金融危機下刀片服務(wù)器的生存空間解讀

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問題 PROBLEM

如果要為2008年找一個關(guān)鍵詞的話，很多人都會選擇”金融危機“這個詞。寒冬之下，企業(yè)預算削減，IT預算也難逃”厄運“?！苯衲觌m然經(jīng)濟大環(huán)境不很樂觀，但是系統(tǒng)投資的需求卻在不斷增加，對于IT系統(tǒng)的投資態(tài)度會更加謹慎。如何把錢用在刀刃上，如何有效控制成本，將成為我今年工作的重點?！爸行陪y行信息技術(shù)部總工程師黃湘武談道。

”不單是成本問題，業(yè)務(wù)規(guī)模不斷擴大，現(xiàn)有機房空間與不斷增加的服務(wù)器間矛盾日益凸顯，如何解決？短期內(nèi)我總不能再重新建一個機房吧！“黃湘武說道。

面臨同樣問題的還有中國移動遼寧分公司網(wǎng)絡(luò)信息中心主任孟鑫：”短信、彩信、彩鈴、手機上網(wǎng)等各類業(yè)務(wù)的不斷增加，我們機房的服務(wù)器已經(jīng)超冗余運行。服務(wù)器數(shù)量增加的同時，機房網(wǎng)絡(luò)布線越來越混亂，電源也不斷經(jīng)受考驗?！?

中國移動每年都會推出上百個新業(yè)務(wù)，但現(xiàn)有服務(wù)器無法滿足業(yè)務(wù)部門快速部署的需求。為了保證業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運行，尋找一個易管理、出現(xiàn)故障能夠迅速恢復的支撐平臺顯得尤為重要。

解決 SOLUTION

刀片服務(wù)器從結(jié)構(gòu)上由多個”刀片“服務(wù)器單元與一個機架式機箱，組成一個高密度服務(wù)器集群。每個刀片服務(wù)器都包含獨立的CPU、硬盤、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)接口等，一個機箱可容納多個服務(wù)器單元，并統(tǒng)一管理，共享存儲資源。

自2004年開始，遼寧移動就初步嘗試在網(wǎng)管系統(tǒng)以及企業(yè)EAI（Enterprise Application Integration，企業(yè)應(yīng)用整合）系統(tǒng)中應(yīng)用刀片服務(wù)器。

孟主任介紹，遼寧移動使用了7片刀片服務(wù)器應(yīng)用在企業(yè)門戶系統(tǒng)中，主要為內(nèi)部員工提供一個強大的團隊協(xié)作環(huán)境，公司員工利用該門戶進行文檔發(fā)布、協(xié)同辦公，并在網(wǎng)站搜索相關(guān)資料。另外，用做Web前端服務(wù)器共4片，主要為員工提供訪問接入。兩片服務(wù)器單元用做搜索服務(wù)，根據(jù)輸入信息進行搜索。1片服務(wù)器單元用做索引，完成對搜索到的內(nèi)容編制索引。目前，該門戶訪問量已經(jīng)達到38萬次，員工可以在企業(yè)內(nèi)就搜索到自己需要的資料。

遼寧移動希望通過EAI將企業(yè)各個獨立系統(tǒng)有效整合，以更好地解析并轉(zhuǎn)換來自不同系統(tǒng)間不同應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)。

”過去，為了滿足業(yè)務(wù)需要，遼寧移動網(wǎng)管中心建立很多IT支撐子系統(tǒng)，由于歷史原因以及業(yè)務(wù)需求，這些系統(tǒng)只作為獨立系統(tǒng)在運行，卻給日后的系統(tǒng)及信息交換帶來不便。“孟鑫談道。

對此，遼寧移動借助兩片服務(wù)器，開發(fā)對應(yīng)的適配器來處理不同應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)以及建立相應(yīng)的流程，達到將不同IT支撐子系統(tǒng)整合起來，從而建立一個動態(tài)的、跨應(yīng)用、跨平臺的業(yè)務(wù)流程。刀片服務(wù)器不僅滿足了遼寧移動高密度計算的業(yè)務(wù)需求，同時刀片服務(wù)器在部署、維護以及管理上也帶來許多便利。因為在部署刀片服務(wù)器時，廠商都提供了自動部署系統(tǒng)的工具，當需要使用新業(yè)務(wù)時，只需插入一個或多個刀片，部署應(yīng)用系統(tǒng)即可。免去了以往需要鋪設(shè)線路、安裝服務(wù)器等工作，加快了業(yè)務(wù)應(yīng)用部署。

此外，刀片服務(wù)器還提供快速故障恢復功能，通過管理工具自動發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，可以及時切換到備份服務(wù)器上?！钡镀?wù)器的應(yīng)用，已初具成效。未來，我們會結(jié)合業(yè)務(wù)的特點，將更高端的高性能的刀片引入到企業(yè)后端應(yīng)用系統(tǒng)中?！懊霄沃v道。

