W grudniu ubiegłego roku firma HPE ogłosiła najbardziej skalowalną na świecie modułową platformę obliczeniową typu in-memory, HPE Superdome Flex. Jest to przełom w systemach komputerowych obsługujących aplikacje o znaczeniu krytycznym, analizy w czasie rzeczywistym i obliczenia o wysokiej wydajności wymagające dużej ilości danych.
platforma posiada szereg cech, które czynią go wyjątkowym w swojej branży. Oferujemy Państwu tłumaczenie artykułu z bloga , w którym omówiono modułową i skalowalną architekturę platformy.
Skalowalność przekracza możliwości Intela
Podobnie jak większość dostawców serwerów x86, HPE wykorzystuje najnowszą rodzinę procesorów Intel Xeon Scalable o nazwie kodowej Skylake w swoich serwerach najnowszej generacji, w tym HPE Superdome Flex. Architektura referencyjna Intela dla tych procesorów wykorzystuje nową technologię UltraPath Interconnect (UPI) ze skalowaniem ograniczonym do ośmiu gniazd. Większość dostawców korzystających z tych procesorów stosuje w serwerach „bezklejową” metodę łączenia, ale HPE Superdome Flex wykorzystuje unikalną architekturę modułową, która skaluje się poza możliwościami firmy Intel i obejmuje od 4 do 32 gniazd w jednym systemie.
Wykorzystaliśmy tę architekturę, ponieważ dostrzegliśmy zapotrzebowanie na platformy skalowalne poza ośmioma gniazdami Intela; Jest to szczególnie prawdziwe dzisiaj, gdy wolumen danych rośnie w niespotykanym dotąd tempie. Ponadto, ponieważ firma Intel zaprojektowała UPI głównie dla serwerów dwu- i czterogniazdowych, ośmiogniazdowe serwery „bez kleju” borykają się z problemami z przepustowością. Nasza architektura zapewnia wysoką przepustowość nawet w przypadku rozbudowy systemu do maksymalnej konfiguracji.
Stosunek ceny do wydajności jako przewaga konkurencyjna
Architektura modułowa HPE Superdome Flex opiera się na obudowie z czterema gniazdami, którą można skalować do ośmiu obudów i 32 gniazda w jednym systemie serwerowym. W serwerze dostępna jest szeroka gama procesorów: od niedrogich modeli Gold po najwyższej klasy serię Platinum z rodziny procesorów Xeon Scalable.
Możliwość wyboru pomiędzy procesorami Gold i Platinum w całym zakresie skalowania zapewnia doskonałą przewagę pod względem stosunku ceny do wydajności w porównaniu z systemami podstawowymi. Na przykład w typowej konfiguracji pamięci 6 TB Superdome Flex zapewnia tańsze i wydajniejsze rozwiązanie niż konkurencyjne oferty czterogniazdowe. Dlaczego? Ze względu na architekturę inni producenci systemów 4-procesorowych zmuszeni są stosować moduły pamięci DIMM o pojemności 128 GB i droższe procesory obsługujące 1.5 TB na gniazdo. Jest to znacznie droższe niż użycie 64-gigabajtowych modułów DIMM w ośmiogniazdowej obudowie Superdome Flex. Dzięki temu ośmiogniazdowa platforma Superdome Flex z 6 TB pamięci zapewnia dwukrotnie większą moc obliczeniową, dwukrotnie większą przepustowość pamięci i dwukrotnie większe możliwości wejścia/wyjścia, a wciąż będzie bardziej opłacalna niż konkurencyjne produkty czterogniazdowe. i 6 TB pamięci.
Podobnie w przypadku konfiguracji z 8 gniazdami i 6 TB pamięci platforma Superdome Flex może stanowić tańsze i wydajniejsze rozwiązanie z ośmioma gniazdami. Jak? Inni producenci systemów 8-gniazdowych zmuszeni są stosować droższe procesory Platinum, natomiast ośmiogniazdowy Superdome Flex może korzystać z niedrogich procesorów Gold, zapewniając przy tej samej ilości pamięci.
