Nov obraz strežnikov

Prejšnji teden smo slišali tri napovedi, ki bi skupaj lahko močno vplivale na to, kako bodo izgledali strežniki v prihodnjih letih. Najprej je Intel napovedal posodobitve skoraj celotne linije strežniških procesorjev. Nato je HP napovedal, da dobavlja prve strežnike v svoji družini mikro strežnikov Project Moonshot, ki naj bi omogočali več različnih majhnih strežnikov. Končno je IBM predstavil pobudo Flash Ahead, načrt za povečanje uporabe pomnilnika Flash v strežnikih, ki ga vodi nova družina sistemov za shranjevanje flash. Vsak posameznik je bil zanimiv, vendar skupaj nakazujejo, da se svet strežnikov dramatično spreminja.

Treba je opozoriti, da prodaja strežnikov za razliko od osebnih računalnikov ostaja dokaj močna. Gartner pravi, da naj bi se prihodki od strežnikov v letu 2013 povečali za 3, 5 odstotka, pošiljke pa se bodo povečale za 4, 9 odstotka. Toda znotraj tega je nekaj velikih sprememb. Najpogostejša podjetja s spletnimi lestvicami oblikujejo svoje strežnike in pogosto imajo velike tajvanske ODM-ji (proizvajalci originalnih oblikovalcev), da ustvarijo prilagojene strežnike samo za njih.

Intelovi novi procesorji

Od prejšnjih tedenskih objav je bila Intelova nova strežniška linija v nekaterih pogledih najbolj običajna. Podjetje je pokazalo nove čipe v velikem obsegu strežnikov, od čipov Atom, namenjenih mikro strežnikom, do Xeon E7, namenjenih ogromnim strojem od štiri do osem vtičnic.

Podjetje je sporočilo, da so zdaj na voljo posebne različice njegovega procesorja Atom 1200, znanega kot Centerton, ki je bil del predstavitve HP Moonshot. To je 32-nm dvojedrna družina procesorjev, ki bo prišla v območju hitrosti od 1, 6 GHz do 2, 0 GHz in s toplotno oblikovalsko močjo (TDP) od 6, 1 do 8, 5 W; lahko naslovi do 8 GB RAM-a, kar je več kot veliko konkurenčnih modelov mikroserverskih čipov.

Temu bo sledilo kasneje z 22nm različico čipa Avoton, ki je bila zgrajena na novi mikroarhitekturi, imenovani Silvermont. Intel pravi, da bo to ponudilo 50-odstotno izboljšanje zmogljivosti in bo vključeval integriran krmilnik Ethernet. Družba je tudi napovedala Briarwood, 32nm različico, namenjeno trgu za skladiščenje, in Rangely, prihajajočo 22nm različico, ki je namenjena omrežni in komunikacijski infrastrukturi.

Za majhne tradicionalne strežnike je Intel spregovoril o naslednji različici svoje družine Xeon E3, 22 nm, ki temelji na arhitekturi Haswell, ki naj bi se v naslednjih nekaj mesecih pojavila na delih Core in namiznih računalnikov Core. Tako kot obstoječi E3, ki temelji na arhitekturi Sandy Bridge, je tudi novi E3-1200 v3 večinoma namizni čip, namenjen majhnim strežnikom z eno vtičnico. Na voljo bo pozneje letos v dvo- in štirijedrni različici. Intel pravi, da bo najnižji TDP znašal 13 vatov, kar je manj od prejšnjih različic.

Procesor, ki ga najbolj vidim v strežnikih, usmerjenih na tradicionalni korporativni trg, je Xeon E5, zasnovan za eno- in dvo-vtičnice. Delovni konj linije je Xeon E5, ki predstavlja večino strežnikov tega podjetja. Trenutna različica temelji na zasnovi, znani kot Sandy Bridge-EP in seže do šest jeder. Intel je prejšnji teden povedal, da bo 22nm različica, znana kot Ivy Bridge-EP, na voljo v tretjem četrtletju in bo imela do osem jeder.

Končno je Intel za vrhunski model napovedal novo različico svojega Xeon E7 z do 10 jedri, namenjeno štirim in osmim vtičnicam. Ta procesor, znan kot Ivy Bridge-EX, je predviden v četrtem četrtletju in bo v osemprocesorski konfiguraciji omogočil do 12TB RAM-a.

Interes to dviga na drugo raven, saj je Intelova objava načrta za novo arhitekturo stojala z zasnovo, ki vključuje ločene module podsistema za CPU, pomnilnik, shranjevanje in mreženje, z lastno fotoniko in strežniško tkanino. Ideja, kot je značilno za take modele, je gostejša, a bolj prilagodljiva, strežniška zasnova. Videli smo, da veliko posameznih izdelovalcev napoveduje lastne sisteme regalov, v zadnjem času pa tudi bolj odprt pristop (imenovan Open Rack), zato bo zanimivo videti, ali se bo Intel lahko pomeril s svojim dizajnom.

