浅析惠普关键业务服务器的融合、创新与变革之路（中）

ZDNet至顶网服务器频道 10月29日 评论分析（文/赵效民）：在上一篇文章（浅析惠普关键业务服务器的融合、创新与变革之路上篇）中，我们着重分析了惠普关键业务服务器（BCS）在面向未来IT时所秉持的融合理念与具体的实践。如果说这是一个目标长远的发展战略的话，那么在这一过程中，惠普BCS在产品本身方面的创新也起到重要的作用，毕竟好的想法与需要强有力的产品支撑，就像一个国家的国防战略制定得再高瞻远瞩，在实际的武力威慑中，也必须要有拿得出手的武器，才能镇守领地。今天，我们就来看惠普BCS在产品创新方面表现。

我一直强调，一款好的产品源于好的设计理念与基础的架构设计，融合基础设施（CI）可以认为是一种理念层面的基础，那么另一个关键就是产品本身的架构设计，也就是创新的根本。此外还有针对关键业务承载有关性能和可靠性方面的设计理念，在这方面，惠普的BCS同样的努力的探索，并最终形成了自己独有的特色。

早前我们介绍过，惠普的BCS产品分为面向UNIX应用市场的，以安腾（Itanium）处理器为平台的动能（Integrity）服务器系列（最高端的NonStop系列，由于市场定位于非常小众的顶级市场，所以不在本系列文章所讨论的范围），和面向Windows和Linux应用市场的高端x86 ProLiant DL系列，下面我们分别来看看两者针对相应的设计理念在架构上的创新。

动能服务器——向刀片架构的全面转型

惠普在2010年4月底发布了基于英特尔安腾9300系列处理器的新一代动能服务器，而到目前为止，在这一代新品中，只有一款采用了传统的机架式设计，其余的型号全部都是刀片架构，其中三款可利用现有的c3000与c7000机箱（BL860/870/890c i2），另一款则单独设计了新的刀片解决方案（Superdome2）。这种设计在当时引发了强烈的关注与讨论。而为了尽量消除中国用户因对传统机架甚至机柜型高端服务器的青睐，惠普甚至在中国专门推出了以c3000/c7000机箱为基础的rx9800/rx9900的所谓的机架式服务器。不过，到如今惠普在UNIX BCS领域的刀片架构创新已经基本得到了市场的认可。

其实，这一创新的根源就是在于CI理念。惠普希望能彻底地在全局产品范围内将这一理念贯彻并深入。因为从一个基准的角度出发，CI必须是一个易于整合与管理的架构，在这一点上，诞生10余年之久的刀片服务器就在惠普的战略中逐渐占据了重要的位置，因为这与刀片本身的高度集成、便于部署及维护与整齐划一的特性是分不开的。惠普目前占据全球刀片服务器市场销售收入的一半以上，已经连续23个季度成为这一市场的领导者，由此可以看到惠普刀片服务器的强势，这背后也是与惠普对刀片的器重分不开的。

在2008年，惠普推出了新一代c-Class刀片服务器与机箱，从中我们能看到惠普的明显用意，虽然惠普c-Class刀片机箱只有C3000和C7000两款，但这种简约的机箱设计背后是则一个先进的理念，就如单反相机中机身与镜头的关系，惠普先定义好了优秀的“机身”（机箱）及相应的接口，然后则把更多的精力放在了“镜头”（刀片）上，最终为“玩家”——也就是最终用户提供了丰富的选择，这种简约入门，配以丰富配置的设计为惠普刀片解决方案带来了百变之身，在同一机箱之下从ProLiant工业标准刀片到Integrity动能刀片，再到StorageWorks存储刀片，从高密度的半高刀片到高扩展性的全高刀片，为用户提供真正意义上的In-Box的全局解决方案的基础，同时也非常自然的让惠普率先迈向领先业界的基础架构融合之路，为贯彻整体的CI理念打下了良好基础。