Tak naprawdę wśród platform opartych na rodzinie procesorów Intel Xeon Scalable, Tylko Superdome Flex może obsługiwać tańsze procesory Gold w konfiguracjach z 8 lub więcej gniazdami (Architektura Intela „bez kleju” obsługuje 8 gniazd tylko z drogimi procesorami Platinum). Oferujemy również duży wybór procesorów o różnej liczbie rdzeni, od 4 do 28 rdzeni na procesor, co pozwala dopasować liczbę rdzeni do wymagań obciążenia.
Znaczenie skalowania w ramach jednego systemu
Możliwość skalowania w ramach jednego systemu lub skalowania w górę zapewnia szereg korzyści w przypadku obciążeń i baz danych o znaczeniu krytycznym, do których najlepiej nadaje się HPE Superdome Flex. Należą do nich tradycyjne bazy danych i bazy danych in-memory, analizy w czasie rzeczywistym, ERP, CRM i inne aplikacje transakcyjne. W przypadku tego typu obciążeń zarządzanie pojedynczym środowiskiem skalowalnym w poziomie jest łatwiejsze i tańsze niż klastrem skalowalnym w poziomie. Ponadto znacznie zmniejsza opóźnienia i poprawia wydajność.
Sprawdź wpis na blogu aby zrozumieć, dlaczego skalowanie w pionie jest znacznie skuteczniejsze niż skalowanie w poziomie (klastrowanie) w przypadku tego typu obciążeń. Zasadniczo chodzi o szybkość i możliwość działania na poziomie wymaganym w zastosowaniach o znaczeniu krytycznym.
Stała wysoka wydajność aż do maksymalnych konfiguracji
Wysoką skalowalność Superdome Flex osiągnięto dzięki unikalnemu chipsetowi HPE Superdome Flex ASIC, który łączy poszczególne 4-gniazdowe obudowy, jak pokazano na rysunkach 1 i 2. Ponadto wszystkie układy ASIC są połączone bezpośrednio ze sobą (z odległością jednego kroku) , zapewniając minimalne opóźnienia w dostępie do zdalnych zasobów i maksymalną produktywność. Technologia HPE Superdome Flex ASIC zapewnia routing adaptacyjny w celu zrównoważenia obciążenia sieci szkieletowej oraz optymalizacji opóźnień i przepustowości w celu poprawy wydajności i dostępności systemu. Układ ASIC organizuje obudowę w spójną strukturę pamięci podręcznej i utrzymuje spójność pamięci podręcznej między procesorami, korzystając z dużego katalogu rekordów stanu linii pamięci podręcznej wbudowanego bezpośrednio w układ ASIC. Ten projekt spójności ma kluczowe znaczenie, aby Superdome Flex obsługiwał niemal liniowe skalowanie wydajności od 4 do 32 gniazd. Typowe architektury bez kleju charakteryzują się bardziej ograniczonym skalowaniem wydajności (od czterech do ośmiu gniazd) ze względu na transmisję żądań usług w celu zapewnienia spójności.
Ryż. 1. Schemat połączeń struktury przełączników HPE Flex Grid 32-gniazdowego serwera Superdome Flex
Ryż. 2. Obudowa z 4 procesorami
Wspólna pamięć
Podobnie jak w przypadku zasobów procesora, pojemność pamięci można zwiększyć, dodając do systemu obudowę. Każda obudowa ma 48 gniazd DDR4 DIMM, w których można umieścić moduły pamięci RDIMM 32 GB, 64 GB LRDIMM lub 128 GB 3DS LRDIMM, co zapewnia maksymalną pojemność pamięci w obudowie wynoszącą 6 TB. Odpowiednio całkowita pojemność pamięci RAM HPE Superdome Flex w maksymalnej konfiguracji z 32 gniazdami sięga 48 TB, co pozwala na pracę z najbardziej zasobochłonnymi aplikacjami przy użyciu technologii in-memory.