HP-jev Moonshot

HP-jeva napoved prejšnjega tedna o razpoložljivosti prvih vnosov na strežnike Project Moonshot je bila nekoliko antiklimatska, saj smo že vedeli, da bodo ti izdelki uporabljali čipe Intel Atom 1200 (včasih imenovane "Centerton"). Kljub temu je koncept zagotovo prepričljiv.

V prvi ponudbi, znani kot priloga strežnika Moonshot 1500, bo 4, 3U naprava, ki lahko namesti 45 strežniških kartuš na osnovi Atoma. HP že uporablja strežnike Moonshot na svojem spletnem mestu in pravi, da bi bilo za upravljanje celotnega spletnega mesta na takih strežnikih potrebno vzeti samo energijo, ki jo potrebujejo 12 60-vatne žarnice. Družba je na splošno dejala, da bi morali Moonshot strežniki porabiti do 89 odstotkov manj energije, 80 odstotkov manj prostora in stanejo 77 odstotkov manj kot običajni strežniki.

HP bo v prihodnosti ponudil kartuše za strežnike, ki temeljijo na različnih arhitekturah, vključno z drugimi Intelovimi procesorji, tistimi iz AMD in, kar je najzanimivejše, ponudnikom strežnikov, ki temeljijo na ARM, vključno z AppliedMicro, Calxeda in Texas Instruments.

Pri predstavitvi je AppliedMicro povedal, da bo njegov X-Gene prvi 64-bitni SoC za ARM, ki bo imel osem visokozmogljivih jeder, ki delujejo na do 2, 4 GHz. Calxeda je dejal, da bodo njegovi strežniki imeli štiri procesorje ECX-1000, ki delujejo na 1, 4 GHz, vsak s 4 GB DRAM-a naslovnega pomnilnika.

V zadnjem času smo videli nekaj strežnikov, ki temeljijo na orožju, vendar bo morda potreben velik prodajalec, kot je HP, da bo to postal veliko bolj mainstream. Danes imajo strežniki ARM pogosto bolj omejene pomnilniške zmogljivosti kot Intelovi strežniki (ker je večina 32-bitnih, doplačajo 4 GB), 64-bitne različice ARM procesorjev pa prihajajo z veliko boljšim naslovnim pomnilnikom. Podporniki ARM-a govorijo o zagotavljanju zmogljivosti strežnika s precej manjšimi potrebami po porabi energije, čeprav Intel in AMD delujeta tudi na zmanjšanju porabe energije X86.

Zaenkrat se zdi, da so takšni mikro strežniki najbolj pričakovani za aplikacije, kot so delujoča spletna mesta, ki so bolj intenzivne IO kot procesorski vezani. Če bi ekonomija lahko delovala na večjih aplikacijah, bi to lahko bila prava menjava iger.

IBM ima vse Flash

Nazadnje sem se prejšnji četrtek udeležil dogodka, na katerem je IBM izjavil, da je bliskovni pomnilnik "prelomna točka", zaradi česar so vsi bliskovni sistemi ekonomični in praktični za različne aplikacije. Podjetje je sporočilo, da bo za raziskave in razvoj porabilo milijardo dolarjev za rešitve, ki temeljijo na bliskovnem računalniku, in povedalo, da ustanavlja ducat "centrov kompetenc" za izvajanje scenarijev za preverjanje koncepta, ki prikazujejo delovanje bliskavice.

Najbolj oprijemljiv izdelek pa je bila nova linija nizov za shranjevanje flash pomnilnika, ki temelji na tehnologiji, ki jo je podjetje pridobilo pri Texas Memory Systems. To so enote enote 1U, ki se prilegajo strežniškemu stojalu, z vsako enoto, ki lahko sprejme 12 2TB modulov. To pomeni, da lahko vsaka enota shrani do 20TB bliskovnega pomnilnika pri bliskovnem RAID 5 ali 24TB bliskavice pri RAID 0. En sam nosilec lahko shrani do petabajta pomnilnika flash. To je veliko.

Specifični modeli vključujejo FlashSystem 820 in 810 na osnovi bliskavice "eMLC" in FlashSystem 720 in 710, ki temelji na bliskovnejših bliskavice SLC. (IBM pravi, da je podjetniška bliskavica MLC dobra za 30.000 ciklov branja in pisanja, SLC pa dobra 100.000 takih ciklov. Dejanski pomnilnik NAND izhaja iz Toshibe.)

Steve Mills, IBM-ov višji podpredsednik in vodja skupine za programsko opremo in sisteme, je ugotovil, da se je v zadnjih 10 letih zmogljivost CPU-ja izboljšala osem do desetkrat, zmogljivost DRAM-a sedem do devetkrat, hitrost omrežja 100-krat in hitrost vodila 20-krat, hitrost diska pa je le 1, 2-krat boljša. Z bliskavico je, je dejal, lahko dobili bolj dosledno zakasnitev - do 100 mikrosekund in s tem bolj dosledno delovanje.

