datenintensiver Berechnungen.
Plattform verfügt über eine Reihe von Merkmalen, die sie in ihrer Branche einzigartig machen. Wir bieten Ihnen die Übersetzung eines Blogartikels an, , der die modulare und skalierbare Architektur der Plattform behandelt.
Die Skalierbarkeit übersteigt die Möglichkeiten von Intel.
Wie die meisten Anbieter von x86-Servern nutzt HPE in seinen neuesten Servern, einschließlich HPE Superdome Flex, die neuesten Prozessoren der Familie Intel Xeon Scalable mit dem Codename Skylake. In der Referenzarchitektur von Intel für diese Prozessoren wird die neue Technologie UltraPath Interconnect (UPI) verwendet, die die Skalierbarkeit auf acht Sockel begrenzt. Die meisten Anbieter, die diese Prozessoren verwenden, setzen in ihren Servern auf eine „Non-Glue“-Verbindung, jedoch verwendet HPE Superdome Flex eine einzigartige modulare Architektur mit Skalierungsmöglichkeiten, die die von Intel übertreffen: von 4 bis 32 Sockeln in einem System.
Diese Architektur wurde gewählt, da wir den Bedarf an Plattformen mit Skalierung über acht Intel-Sockel hinaus gesehen haben; besonders relevant ist dies heute, wo die Datenmengen mit einer nie dagewesenen Geschwindigkeit wachsen. Darüber hinaus, da Intel UPI hauptsächlich für Server mit zwei und vier Sockeln entwickelt hat, haben Server mit acht Sockeln „ohne Klebung“ Probleme mit der Bandbreite. Unsere Architektur sorgt für hohe Bandbreite selbst bei der Maximierung des Systems.
Preis-/Leistungs-Verhältnis als Wettbewerbsvorteil
Die modulare Architektur von HPE Superdome Flex basiert auf einem Chassis mit vier Sockeln mit der Möglichkeit, auf acht Chassis zu skalieren und 32 Sockeln in einem Server-System.. Für den Einsatz im Server steht eine breite Auswahl an Prozessoren zur Verfügung: von kostengünstigen Gold-Modellen bis hin zur Top-Serie Platinum der Xeon Scalable Prozessorfamilie.
Diese Wahlmöglichkeit zwischen Gold- und Platinum-Prozessoren im gesamten Skalierungsspektrum bietet hervorragende Vorteile im Preis-Leistungs-Verhältnis im Vergleich zu Einstiegssystemen. Beispielsweise bietet die typische Konfiguration mit 6 TB RAM im Superdome Flex eine günstigere und leistungsstärkere Lösung als konkurrierende Angebote mit vier Sockeln. Warum? Aufgrund der architektonischen Besonderheiten müssen andere Hersteller von 4-Prozessor-Systemen 128-GB-DIMM-Speichermodule und teurere Prozessoren mit einer Unterstützung von 1,5 TB pro Sockel verwenden. Dies ist wesentlich teurer als die Verwendung von 64-GB-DIMM-Modulen im Superdome Flex mit acht Sockeln. Dadurch bietet die Plattform Superdome Flex mit acht Sockeln und 6 TB RAM die doppelte Rechenleistung, die doppelte Speicherbandbreite und die doppelte E/A-Kapazität und ist dennoch wirtschaftlicher als konkurrierende Produkte mit vier Sockeln und 6 TB RAM.
Ähnlich kann die Plattform Superdome Flex auch für eine 8-Prozessor-Konfiguration mit 6 TB RAM eine kostengünstigere und leistungsstärkere Lösung mit acht Sockeln bieten. Wie? Andere Hersteller von 8-Prozessor-Systemen sind gezwungen, teurere Platinum-Prozessoren zu verwenden, während der Superdome Flex mit acht Sockeln kostengünstige Gold-Prozessoren verwenden kann und dabei die gleiche Speicherkapazität bietet.
Tatsächlich kann nur Superdome Flex unter den Plattformen auf Basis der Intel Xeon Scalable Prozessorfamilie preiswertere Gold-Prozessoren in Konfigurationen mit 8 oder mehr Sockeln unterstützen (Die Intel-Architektur "ohne Fusion" unterstützt 8 Sockel nur mit teuren Platinum-Prozessoren). Wir bieten auch eine große Auswahl an Prozessoren mit unterschiedlichen Kernanzahlen, von 4 bis 28 pro Prozessor, sodass sie mit den Anforderungen der Workloads abgestimmt werden können.