刀片服務(wù)器給遼寧移動帶來了看得見、摸得著的實際好處，而對于中信銀行的黃湘武來說，刀片卻給他省下了不少的IT成本。

在黃湘武的倡導下，中信銀行系統(tǒng)開發(fā)測試中使用刀片服務(wù)器。因為系統(tǒng)開發(fā)測試需要小型機的運算環(huán)境，高可用性、高可擴展性，但如果使用傳統(tǒng)小型機的話，成本很高。而刀片服務(wù)器由于共享一個機架，在后續(xù)購買刀片服務(wù)器時可以省去一部分成本。同時考慮到刀片服務(wù)器的易擴展性、可管理性，黃湘武希望在系統(tǒng)開發(fā)測試中初步應(yīng)用刀片服務(wù)器，并為日后刀片服務(wù)器在其他業(yè)務(wù)上的應(yīng)用做初步嘗試。

英國Virgin Money公司是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的線上金融服務(wù)提供商，業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，使 Virgin Money網(wǎng)站的訪問量激增。究竟該采用什么樣的IT系統(tǒng)來滿足不斷增加的訪問量，并確保系統(tǒng)的高可用性，為客戶提供穩(wěn)定可靠的服務(wù)。

Virgin Money高級基礎(chǔ)架構(gòu)分析師Andy Makings談到：”當公司需要更新IT基礎(chǔ)架構(gòu)的時候，可擴展性成為非常重要的因素?！?

最終，Virgin Money選擇刀片服務(wù)器，管理Virgin Money的網(wǎng)站以及Virgin Money集團內(nèi)部網(wǎng)站Virgin Tribe。用戶的信息以及來源于Oracle數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，通過下一層的應(yīng)用服務(wù)器進行處理，并將安全、動態(tài)地傳輸?shù)降镀?wù)器上。

使用刀片服務(wù)器，Virgin Money能夠更加方便、經(jīng)濟地增加容量。通過向外擴展的體系結(jié)構(gòu)使企業(yè)能夠以”按成長所需而付費“的方法快速添加服務(wù)器模塊，并將計算資源整合到高密度的刀片服務(wù)器箱柜中，降低了IT成本。Virgin Money業(yè)務(wù)量不斷增加，在未來，更多的刀片服務(wù)器將用來替換基于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的服務(wù)器。

此外，借助刀片服務(wù)器高可管理性，Virgin Money可以同時管理自身及集團內(nèi)網(wǎng)。同時，Virgin Money刀片服務(wù)器運行Linux操作系統(tǒng)。從以前的Solaris操作系統(tǒng)移植到Linux操作系統(tǒng)，這幫助Virgin Money降低了IT架構(gòu)的長期成本，并且在今后也可以移植到其他的戰(zhàn)略性系統(tǒng)上。

刀片服務(wù)器給Virgin Money帶來了大約30%的系統(tǒng)性能提高，刀片服務(wù)器的高可用性，使Virgin Money在兩個網(wǎng)站之間達到負載平衡，確保其正常運行。

價值 Value

刀片服務(wù)器同傳統(tǒng)機架式服務(wù)器相比具有自身一些優(yōu)勢。首先，刀片服務(wù)器比傳統(tǒng)機架式服務(wù)器更加節(jié)省空間，在刀片機箱系統(tǒng)配置好的前提下，可以方便地插拔刀片服務(wù)器單元。在空間占用上只有原來的1/3~1/2。在一個標準機箱中，刀片服務(wù)器的處理密度可以提高4?5倍，可以有效節(jié)省機房空間。

其次，刀片服務(wù)器只需在機房統(tǒng)一布線，易于后期維護。

第三，刀片服務(wù)器在滿配的情況下，與一個機架式服務(wù)器相比，成本節(jié)省很多。但如果只購買了小部分刀片服務(wù)器，成本優(yōu)勢無法凸顯。

第四，刀片服務(wù)器在向上擴展和向外擴展方面均具有創(chuàng)新性。添加新的”刀片“，一般只需將新的單處理器或多處理器刀片插入到機箱中即可。此外，機箱內(nèi)部的選件模塊還可能使用戶添加一些在外部連接便可實現(xiàn)共享的功能。刀片技術(shù)的模塊化設(shè)計可實現(xiàn)快速擴展。

第五，刀片服務(wù)器的所有關(guān)鍵組件均可實現(xiàn)冗余或熱插拔。同時由于減少了大量的電源線、網(wǎng)線產(chǎn)生的接插點，減少了”隱患“。

挑戰(zhàn) CHALLENGE

刀片服務(wù)器在節(jié)省空間、降低成本的同時，也面臨”窘境?！?