Prav tako pomembno je, da je skupni strošek sistema za velik sistem z bliskavico lahko do 30 odstotkov manjši od sistema s standardnim pomnilnikom zaradi nižjih stroškov za okolje in porabo energije, večjega izkoriščanja pomnilnika, potrebe po manj strežnikih in s tem nižjih pristojbine za vzdrževanje in licenco programske opreme.

Opozoril je, da lahko poceni diski znotraj sistema za shranjevanje v podjetjih stanejo le 2 dolarja na gigabajt, vendar lahko zelo zmogljivi diski stanejo 6 dolarjev na gigabajt. Za aplikacije z najvišjo ceno, zmogljivi trdi diski bi lahko stali od 30 do 50 dolarjev na gigabajt, ker bodo aplikacije uporabljale le zunanje robove pogonov, da bi zmanjšali čas potovanja glave trdega diska. Nasprotno pa bi bila ulična cena novih FlashSystems IBM približno 10 USD za GB, kar jih naredi bolj učinkovite. (Očitno je, da je cena shranjevanja v podjetju veliko višja od surovega pomnilnika ali potrošniških diskov.)

Demonstracija je primerjala sistem s štirimi 4 enotami FlashSystem 820, ki delujejo na strežniku Power 780 z 128 jedri in DB2, s podobno konfiguracijo bodisi z 18 stojala s 5000 trdih diskov bodisi z osmimi stojali običajnejših pomnilnikov, vključno z 2500 trdimi diski in 128 SSD diski. IBM je trdil, da je bliskovni sistem porabil 37-krat manj energije in je stal 11-krat manj. Flash sistem je zagotovil več kot 43.000 transakcij na odsek in več kot 1, 3 milijona IOP. IBM je trdil, da bi lahko polni strežnik zagotovil do 22 milijonov IOP-jev.

Različne stranke so govorile o uporabi zgodnjih različic sistema, vključno s predstavniki Sprint, Kroger, Thomson Reuters in Vion Corporation (ki prodaja sisteme vladnim agencijam). Ni presenetljivo, da so govorili o izboljšanju odzivnega časa ob zmanjšanju porabe prostora in energije.

Na splošno so se strinjali, da je še vedno veliko prostora za tradicionalno shranjevanje, vendar so matriki z bliskavico smiselni na več mestih, kot jih na splošno dojemamo.

Spreminjanje trga strežnikov

Skupaj te tri objave (in drugi podobni načrti, ki smo jih slišali v zadnjih nekaj mesecih) kažejo na to, kako se lahko strežniški trg spreminja v naslednjih nekaj letih. To bo posledično povzročilo vsa vprašanja za podjetja, ki želijo namestiti strežnike.

Obstaja veliko novih objav za stojala in tkanine: AMD ima svojo Fabric Freedom kot del svoje pridobitve SeaMicro; Intel je imel ta teden napovedi; in organizacija Open Compute ima svoj standard Open Rack. Posamezni prodajalci strežnikov imajo lastne lastniške rešitve, vključno s HP-jem tako s strežniki Moonshot kot s svojimi dolgoletnimi rešitvami za stojala, ki tekmujejo s ponudbami IBM, Dell in Cisco. To bo prineslo več konkurence v teh modelih.

Že smo videli nove vrste strežniških procesorjev - ne le čipov višjega cenovnega razreda, ampak zdaj več mainstream procesorjev in celo majhne moči, usmerjene v mikro strežnike. Na glavnem trgu morda ni tako tako prevladujoč x86 kot doslej, saj na trg prihajajo novi strežniški čipi, ki temeljijo na ARM-u. Podjetja bodo morala določiti, kateri tip procesorja se bo izkazal za najustreznejšega za določene aplikacije.

Hranilnik Flash se vedno bolj uveljavlja, čeprav v podatkovnem centru, večinoma kot dodatna plošča na strani strežnika ali kot spodnja stopnja v večplastnem shranjevalnem nizu. Zdaj so rešitve za bliskovite bliske vedno bolj konkurenčne. Medtem pa bomo s strežnikovimi procesorji, ki zmorejo več RAM-a, verjetno našli bolj popolne rešitve v pomnilniku.

Do nedavnega je večina podjetij, ki kupujejo strežnik, večinoma imela dokaj omejeno število možnosti: stojalni ali standardni strežniki; dvojne ali štirikotne vtičnice; Cisco, Dell, HP, IBM ali kakšen manjši prodajalec; in kateri Intelov procesor ustreza računu. Zdaj bo več možnosti in več izbire, rezultat pa se bo spremenil, koliko strežnikov podatkovnih centrov je zasnovanih.