Wysoka elastyczność we/wy
Jeśli chodzi o wejścia/wyjścia, każdą obudowę Superdome Flex można skonfigurować z 16- lub 12-gniazdową klatką we/wy, aby zapewnić wiele opcji dla standardowych kart PCIe 3.0 i elastyczność pozwalającą zachować równowagę systemu przy każdym obciążeniu. W obu opcjach klatki gniazda we/wy są podłączone bezpośrednio do procesorów bez użycia wzmacniaczy magistrali lub ekspanderów, które mogłyby zwiększyć opóźnienia lub zmniejszyć przepustowość. Zapewnia to najlepszą możliwą wydajność każdej karty we/wy.
Małe opóźnienia
Dostęp do całej przestrzeni pamięci współdzielonej o niskim opóźnieniu jest kluczowym czynnikiem zapewniającym wysoką wydajność Superdome Flex. Niezależnie od tego, czy dane znajdują się w pamięci lokalnej, czy w pamięci zdalnej (w innej obudowie), ich kopia może znajdować się w pamięci podręcznej różnych procesorów w systemie. Mechanizm spójności pamięci podręcznej zapewnia spójność kopii w pamięci podręcznej, gdy proces modyfikuje dane. Opóźnienie dostępu procesora do pamięci lokalnej wynosi około 100 ns. Opóźnienie dostępu do danych w pamięci innego procesora poprzez kanał UPI wynosi około 130 ns. Procesory uzyskujące dostęp do danych w pamięci w innej obudowie przechodzą ścieżkę pomiędzy dwoma układami Flex ASIC (zawsze podłączonymi bezpośrednio) z opóźnieniem mniejszym niż 400 ns, niezależnie od tego, w której obudowie znajduje się procesor. Dzięki temu Superdome Flex zapewnia dwusekcyjną przepustowość ponad 210 GB/s w konfiguracji 8 gniazd, ponad 425 GB/s w konfiguracji 16 gniazd i ponad 850 GB/s w konfiguracji 32 gniazda konfiguracja. Jest to więcej niż wystarczające w przypadku najbardziej wymagających i wymagających dużych zasobów zadań.
Dlaczego wysoka skalowalność modułowa jest ważna?
Nie jest tajemnicą, że ilość danych rośnie w niespotykanym dotychczas tempie; oznacza to, że infrastruktura musi sprostać coraz większym wymaganiom w zakresie przetwarzania i analizowania krytycznych i stale rosnących danych. Jednak tempo wzrostu może być nieprzewidywalne.
Wdrażając aplikacje wymagające dużej ilości pamięci, możesz zadać pytanie: Ile mnie to będzie kosztować? kolejny TB pamięci? Superdome Flex pozwala na rozszerzenie pamięci bez zmiany sprzętu, ponieważ nie jesteś ograniczony do gniazd DIMM w jednej obudowie. Ponadto wraz ze wzrostem liczby użytkowników aplikacje o znaczeniu krytycznym zawsze wymagają wysokiej wydajności, niezależnie od obciążenia.
Obecnie bazy danych przechowywane w pamięci wymagają platform sprzętowych o małych opóźnieniach i dużej przepustowości. Dzięki swojej innowacyjnej architekturze platforma HPE Superdome Flex zapewnia wyjątkową wydajność, wysoką przepustowość i niezmiennie niskie opóźnienia, nawet w największych konfiguracjach. Co więcej, możesz uzyskać to wszystko dla obciążeń i baz danych o znaczeniu krytycznym, przy bardzo atrakcyjnym stosunku ceny do wydajności w porównaniu z systemami innych dostawców.
O unikalnych właściwościach odporności na awarie (RAS) serwera Superdome Flex można dowiedzieć się z bloga i opis techniczny . Niedawno ukazał się także blog poświęcony , ogłoszone w HPE Discover.
Z Możesz dowiedzieć się, w jaki sposób HPE Superdome Flex jest wykorzystywany do rozwiązywania problemów kosmologicznych, a także jak platforma jest przygotowana do przetwarzania opartego na pamięci, czyli nowej architektury obliczeniowej opartej na pamięci.
Więcej o platformie można dowiedzieć się także ze strony .
Źródło: www.habr.com