”刀片服務(wù)器在國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)沒得到廣泛應(yīng)用，一方面受限于IDC現(xiàn)實環(huán)境，另一方面是其能耗問題?！八押W(wǎng)絡(luò)運維部運維經(jīng)理張曙光這樣評價刀片服務(wù)器。

”由于刀片服務(wù)器自身結(jié)構(gòu)設(shè)計密度較大，在同樣的空間，相對于傳統(tǒng)機架式服務(wù)器，刀片服務(wù)器至少可以放2～3倍的數(shù)量。而能耗卻是原來的1.5倍。“張曙光解釋道?？磥恚镀?wù)器的能耗比并沒有一個令人滿意的提升。

國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)公司主要是租用IDC，而現(xiàn)有的IDC幾乎是按照傳統(tǒng)塔式、機架式服務(wù)器建設(shè)的，在電力密度、空調(diào)設(shè)計、溫控能力上都無法滿足刀片服務(wù)器的需求。也就是說，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)除非自己建機房，否則根本無法應(yīng)用刀片服務(wù)器。

由于刀片服務(wù)器高密度，造成局部空間溫度過熱，同時密度增加要求一個機位要提供更多電力供應(yīng)。中國移動通信研究院業(yè)務(wù)支撐研究所副所長周文輝對此說道：”電源問題是刀片服務(wù)器發(fā)展的一個瓶頸，中國移動每臺機架的平均電力設(shè)計上限是5千瓦，而刀片服務(wù)器全部插滿的話，保守估計則可能超過20千瓦，由于供電能力的限制，使得刀片服務(wù)器無法充分發(fā)揮其高密度部署的優(yōu)勢。“

”我們非常愿意嘗試刀片服務(wù)器，從性能上看它非常適合互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，但由于IDC問題，至少短期內(nèi)我們還無法應(yīng)用?！皬埵锕鉄o奈地回答道。

此外，每年空調(diào)、電力的成本占到整個IDC成本的60%～70%，如何解決IDC的供電問題，關(guān)乎刀片服務(wù)器的發(fā)展。

與此同時，周文輝更提出了目前刀片服務(wù)器遭遇的”窘境“：刀片服務(wù)器缺乏統(tǒng)一的標準，這給企業(yè)帶來產(chǎn)品兼容的問題。刀片服務(wù)器主要有兩大標準，一方面是來自IT廠商IBM與HP的不同事實標準，體現(xiàn)在機槽、電壓等方面。另一個則是電信設(shè)備廠商不同標準-ATCA。

其中，不同廠商產(chǎn)品標準不同，使得企業(yè)如果購買某一廠商的機柜，下次擴展刀片服務(wù)器時，必須購買相同品牌的刀片服務(wù)器，使企業(yè)有一種被”套牢“的感覺。

周文輝更認為，刀片服務(wù)器在自身體系架構(gòu)設(shè)計上更面向集中存儲，即刀片服務(wù)器后面掛有巨大的磁盤陣列，集中存儲，共享存儲資源。

此外，刀片服務(wù)器只有具備一定規(guī)模才能凸顯成本優(yōu)勢。因為一個機柜要插多個刀片，如果只應(yīng)用幾個刀片，就不劃算。從成本來看，刀片服務(wù)器分為投入成本、維護成本。前期投入成本較高，但后期維護成本則相對機架服務(wù)器會小一些。

另外，刀片服務(wù)器共享模塊，”如果共享出了問題，影響面就不是一兩個刀片的問題了?！包S湘武說道。例如，10個刀片在一個機箱里，如果機柜出了問題，這10個刀片都用不了。

”我們需要看到大規(guī)模數(shù)據(jù)中心大范圍應(yīng)用刀片服務(wù)器的實例，能夠驗證刀片服務(wù)器在高密度部署時在能耗、散熱、可靠性等方面的可行性。“周文輝談道。企業(yè)的CIO更希望能夠有一個成功的實例作為借鑒。

未來 FUTURE

”伴隨虛擬化技術(shù)的發(fā)展，市場上出現(xiàn)了具有虛擬化技術(shù)的刀片服務(wù)器。隨著單機處理能力越來越強，刀片上部署虛擬化技術(shù)也是必然趨勢，可以提高設(shè)備利用率?！癐BM刀片服務(wù)器專家曹麒麟談道。

例如，更換刀片服務(wù)器的硬件時，參數(shù)對外面的IP網(wǎng)絡(luò)和存儲網(wǎng)絡(luò)是透明的，無需重新配置，甚至可以實現(xiàn)刀片服務(wù)器跨機箱的故障轉(zhuǎn)移。機箱中的某個刀片發(fā)生故障，上面的應(yīng)用可以自動遷移到其他機箱中的備用刀片上，不僅應(yīng)用遷移，同時MAC地址和WWN地址也遷移到備份刀片上，這樣對外界環(huán)境基本沒有影響。

未來，由于刀片服務(wù)器的I/O密集，便于集中管理，解決傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)中的I/O壓力，使得刀片服務(wù)器同虛擬化技術(shù)集合，更具有先天優(yōu)勢。（CIOINSIGHT）