🥇Balenie Huawei TaiShan 2280v2

Servery s procesormi na architektúre arm64 sa usilujú preniknúť do nášho života. V tomto článku ukážeme rozbalenie, inštaláciu a malý test nového servera TaiShan 2280v2.

Rozbalenie

Server k nám prišiel v nijako zvláštnom balení. Na stranách krabice je umiestnené logo Huawei, ako aj označenia obalu a balenia. Navrchu je možné vidieť pokyny na správne vybratie servera z krabice. Poďme sa pustiť do rozbalenia!

Server je zabalený v antistatickom materiáli a umiestnený medzi vrstvami penového materiálu. V zásade ide o štandardné balenie pre server.

V malej krabičke nájdete koľajnice, dva skrutky a dva napájacie káble Schuko-C13. Koľajnice vyzerajú dosť jednoducho, ale o nich budeme hovoriť neskôr.

Navrchu servera sú umiestnené informácie o tomto serveri, ako aj prístupy k BMC modulu a BIOS-u. Sériové číslo je zobrazené jednorozmerným čiarovým kódom a QR kód obsahuje odkaz na stránku technickej podpory.

Odstránime kryt servera a pozrieme sa dovnútra.

Čo sa nachádza vo vnútri?

Kryt servera drží špeciálny zámok, ktorý sa dá zabezpečiť v zatvorenom stave krížovým skrutkovačom. Otvorenie zámku vedie k posunu krytu servera, po ktorom sa kryt odstráni bez väčších problémov.

Server je dodávaný v predkonfigurovanej verzii s názvom TaiShan 2280 V2 512G Štandardná konfigurácia v nasledujúcej konfigurácii:

2x Kunpeng 920 (architektúra ARM64, 64 jadier, základná frekvencia 2.6 GHz);
16x DDR4-2933 32GB (spolu 512 GB);
12x SAS HDD 1200GB;
hardvérový RAID kontrolér Avago 3508 so záložným napájacím zdrojom na báze superkapacitorov;
2x sieťová karta so štyrmi 1GE portami;
2x sieťová karta so štyrmi 10GE/25GE SFP+ portami;
2x napájací zdroj 2000 watt;
Rackmount skriňa 2U.

Základná doska servera implementuje štandard PCI Express 4.0, čo umožňuje využiť celú silu 4x 25GE sieťových kariet.

V zaslanej konfigurácii servera sú prázdne 16 sloty pre operačnú pamäť. Fyzicky procesor Kunpeng 920 podporuje až 2 TB operačnej pamäti, čo umožňuje inštaláciu 32 modulov pamäte po 128 GB každý, čím sa celkový objem operačnej pamäti rozšíri na 4 TB v jednej hardvérovej platforme.

Na procesoroch sú umiestnené odnímateľné chladiče bez vlastných ventilátorov. Napriek očakávaniam sú procesory spájkované na základnú dosku (BGA) a v prípade poruchy ich možno vymeniť len v servise pomocou špeciálneho vybavenia.

A teraz poskladajme server späť a prejdime k montáži do stojana.

Montáž

Ako prvé sa do stojana montujú zasúvateľné koľajnice. Tieto koľajnice sú jednoduché police, na ktoré sa ukladajú servery. Z jednej strany je toto riešenie veľmi jednoduché a pohodlné, avšak uskutočniť údržbu servera bez jeho vytiahnutia zo stojana nie je možné.

Na pozadí ostatných serverov TaiShan priťahuje pozornosť plochým predným panelom a zeleno-čiernou farebnou schémou. Zvlášť je potrebné spomenúť, že výrobca sa starostlivo zaoberá označovaním nainštalovaných zariadení v serveri. Na každej diskovej koľajnici je uvedená potrebná informácia o nainštalovanom disku, a pod VGA portom je umiestnená piktogram, ktorý označuje poradie číslovania diskov.

VGA port a dva USB porty na prednom paneli sú príjemný bonus od výrobcu, okrem hlavných VGA + 2 USB na zadnom paneli. Na zadnom paneli nájdete aj port pre IPMI, označený ako MGMT, a COM port v RJ-45 prevedení, označený ako IOIOI.

Počiatočné nastavenie

Pri počiatočnom nastavení sa vykonáva zmena nastavení vstupu do BIOS-u a nastavenie IPMI. Huawei propaguje bezpečnosť, a preto sú BIOS a IPMI chránené heslami, ktoré sa líšia od bežne používaných admin/admin. Pri prvom vstupe BIOS upozorňuje, že predvolené heslo je nespoľahlivé a je potrebné ho zmeniť.

Nastavovacie rozhranie Huawei BIOS je podobné rozhraniu Aptio Setup Utility používanému na serveroch spoločnosti SuperMicro. Tu nenájdete prepínač pre technológiu Hyper-Threading ani Legacy režim.

Webové rozhranie BMC modulu ponúka tri polia na vstup namiesto očakávaných dvoch. Do rozhrania sa dá vstúpiť pomocou lokálneho prihlásenia a hesla, ako aj autentifikáciou cez vzdialený LDAP server.

IPMI poskytuje množstvo možností na správu servera:

RMCP;
RMCP+;
VNC;
KVM;
SNMP.

Predvolená metóda RMCP používaná v ipmitool je z bezpečnostných dôvodov zakázaná. Pre KVM prístup iBMC ponúka dve riešenia:

„klasický“ Java applet;
HTML5 konzola.

Pretože procesory ARM sú umiestnené ako energeticky efektívne, na hlavnej stránke webového rozhrania iBMC môžete vidieť blok „Energetická efektívnosť“, ktorý zobrazuje nielen to, koľko energie sme ušetrili použitím tohto servera, ale aj koľko kilogramov oxidu uhličitého sa nedostalo do atmosféry.