Die Bedeutung der Skalierbarkeit innerhalb eines Systems
Die Möglichkeit des vertikalen Scalings innerhalb eines Systems, auch als Scale Up bekannt, bietet eine Reihe von Vorteilen für geschäftskritische Lasten und Datenbanken, für die HPE Superdome Flex am besten geeignet ist. Dazu gehören traditionelle Datenbanken und In-Memory-Datenbanken, Echtzeitanalysen, ERP, CRM und andere transaktionale Anwendungen. Für diese Arten von Lasten ist es einfacher und kostengünstiger, eine vertikal skalierbare Umgebung zu verwalten als ein Cluster mit horizontaler Skalierung; zusätzlich reduziert es die Latenzzeiten erheblich und erhöht die Leistung.
Lesen Sie den Blog-Beitrag , um zu verstehen, warum vertikales Scaling für diese Arten von Arbeitslasten wesentlich effizienter ist als horizontales (Clustering). Es geht im Wesentlichen um die Geschwindigkeit und die Fähigkeit, auf dem für diese geschäftskritischen Anwendungen erforderlichen Niveau zu arbeiten.
Unverändert hohe Leistung bis zu maximalen Konfigurationen
Die hohen Skalierungsmöglichkeiten von Superdome Flex werden durch den einzigartigen HPE Superdome Flex ASIC-Chipsatz erreicht, der einzelne 4-Prozessor-Chassis verbindet, wie in den Abbildungen 1 und 2 gezeigt. Alle ASICs sind direkt miteinander verbunden (mit einer Distanz von einem Schritt), was minimale Zugriffsverzögerungen auf entfernte Ressourcen und maximale Leistung gewährleistet. Die HPE Superdome Flex ASIC-Technologie bietet adaptive Routing-Funktionen zur Lastverteilung der Switching-Matrix sowie zur Optimierung von Verzögerungen und Bandbreite, was die Leistung und Verfügbarkeit des Systems steigert. Der ASIC verbindet die Chassis zu einer Cache-kohärenten Fabrikmatrix und unterstützt die Kohärenz des Caches über alle Prozessoren hinweg, indem ein umfangreicher Katalog von Cache-Zustandsdatensätzen verwendet wird, der direkt im ASIC integriert ist. Dieses Kohärenzschema spielt eine entscheidende Rolle, indem es Superdome Flex die Fähigkeit verleiht, eine nahezu lineare Leistungssteigerung von 4 bis 32 Sockets zu unterstützen. Typische Architekturen ohne Verklebung zeigen bereits eine eingeschränkte Leistungsskalierung (von vier bis acht Sockets) aufgrund der Broadcast-Verteilung von Steueranforderungen zur Gewährleistung der Kohärenz.
Abb. 1. Schaltschema der Verbindungen der Switching-Matrix HPE Flex Grid des Superdome Flex Servers mit 32 Sockets
Abb. 2. 4-Prozessor-Chassis
Gemeinsamer Speicher
Ähnlich wie bei den Prozessorressourcen kann auch der Speicher durch das Hinzufügen von Chassis zum System erhöht werden. Jedes Chassis verfügt über 48 DDR4 DIMM-Steckplätze, in die 32 GB RDIMM-, 64 GB LRDIMM- oder 128 GB 3DS LRDIMM-Speichermodule eingebaut werden können, was ein maximales Speichervolumen von 6 TB pro Chassis ermöglicht. In der Folge erreicht der gesamte RAM von HPE Superdome Flex in der maximalen Konfiguration mit 32 Sockets 48 TB, was es ermöglicht, mit den ressourcenintensivsten Anwendungen zu arbeiten, die die In-Memory-Technologie nutzen.
