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行業(yè)用戶講述刀片服務(wù)器實際應(yīng)用
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)
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