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服务器资源池化进行时

专访ODCC服务器工作组项目经理王伟

来源:机房360 作者: 更新时间:2015-10-28 17:19:45

摘要:11月5日,开放数据中心2015峰会将在北京举行。大会由开放数据中心委员会(ODCC)主办。开放数据中心委员会由阿里巴巴、百度、腾讯、中国电信、中国移动、中国信息通信研究院、英特尔联合发起成立,致力于天蝎整机柜服务器、模块化数据中心、开放网络等数据中心领域的技术研究,旨在打造中国的开放数据中心平台,推动中国互联网产业发展和基础设施的标准化、产业化进程。

  11月5日,开放数据中心2015峰会将在北京举行。大会由开放数据中心委员会(ODCC)主办。开放数据中心委员会由阿里巴巴、百度、腾讯、中国电信、中国移动、中国信息通信研究院、英特尔联合发起成立,致力于天蝎整机柜服务器、模块化数据中心、开放网络等数据中心领域的技术研究,旨在打造中国的开放数据中心平台,推动中国互联网产业发展和基础设施的标准化、产业化进程。

  在去年举行的开放数据中心2014峰会上,开放数据中心委员会正式成立,同时还发布了天蝎整机柜技术规范2.0(以下简称天蝎2.0)。在过去一年中,越来越多的互联网企业、服务器厂商开始采用和推广整机柜服务器,使得整机柜服务器和模块化数据中心的理念逐渐深入人心。

  天蝎2.0在天蝎1.0的基础上,进一步制定了符合互联网企业需求的整机柜服务器技术标准,并不断验证和完善。与传统服务器相比,天蝎整机柜服务器的峰值交付能力提高10倍。由于采用了集中供电、集中风扇散热和精简设计等,天蝎整机柜服务器的功耗下降10%-20%,同时大幅提升了服务器系统的运维效率。

  在开放数据中心2015峰会上,开放数据中心委员会将公布天蝎2.5的最新进展,以及天蝎3.0愿景。据记者了解,天蝎3.0是在天蝎2.0的基础上进一步深化硬件资源池化的概念。天蝎从1.0开始,其理念就是为数据中心绿色环保和节能减排做出贡献。

  服务器资源池化要循序渐进

  服务器是数据中心里最主要的耗电设备。最初,大家注意到传统的机架式服务器存在资源浪费的问题,每个硬件资源并没有得到充分利用。服务器内部的耗能部件主要包括CPU、内存、硬盘、SSD、网卡、风扇、电源等,有些服务器还有GPU、FPGA等能耗能部件。

  节能减排通常有两种方式:一是降低能耗,二是提高利用率。当然,这两种方式都必须保证服务器的性能无损。降低能耗可以通过改进芯片制造工艺、软件调频、休眠等方式。在这方面,整个服务器行业已经努力了多年。提高部件或整体硬件资源的利用率是天蝎项目的初衷。天蝎项目的一个主要目标就是实现资源的池化,即将服务器内的重要部件形成资源池,集中管理和分配,从而提高部件的利用率。但是,服务器资源池化不可能一蹴而就,必须采取循序渐进的方式。

  天蝎项目正按部就班地实现服务器硬件资源池化。天蝎1.0从风扇和电源入手,将一个机柜内分散在各个服务器中的电源集中到一起,形成天蝎整机柜的供电模块,同时将分散在各个服务器中的小风扇也集中到一起,形成天蝎整机柜的散热模块(俗称风扇墙)。这样一来,不仅提高了风扇和电源的利用率,降低了整个机柜的能耗,而且减少了电源和风扇的数量,降低了设备的成本。

  天蝎2.0在1.0的基础上,进一步巩固了天蝎项目的标准化设计。

  天蝎3.0将开启服务器资源池化的全新阶段,它瞄准IO设备,包括硬盘、SSD、网卡等,通过IO设备的资源池化,提高服务器部件的利用率,降低整机功耗和成本,为数据中心的绿色环保和节能减排做出更大贡献。

  天蝎3.0主攻的IO设备资源池化还可以带来服务器设备灵活配置等优势。传统服务器因为工作负载不同,会产生不同的服务器配置,在服务器数量达到数十万台的规模时,每增加一种服务器配置,都会对服务器的运营带来更大挑战。服务器的配置差异主要体现在CPU类型和数量、内存容量、存储设备类型和数量、网络IO的数量和带宽等。当这些部件全部池化后,服务器已经不再是原来的物理形态,而变成了CPU资源、内存资源、存储资源、网络IO资源,由这些资源拼装成的服务器就变成了逻辑上的服务器。这些逻辑上的服务器还可以像传统服务器一样拥有CPU、内存、硬盘、网卡等,但已经超越了物理形态上的服务器,从而简化了服务器的运营,服务器的配置和组装也变得更加灵活,以满足不同负载的需要。

  不过,目前天蝎3.0还只处于概念阶段。

  整机柜服务器只适用于超大规模数据中心?

