行業(yè)用戶講述刀片服務(wù)器實際應(yīng)用

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刀片服務(wù)器具備高可管理性和資源配置的靈活性，并且在大規(guī)模部署的情況下，能夠節(jié)省大量的線纜。由于刀片采用了特殊的設(shè)計，能夠有效地降低能耗，符合當前綠色數(shù)據(jù)中心構(gòu)建的需求，因此也代表了未來數(shù)據(jù)中心中服務(wù)器形態(tài)的發(fā)展狀況，成為業(yè)界的熱點話題。

IBM、HP、Sun、Dell等國際大廠都在刀片服務(wù)器領(lǐng)域投入了巨大的精力，在不斷推出新的刀片產(chǎn)品的同時，也在不遺余力地宣傳著刀片服務(wù)器的優(yōu)勢。國產(chǎn)服務(wù)器廠商曙光公司也推出了自主設(shè)計的刀片服務(wù)器系統(tǒng)，并且通過國家高性能計算標準委員會推出了國產(chǎn)刀片服務(wù)器標準。Intel也聯(lián)合包括寶德、聯(lián)想在內(nèi)的多家廠商推出了一款刀片服務(wù)器標準，意在競爭激烈的刀片服務(wù)器市場中分得一杯羹。

盡管有關(guān)刀片的話題無數(shù)，但是刀片服務(wù)器的市場終究還是剛剛起步，刀片服務(wù)器的出貨量在整個服務(wù)器產(chǎn)品中的份額還算是比較小，以致于有傳聞?wù)f，隨便一個大客戶采購訂單的變化，都可能導致IBM和HP這兩大刀片服務(wù)器廠商市場份額的劇烈變化。

不過，由于刀片的高計算密度、靈活管理等特性，使得刀片服務(wù)器尤其適用于計算密集型的企業(yè)應(yīng)用，比如說適合以集群方式部署成HPC應(yīng)用，在這一點上，刀片服務(wù)器有著機架式不可比擬的優(yōu)勢。

從新一代數(shù)據(jù)中心的角度來講，建立更靈活、更綠色、更高可擴展性的刀片服務(wù)器方案，正是我們所要關(guān)注的目標。

現(xiàn)在的問題是，在應(yīng)用中，CIO們對刀片服務(wù)器的感覺和體驗到底是什么？他們在應(yīng)用刀片服務(wù)器的過程中體驗如何？對于未來服務(wù)器的部署，他們的計劃如何？對于刀片服務(wù)器，他們還有著怎樣的期望值？

刀片創(chuàng)新集群架構(gòu)

曙光公司的首席技術(shù)工程師袁偉表示，對于高性能計算集群來說，節(jié)點數(shù)目不能無限擴張。比如說上海超算中心的系統(tǒng)為每秒十萬億次，但是如果要提升到每秒百萬億次的系統(tǒng)，就不能簡單地將原有的系統(tǒng)規(guī)模擴充十倍，因為這將非常困難，會遇到各種各樣的限制?！耙龈蟮南到y(tǒng)，無論是百萬億次還是規(guī)劃中的千萬億次，都必須進行體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，刀片將是一個非常理想的選擇?！痹瑐娬{(diào)說。

之所以這樣說，是因為目前的高性能計算機大多采用集群方式，利用多個計算節(jié)點連接在一起進行并行運算，從而達到高性能計算的目標。如果采用傳統(tǒng)的機架式服務(wù)器或者塔式服務(wù)器，那么數(shù)百個或者上千個節(jié)點之間的線纜連接、通信效率等就會造成很大的麻煩。

但是如果采用刀片服務(wù)器的方式，每個機箱里面能夠容納十片或者更多的刀片，內(nèi)部已經(jīng)有了很好的互聯(lián)，其通信效率將會很高。同時，由于刀片服務(wù)器的計算密度極高，因此，可以在構(gòu)筑集群時大幅度節(jié)省空間。另外，由于刀片更為節(jié)能，以刀片服務(wù)器的方式來實現(xiàn)高性能計算，其單位性能能耗就會降低。

“還有散熱方面的考慮，管理方面的靈活性等，這些都使得刀片服務(wù)器成為構(gòu)筑現(xiàn)代高性能計算集群的首選。”袁偉說。

石化行業(yè)青睞刀片

在近期石油石化行業(yè)部署的HPC應(yīng)用中，大都采用了刀片服務(wù)器的方案。

包括大慶石油管理局物探研究所、勝利油田物探研究院、中石化江蘇油田分公司物探技術(shù)研究院等都采用了較大規(guī)模的刀片服務(wù)器集群，進行相關(guān)的地震資料研究。他們大多從2004年開始使用刀片服務(wù)器，并且在最近的幾年持續(xù)引入刀片服務(wù)器，也大多表示在將來要繼續(xù)使用刀片服務(wù)器，增加計算能力。

