IBM eX5服务器的真理：内存大则应用强！

ZDNet至顶网服务器频道 5月5日 评论（文/赵效民）：时隔一年，我们迎来了第二代IBM eX5服务器，在此之前我们已经详细介绍了eX5服务器的关键亮点和第二代eX5服务器的改进之处，今天我们则来重点看看由其独特的差异化设计所带来的一些必然结果，并由此探知其对企业级关键业务应用的内在影响。

综合eX5服务器的独特设计，与其他厂商同级产品相比，最大的亮点莫过于MAX5内存加速器，之前介绍的SAP内存计算应用——HANA，就是看中了这一点，而使eX5服务器成为至今由SAP认证的唯一一个HANA服务器平台。其实，玩过电脑的人都知道内存对于系统的重要性，尤其是那些高端玩家，他们所接触到的高级3D游戏、视频应用等都对内存有较高的要求。在企业级应用市场也同样如此，完全可以这样说，对于关键业务应用，尤其是大型和巨型企业，多大的内存都不嫌多。MAX5则就为这类的应用提供了很好的运行空间，下面我们就以微软的SQL Server数据库和虚拟化应用为例，看看MAX5为eX5所增添的威力。

SQL Server数据库顺序与并行查询性能的改进

参与测试的是一台x3850X5服务器，配4颗至强7560处理器和1TB内存（64条16GB的DIMM），在IO方面为5块320 GB High IOPS MS Class PCIe SSD适配卡+两块640 GB High IOPS MLC Duo适配卡。在测试中，将分别采集附加MAX5（512GB内存）和不附加MAX5的成绩，以对比两者间的差异。

数据库顺序查询执行性能

在数据库顺序查询测试中，我们可以看到加装MAX5后，性能有了明显的提高，在某些查询中，响应时间较无MAX5时缩减了近4倍。这里我们可以想像，由于内存容量更大，SQL Server可以利用内存建立更多的缓存，因此也必然降低了数据库查询的响应时间。

每小时可处理的查询数量测试

由于单个查询的总体响应时间更短，所以每小时可处理的查询数量也会更多，通过测试可以看到加装了MAX5之后，每小时的可处理的查询数量较无MAX5提高了28.4%，也就是为获得了近1/3的性能提升，相当可观。

磁盘I/O压力测试

当内存足够大时，数据库可以将更多的数据缓存于内存之中，从而必然降低了对磁盘访问的频度，这对于缓解磁盘I/O压力有着重要的作用，事实上通过测试可以发现加装了MAX5之后，磁盘存储的每秒I/O下降了94%，这也预示着，即使是采用传统的硬盘，在采用MAX5之后仍然可以获得很好的性能提升，这两种投资方向（换用更快的SSD与添置MAX5）对于预算有限的客户来讲，应该是比较容易做出决定的——更大的内存将会为应用带来更多的综合性帮助。

CPU利用率测试

在传统的数据库应用中，CPU往往是一个“等待者”的角色，它在等待内存提供的数据，而内存在等待从硬盘读取数据。如今更多的数据因为MAX5而被缓存在了内存中，所以等待硬盘（SSD）的时间减少了，从而也就让CPU更忙了，这也是为什么在加装MAX5之后，CPU的利用率得以提升的原因，对于用户来讲，难道不希望CPU用得更满一些吗？而这直接的后果就是查询的吞吐量的提升（见上文的成绩）

每小时并行查询成绩

在数据库并行查询的测试中，我们可以看到，加装MAX5之后，每小时的查询数量提升了44%，基本上与内存的容量提升比（1TB至1.5TB）相当，也再次证明了内存扩容对于数据库应用的重要性。

并行查询时的其他测试成绩

在加装MAX5之后，并行查询时其他方面的性能改进与顺序查询时相当，其中磁盘I/O与数据交换的容量也获得了明显下降，而CPU的利用率则得到了相应的提升，由此可以说明MAX5对于关键的数据库应用，无论是顺序查询性能还是并行查询性能均有显著的性能改善，而最关键的是，这种能力应该是目前eX5所独有的。其他的4插槽至强7500或E7服务器由于受限于内存扩展能力，将无法获得这体验，而如果想达到相当的内存容量，只能借助于8插槽的系统，但成本也就可想而知了。