接着，在2009年惠普推出基于CI的整体IT架构解决方案，这就是BladeSystem Matrix，从这一产品中，我们可以清晰的看到惠普以刀片服务器为中心整合IT基础架构的战略布局，而基于刀片的架构设计，让BladeSystem Matrix通过C7000机箱屏蔽掉了传统面对多类型机架服务器的管理复杂度，不管是全高、半高还是x86与动能服务器都可以通过C7000过滤为可统一管理的“模块化”设备，用户不必再为机架服务器那复杂的连接部署和管理而头疼，再配合惠普自家的Insight Management管理软件，结合相应的虚拟化基础平台（包括惠普自己的VSE——虚拟服务器操作环境），实际上为用户提供了一个基于CI的IaaS（基础架构即服务）级的私有云解决方案雏形。

需要强调的是BladeSystem Matrix对动能服务器的支持，其有专门的For HP-UX的版本，从6.0版开始即支持上一代BL860c与BL870c动能服务器，而从6.1版开始支持最新一代动能服务器——BL860c i2、BL870c i2、BL890c i2。至于最高端的Superdome2服务器，也同样基于刀片架构，只不过采用了全新设计的18U高度的Superdome2刀片机箱（其电源与风扇和C7000机箱通用）。惠普也专门为其推出了VirtualSystem for HP-UX版本。在更高层的CloudSystem中，则是全盘通吃。不得不说，基于刀片架构的新一代动能服务器，为CI的异环境的实施提供了良好的实现基础。

另一方面刀片架构的创新对于产品本身的特性也带来了新的好处。尤其是在可扩展性和可维护性方面，为传统的BCS带来了新的变化与更好的体验。

Integrity Superdome2的完整系统，Superdome2刀片的任务极为明确，那就是计算！从某种角度上看，这套系统其实就像是传统的柜式服务器，只是各功能单元独立化并外露化，Superdome2刀片就是计算单元，此外还有I/O扩展单元以及单独的存储单元等等

比如Superdome2服务器本身是一种Cell刀片（Cell Blade）集成的架构，这种刀片是一个纯计算设备，它本身并不带存储设备，这在刀片服务器的设计上是非常罕见的，因此它最大限度的发挥了刀片的本质优势——那就是高密度的计算能力，这对于UNIX服务器来讲无疑提供了一种新的思路。从某种角度上讲，Cell刀片就像传统UNIX服务器上的CPU卡一样，只是体积更为庞大，但管理与维护也更为方便，这也是刀片的明确优势——当某一Cell刀片出现故障时，替换它的便利性将比那些传统机柜、机架服务器明显提高。

Superdome2 Cell刀片的I/O扩展与互联架构，可以看出仍然是按照传统最高端动能服务器的标准设计，只是以刀片架构作为最终的体现

有人可能还会说刀片本身在可靠性方面就不如传统的机架式服务器，但这仍然源于你的架构设计和所采用的部件等级与可靠性标准，与产品的形态无关。从Superdome2的刀片I/O扩展架构上看，是明显的高端服务器的Crossbar互联架构，并且惠普还为此专门设计了sx3000芯片组而非是英特尔的“公版”方案。

在可扩展能力方面，Superdome2提供了最高32插槽（双机柜16个Cell刀片级联）的扩展能力，并试需求保留了64插槽的扩展能力 （sx3000可支持最高64插槽互联）。在中低端方面，惠普基于QPI开发的Blade Link技术，可以让双插槽的BL860c i2可以平滑扩展至四插槽的870c i2或8插槽的890c i2，一个c7000机箱最多可装8个BL860c i2、4个BL870c i2与两个BL890c i2，因此可为用户提供灵活的扩展与组合能力（比如4个860c i2配两个BL870c i2或1个BL890c i2）。

仅就与应用处理能力关系最为直接的CPU与内存配置的扩展能力而言，惠普Integrity BL890c i2刀片服务器已经超越了很多机架式服务器

总之，刀片架构贯穿于整条动能服务器的产品线，对于UNIX服务器市场来说，的确是一个不小的创新。它有助于在将传统的UNIX平台很好的融入大环境发展平 台（BladeSystem）的同时，为未来的发展奠定了良好的可扩展能力与灵活的特性。由于英特尔强调未来POULSON与KITTSON处理器将与安 腾9300插槽兼容，所以今年年底即将到来的POULSON（正式编号：安腾9500，32nm工艺，8核心，32MB 三级缓存）与刀片架构相结合，无疑将带给我们丰富的想像空间。