Napriek impozantnej výkonnosti napájacích blokov, v režime nečinnosti server spotrebúva 340 wattov, a pri plnom zaťažení len 440 wattov.

Použitie

Ďalším dôležitým krokom je inštalácia operačného systému. Pre architektúru arm64 existuje množstvo populárnych distribúcií Linuxu, avšak iba najnovšie verzie sa inštalujú a správne fungujú na serveri. Tu je zoznam operačných systémov, ktoré sa nám podarilo spustiť:

Ubuntu 19.10;
CentOS 8.1.
Simply Linux 9.

Počas prípravy článku sa objavila správa, že ruská spoločnosť „Bazalt SPO“ vydala novú verziu operačného systému Simply Linux. Je uvedené, že Simply Linux podporuje procesory Kunpeng 920. Napriek tomu, že hlavné použitie tohto OS je desktop, nenechali sme si ujsť príležitosť skontrolovať jeho fungovanie na našom serveri a s výsledkom sme boli spokojní.

Architektúra procesora, jej hlavná charakteristika, zatiaľ podporovaná nie všetkými aplikáciami. Väčšina softvéru je orientovaná na všeobecne rozšírenú architektúru x86_64, a verzie portované pre arm64 zaostávajú vo funkčnosti.

Huawei odporúča používať EulerOS, komerčnú distribúciu Linuxu založenú na CentOS, keďže táto distribúcia pôvodne plne podporuje funkcionalitu serverov TaiShan. Existuje bezplatná verzia EulerOS — OpenEuler.

Známym benchmarkom, ako sú GeekBench 5 a PassMark CPU Mark, zatiaľ nefungujú s architektúrou arm64, preto na porovnanie výkonnosti boli použité "bežné" úlohy v podobe rozbaľovania, kompilácie programov a počítania čísla π.

Ako konkurent z oblasti x86_64 bol zvolený dvojsocketový server s Intel® Xeon® Gold 5218. Uvádzame technické parametre serverov:

Charakteristika
TaiShan 2280v2
Intel® Xeon® Gold 5218

Procesor
2x Kunpeng 920 (64 jadier, 64 vlákien, 2.6 GHz)
2x Intel® Xeon® Gold 5218 (16 jadier, 32 vlákien, 2.3 GHz)

Operačná pamäť
16x DDR4-2933 32GB
12x DDR4-2933 32GB

Disky
12x HDD 1.2TB
2x HDD 1TB

Všetky testy sa vykonávajú na operačnom systéme Ubuntu 19.10. Pred vykonaním testov boli všetky komponenty systému aktualizované príkazom full-upgrade.

Prvým testom porovnávame výkonnosť v "jednotlivých operáciách": výpočet sto miliónov znakov čísla π na jednom jadre. V APT-repozitároch Ubuntu je program, ktorý rieši tento problém: utilita pi.

Ďalším krokom testovania je dôkladné "prehriatie" servera kompiláciou všetkých programov projektu LLVM. Ako kompilovaný bol vybraný LLVM monorepo 10.0.0, a kompilátory sú gcc a g++ verzie 9.2.1, dodávané s balíkom build-essentials. Keďže testujeme servery, pri konfigurácii zostavy pridáme kľúč -Ofast:

cmake -G"Unix Makefiles" ..\/llvm\/ -DCMAKE_C_FLAGS=-Ofast -DCMAKE_CXX_FLAGS=-Ofast -DLLVM_ENABLE_PROJECTS="clang;clang-tools-extra;libcxx;libcxxabi;libunwind;lldb;compiler-rt;lld;polly;debuginfo-tests"

To zapne maximálnu optimalizáciu vykonávanú počas kompilácie a navyše zaťaží testované servery. Kompilácia prebieha paralelne na všetkých dostupných vláknach.

Po kompilácii sa môžete zaobrať pre kódovaním videa. Najznámejšia príkazová utilita, ffmpeg, má špeciálny režim benchmarkingu. Pri testovaní sa používal ffmpeg verzia 4.1.4 a ako vstupný súbor bol použitý animovaný film Big Buck Bunny 3D vo vysokom rozlíšení.

ffmpeg -i .\/bbb_sunflower_2160p_30fps_normal.mp4 -f null - -benchmark

Všetky hodnoty v testovacích výsledkoch sú čas, strávený na úspešnom vykonaní úlohy.

Charakteristika
2x Kunpeng 920
2x Intel® Xeon® Gold 5218

Celkový počet jadier\/vlákien
128/128
32/64

Základná frekvencia, GHz
2.60
2.30

Maximálna frekvencia, GHz
2.60
3.90

Výpočet čísla π
5m 40.627s
3m 18.613s

Zostavenie LLVM 10
19m 29.863s
22m 39.474s

Prekódovanie videa ffmpeg
1m 3.196s
44.401s

Je ľahko vidieť, že hlavnou výhodou zástupcu architektúry x86_64 je frekvencia 3.9 GHz, dosiahnutá pomocou technológie Intel® Turbo Boost. Procesor na architektúre arm64 vsádza na počet jadier, nie na frekvenciu.

Ako sa dalo očakávať, pri výpočte čísla π na jedno vlákno počet jadier nijako nepomáha. Napriek tomu sa pri kompilácii veľkých projektov situácia mení.

Záver

Z fyzického hľadiska server TaiShan 2280v2 sa vyznačuje dôrazom na pohodlie používania a bezpečnosť. Prítomnosť PCI Express 4.0 je samostatným plusom tejto konfigurácie.

Pri používaní servera môžu nastať problémy s softvérom pre architektúru arm64, avšak tieto problémy sú špecifické pre každého konkrétneho používateľa.