VMware虚拟化能力的增强

虚拟化与云计算可谓是当前业界的绝对热点，eX5从设计上看，其很多差异化的特性对于它们都是很有好处的。首先，这两种应用（事实上它们有着密切的内在联系）对于系统的可扩展性要求很高。比如，当你的虚拟化/云计算架构搭建好之后，虚拟机的数量与位置就在不断的变化中，而当业务扩展时，也需要基础平台能迅速提供相应的虚拟化供给能力，此时eX5的FlexNode技术就可以让企业立即获得比集群更好的扩展模式，获得更好的单节点性能。

其次，eX5的eXFlash SSD的高IOPS性能在应用多虚拟机并发访问时，当承载的虚拟机数量越多时，其相对于传统硬盘的优势就越明显，尤其是承载多个数据库应用时，SSD的随机并发寻址能力将得到最大的体现。IBM的内部测试表明，一台256GB的x3850X5可有效支撑16个SQL Server虚拟机（内存容量分配为：4个16GB、4个8GB、4个4GB、4个2GB，剩余的留作虚拟机迁移备用），这对于业务整合显然很有好处。

不过相对来说，虚拟化对系统资源最为渴求的，应该是内存资源了，而这正是eX5服务器的拿手好戏。

内存对于虚拟化的重要性不用太多论述，举个很简单的例子，如果要做虚拟桌面，一个虚拟桌面对应的虚拟机需要1GB的内存，那么如果一台服务器只有128GB内存，那么其上限也就是128个虚拟桌面，无法再增加（虽然现在有些VMM已经有内存过量供给和压缩功能，但对于桌面虚拟机并不是长久之计，毕竟涉及到用户体验这一重点问题）。

如今处理器的性能越来越强劲，因此在很多时候可能CPU仍然有富裕的资源可供利用，但因内存资源枯竭而不能再增加虚拟机，从而无法提供更强的虚拟化性能。至强7500和E7平台的内存扩展能力已经相当强悍，但是基于NUMA（非一致内存访问）架构的设计（至强5500/5600也是这一架构），使得至强7500相较上一代的至强7400有一个问题，那就是内存的扩展能力与CPU数量相挂钩，这也让内存扩容的成本显著提高。

现在我们知道，X5架构中提供了MAX5内存扩展加速器来解决至强7500平台的内存扩容问题，机架服务器不需要添加新的CPU和即可额外获得32DIMM的内存扩展能力，以16GB DIMM计算就是512GB的容量，而刀片服务器则可获得24DIMM的扩展能力。而其他厂商的产品，则要获得这些额外的内存容量，就得再配台服务器了。

IBM基于x3690X5双插槽至强7500服务器进行的虚拟机负载能力对比测试

在IBM基于VMware平台的测试中，通过不断的添加虚拟机以查看服务器的负载情况，最后的虚拟机数量是80个。基于至强5500的双插槽服务器由于内存容量有限所以要不停的增加服务器，最终加到了4台，而x3690X5不带MAX5的情况下，最终也增加了一台以保证内存容量，而x3690X5加上MAX5则不受影响，这样就意味着一台x3690X5+MAX5的虚拟机支撑数量可达到4台至强5500的水平，由于虚拟化软件是按CPU插槽授权，所以光授权许可费用也就差出4倍，虽然x3850X5的单台价格是至强5500服务器两倍还多，可最终的计算下来，虚拟机成本只是4台至强5500的56%。

在刀片服务器方面，HX5+MAX5的表现同样不俗

在双插槽的刀片服务器方面也是如此，在160个虚拟机的负载下，至强5500刀片需要5台，而HX5+MAX5是两台，总成本核算下来，每个虚拟机的成本是至强5500刀片的70%，便宜的至强5500最终输在了软件和因内存扩容而添加服务器的成本上了。

那么对于VDI的应用，至强5600平台虽然虚拟化性能比至强5500更强，但面对内存的瓶颈，在最终成本核算前，可能与双插槽的eX5服务器相比并不占优，虚拟机数量越多，这种反差可能也就更明显。因此MAX5的出现，让eX5服务器具备了与至强5600展开竞争的资本。

综合来看，我们可以体会到MAX5内存加速器给eX5服务器所带来的巨大收益，通过MAX5的对比测试，能明确感受到“内存大则应用强”，这也将为最终用户带来明显的好处与业务优势。