Hohe Flexibilität bei Ein- und Ausgabe
Was die Ein- und Ausgabe betrifft, kann jedes Superdome Flex-Chassis mit einem Gehäuse ausgestattet werden, das 16 oder 12 Ein- und Ausgabeslots umfasst, um eine große Anzahl von Installationsmöglichkeiten für Standard-PciE 3.0-Karten zu bieten und eine flexible Unterstützung des Systemgleichgewichts für alle Arbeitslasten zu gewährleisten. In jeder Konfiguration des Gehäuses sind die Ein- und Ausgabeslots direkt mit den Prozessoren verbunden, ohne dass Bus-Repeater oder -Erweiterungen verwendet werden, da dies die Verzögerungszeit erhöhen oder die Bandbreite verringern könnte. Dies gewährleistet die höchstmögliche Leistung jeder Ein- und Ausgabe-Karte.
Niedrige Latenzen
Die niedrige Zugriffsverzögerung auf den gesamten Adressraum des shared Memory ist ein Schlüsselfaktor für die hohe Leistung des Superdome Flex. Unabhängig davon, ob die Daten im lokalen Speicher oder im entfernten Speicher (in einem anderen Chassis) liegen, kann eine Kopie im Cache verschiedener Prozessoren innerhalb des Systems vorhanden sein. Der Mechanismus der Cache-Kohärenz gewährleistet die Konsistenz der zwischengespeicherten Kopien, falls ein Prozess die Daten ändert. Die Zugriffsverzögerung des Prozessors auf den lokalen Speicher beträgt etwa 100 ns. Die Zugriffsverzögerung auf Daten im Speicher eines anderen Prozessors über den UPI-Kanal beträgt etwa 130 ns. Prozessoren, die auf Daten zugreifen, die im Speicher eines anderen Chassis liegen, durchlaufen den Weg zwischen zwei Flex-ASICs (die immer direkt verbunden sind) mit einer Verzögerung von weniger als 400 ns, unabhängig davon, in welchem Chassis sich der Prozessor befindet. Dadurch bietet der Superdome Flex eine Bandbreite von über 210 GB/s in einer Konfiguration mit 8 Sockeln, über 425 GB/s in einer Konfiguration mit 16 Sockeln und über 850 GB/s in einer Konfiguration mit 32 Sockeln. Dies reicht mehr als aus, um die anspruchsvollsten und ressourcenschonendsten Arbeitslasten zu bewältigen.
Warum sind hohe modulare Skalierbarkeitsmöglichkeiten wichtig?
Es ist kein Geheimnis, dass das Datenvolumen in einem noch nie dagewesenen Tempo zunimmt; das bedeutet, dass die Infrastruktur mit immer anspruchsvolleren Anforderungen an die Verarbeitung und Analyse kritischer und ständig wachsender Daten umgehen muss. Aber die Wachstumsraten können unvorhersehbar sein.
Bei der Bereitstellung speicherintensiver Anwendungen könnten Sie fragen: Was wird mich der nächste TB Speicher kosten? Superdome Flex позволяет увеличивать объем памяти без замены оборудования, поскольку вы не ограничены слотами DIMM в одном шасси. Кроме того, с увеличением числа пользователей критически важным приложениям всегда требуется высокая производительность, независимо от объема нагрузки.
Heutzutage benötigen in-memory-Datenbanken Hardwareplattformen mit geringen Latenzzeiten und hoher Bandbreite. Dank ihrer innovativen Architektur bietet die Plattform HPE Superdome Flex außergewöhnlich hohe Leistung, hohe Bandbreite und konstant niedrige Latenzzeiten, selbst in den größten Konfigurationen. Darüber hinaus können Sie all dies für Ihre kritisch wichtigen Arbeitslasten und Datenbanken zu einem sehr attraktiven Preis-Leistungs-Verhältnis im Vergleich zu den Systemen anderer Hersteller erhalten.
Informationen über die einzigartigen Eigenschaften der Fehlertoleranz (RAS) des Superdome Flex-Servers finden Sie in unserem Blog und technischem Datenblatt . Kürzlich wurde auch ein Blog veröffentlicht, der sich mit beschäftigt, die auf HPE Discover angekündigt wurden.
Aus Sie können erfahren, wie HPE Superdome Flex zur Lösung von Aufgaben in der Kosmologie eingesetzt wird und wie die Plattform auf memory-driven computing, eine neue Architektur für speicherbasierte Berechnungen, vorbereitet ist.
Weitere Informationen zur Plattform finden Sie auch in .
Quelle: habr.com