比如，已經(jīng)采購了646臺刀片服務(wù)器的大慶石油管理局物探研究所計算機室主任付喜春表示，刀片服務(wù)器代表著未來的趨勢，將來肯定還會繼續(xù)采用刀片服務(wù)器。

江蘇油田分公司物探技術(shù)研究院計算機部主任韓國培說，明年將繼續(xù)引入刀片服務(wù)器。根據(jù)他們前一段時間所作的“十一五”規(guī)劃，到2010年，至少要布置到1024個節(jié)點。

付喜春表示，他們都是將刀片用在了石油地震資料處理領(lǐng)域，包括常規(guī)三維地震資料處理，疊前時間偏移，疊前深度偏移地震資料處理。

韓國培介紹說，在石油勘探行業(yè)需要大量的計算能力，尤其是地震資料處理中的疊前深度偏移和疊前時間偏移，如果計算能力不足，根本無法完成。韓國培說，疊前時間偏移和疊前深度偏移是地震資料處理技術(shù)方面的專業(yè)術(shù)語，在滿足一定的速度、信噪比等參數(shù)的條件下，運用疊前時間偏移和疊前深度偏移技術(shù)與疊后偏移等成像技術(shù)相比，可以大幅度提高成像的精度。這就好比醫(yī)學上的CT和B超。成像效果好，就可以更加清楚地了解地下的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)。

韓國培表示，在應(yīng)用刀片服務(wù)器集群之前，由于計算能力不足，根本無法完成類似的計算。在1996年的時候，江蘇油田分公司物探技術(shù)研究院曾經(jīng)引進過SGI的并行機，當時只有195MHz的主頻，CPU數(shù)目也不多，運算能力受到限制，無法完成疊前時間偏移的計算。

“由于疊前時間偏移和疊前深度偏移運算量大，都需要采用并行方式來完成，那么，由多臺服務(wù)器構(gòu)成的Beowulf集群正好能夠滿足我們的需要?！表n國培說。

刀片優(yōu)勢：性價比高、計算力強

付喜春表示，獨特的硬件結(jié)構(gòu)、高速的運算性能、并行化的集群管理功能，是吸引他們采用刀片服務(wù)器系統(tǒng)的重要原因。

他認為，刀片服務(wù)器系統(tǒng)管理起來方便，占用空間也小。相對于機架式服務(wù)器而言，多臺刀片能夠共享一個機箱，計算密度更大。因此，只需要比機架式服務(wù)器更少的空間就可以部署完成，并且使用的線纜要比機架式服務(wù)器少很多，也節(jié)約了部分成本。

韓國培則表示，由于建設(shè)成本的原因，早期建設(shè)的機房一般都不會很大，因此在有限的空間內(nèi)安置盡可能多的計算能力，就是他們追求的目標。如果為了部署1024個節(jié)點的1U機架式服務(wù)器PC集群，動用到三四十個機柜，就需要很大的場地空間。“這么多機柜，實在是一種沉重的負擔?！表n國培說。

對于石化行業(yè)來說，采用刀片服務(wù)器的另外一個原因就是刀片服務(wù)器集群的性價比很高，部署高性能的大規(guī)模的集群，其成本要遠低于大型主機。

在大慶油田物探研究所，最早使用的是昂貴的Unix主機。在2000年的時候，引入了72顆CPU的兩套Unix架構(gòu)大型計算機系統(tǒng)，花費了將近7000萬元人民幣。

“何況這兩套系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián)和進行數(shù)據(jù)傳輸?！备断泊罕硎尽?/P>

韓國培也認為，目前刀片服務(wù)器標準的缺失還沒有構(gòu)成很大的問題。畢竟，現(xiàn)在還沒有所謂“混插”等需求?！熬秃孟袷謾C的充電器標準一樣，要到成為技術(shù)發(fā)展上障礙或有眾多的需求時，才會真正成為問題?！表n國培認為。

何況，從他們應(yīng)用的角度來看，無論是IBM還是HP等廠家的刀片服務(wù)器系統(tǒng)并沒有太大的差別。韓國培說，除了在做工方面的細微差別之外，同樣體系結(jié)構(gòu)的節(jié)點在性能上大同小異，功能相同。

未來，刀片服務(wù)器的天下

記者與十幾個石油石化行業(yè)的用戶進行了溝通，最終發(fā)現(xiàn)，擁有刀片服務(wù)器并且接受采訪的只有這兩家。盡管不是很全面，但是也部分反映了石化行業(yè)應(yīng)用刀片服務(wù)器的現(xiàn)狀。其實，在石化行業(yè)，除了處理地震資料的物探研究院，其他的信息管理部門基本上都沒有采用刀片服務(wù)器，這一點倒是與目前刀片服務(wù)器偏重于高性能計算集群的特點相同。但是在采訪中，基本上所有人都表示，未來刀片服務(wù)器將成為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的主流形態(tài)，未來將是刀片服務(wù)器的天下。（硅谷動力）