  天蝎项目的发展让整机柜服务器的概念逐渐被用户所接受。包括华为、浪潮等在内的服务器厂商都推出了符合天蝎标准的整机柜服务器。不过,现阶段,天蝎整机柜服务器主要还是用于大型互联网企业的数据中心。这些数据中心的规模非常庞大,服务器的数量通常达到数万台甚至数十万台。

  天蝎整机柜服务器是不是只适用于超大规模的数据中心呢?

  按工业和信息化部制定的数据中心规模等级标准,超大型数据中心是指标准服务器机架超过1万个的数据中心,而标准服务器机架超过3000个就可以称得上是大型数据中心。

  整机柜服务器在超大规模数据中心里可以充分展现其优势,除了可以显著降低能耗和成本等优势以外,还可以实现服务器的快速部署。整机柜服务器的现场部署效率比传统服务器提高了10-20倍。传统服务器每天只能部署200台,而整机柜服务器每天可以部署2000台。

  但是,这并不意味着整机柜服务器只能适用于超大规模数据中心。当然,规模是影响企业选择服务器类型的一个重要因素,但还有另一个重要的选择标准,即数据中心的基础条件。实际上,规模因素影响的只是成本和部署效率。规模越大,成本就越低。不过,服务器的成本不仅仅与单个企业的采购规模有关,而且还与整个行业使用同类型服务器上的总体规模有关。这也是为什么从2014年开始,开放数据中心委员会要把天蝎整机柜服务器从企业标准推广为行业标准的重要原因。如果有更多的行业用户接受天蝎整机柜服务器标准,那么就可以扩大天蝎整机柜服务器的整体部署规模,从而进一步降低天蝎整机柜服务器的成本。

  目前,中国通信标准委员会化协会正在对天蝎整机柜服务器标准进行审核,大部分标准文稿已经进入最后的报批阶段。未来,除了互联网IDC以外,电信运营商的数据中心、银行数据中心等都会大规模采用天蝎整机柜服务器。

  总之,天蝎整机柜服务器可以在能耗、密度、成本、部署效率等方面为企业带来更多收益。部署和使用天蝎整机柜服务器的障碍并不在规模,除了超大规模数据中心以外,大中型数据中心甚至小型数据中心也可以使用天蝎整机柜服务器。

  与超融合架构擦出火花

  现在,“超融合”架构成了业界最热门的话题之一。有些人甚至说,超融合架构将成为软件定义数据中心的必由之路。许多主流的硬件厂商都已经推出了基于超融合架构的解决方案。那么,超融合与整机柜服务器之间又能擦出什么样的火花呢?

  超融合这一概念最早源于一些初创公司,比如Nutanix、Smartx、Simplivity等。超融合实际上是将互联网企业采用的计算、存储融合的架构用于虚拟化环境的一种解决方案。从融合到超融合,改变的只是服务器中存储的形态和部署方式,同时再结合相关软件,最终构成一个系统级的解决方案。超融合解决方案的关键是软件和应用。

  天蝎整机柜服务器最早源于腾讯、百度、阿里巴巴等互联网企业对海量服务器硬件运营的诉求,它们希望在硬件层面上对服务器进行重构,从而实现服务器的快速部署、能耗降低和运营简化的目的。

  天蝎整机柜服务器作为硬件服务器的架构,可以承载不同的工作负载,既包括传统企业的简单存储应用,也包括公有云服务,或是互联网的复杂业务组合。面向存储的超融合架构,主要承载的是云计算应用,完全可以部署在整机柜服务器上。

  天蝎整机柜服务器和超融合架构分别是在硬件和软件(包括应用)两个层次上的架构变革,两者没有技术上的冲突和重叠,反而可以互补并结合在一起,为云计算应用提供更好的支撑。

  未来,天蝎整机柜服务器还会继续在硬件服务器技术上进行演进,通过对服务器资源的解耦、资源池化,进一步提高服务器配置的灵活性,降低能耗和成本,提高服务器运营的弹性。

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