高端x86服务器——向高端架构全面迈进

在高端x86服务器领域，惠普的ProLiant DL980 G7服务器是不能回避的一款产品。作为惠普BCS部门在x86领域的旗舰产品，它代表了惠普BCS两手（安腾与x86）都要抓，两手都硬的平行发展战略，同时也体现出了惠普在这一领域的独有创新。

作为一款8插槽的服务器，DL980 G7并没有设计成刀片形式的架构，惠普在刀片方面有自己的高端解决方案——BL680c G7，以双宽的设计，提供了4插槽与64DIMM的完整至强E7平台。但是两者在架构上并不相同——DL980 G7采用了惠普面向高端服务器的“不妥协”架构PREMA，而BL680c G7没有，同样4路的DL580 G7也没有采用这一架构。从这点可以看出惠普对于DL980 G7的定位与用心。

DL980 G7在配置达到了至强E7的满额要求，8插槽、128个DIMM，最高4TB的内存容量，16个PCI-e扩展插槽，可算是业界的顶级组合。不过，在 BCS领域摸爬滚打几十年的惠普，非常清楚无论是基于安腾还是基于x86的关键业务服务器都有一个共同的追求，就是高可靠性、可用性与可维护性（英文简称 RAS），此外在CPU平台大家都一样的情况下，如何最大的挖掘系统性能也将体现各家厂商的功力。而PREMA架构就是Performance（性能）、 Resiliency（弹性）、Efficiency（效率性）Manageability（可管理性）和Availability（可用性）的首写字母 的集合。综观市场上与之同级的服务器，这一架构创新之处在将惠普自身在RAS方面的经验与实力很好的与英特尔在至强7500/E7平台进行了整合。

给笔者印象最深的就是PREMA在8插槽x86服务器中绝无仅有的处理器直连的设计，这其中的关键就在基于惠普自己独有的节点控制器（XNC）的互联架构，它可以说是PREMA架构中的一个关键的重点，是PREMA五个特性的核心基础。

PREMA架构中的CPU互联与I/O设计，如果将负责互联的XNC节点控制器视为“透明”的话，我们可以看出架构中的任何一颗CPU与其他7颗CPU都是直接连通的，而无需“CPU跳转”

英特尔的8插槽公版设计，任何CPU都不能与其他7颗CPU直接互联，有4颗CPU需要经一颗CPU跳转连接（比如CPU P0访问CPU P3/P5/P4/P7）

在 PREMA架构中，惠普并没有使用英特尔公版设计，而是采用了4颗自己的XNC节点控制器，这4个控制器与8个CPU两两对应，并以4个CPU为一组，进 行交叉互联。XNC不仅是数据智能互联与路由的通道，还具有智能的目录缓存，以减少在CPU数据轮询时，对各CPU内存访问的系统开销，但在公版的设计 中，每个CPU都有4颗CPU无法直接互联，从而加大了数据论询的用时，直接影响的就是系统的性能。同时，两组XNC通道的设计，还能跟链路的繁忙程度自 动规划数据路径，起到负载均衡的作用，以最大限度保证性能的稳定。

根据目前所公布的各大基准测试数据结果，DL980在浮点、整数、虚拟化等基础性能方面都具有明显的优势，完全可以说，以传统BCS的要求创新设计的PREMA架构可谓功不可没。

PREMA架构与英特尔至强E7平台的关系

另一方面，XNC两两互联的架构也为系统提供了底层链接的冗余性（当一个XNC出现故障时，甚至是同一互通链路组上的两个XNC出现问题时，仍能保证CPU 间的互联，所以就可靠性而言，按惠普官方的说法是原来的200%），从而与英特尔E7平台固有的RAS特性相结合，起到了强强联手的作用。从总体上 讲，PREMA架构为E7平台提供了强有力的底层支撑能力，配合E7平台的MCA架构与相应的操作系统（Windows 2008 R2与RHEL等），将高端x86服务器的关键业务负载的基础平台可靠性提升到新的层次。

由以上可以看出，惠普BCS在动能服务器与x86 方面的创新，针对各自的特点体现了两种不同的思路。在动能服务器方面，着眼于融合的可发展架构，向刀片全面进化，而在 x86领域，则面向全面提供性能与RAS能力，以BCS传统经验，推出了PREMA架构，从而大大加强了x86高端服务器的竞争力，完善了惠普BCS自身 的竞争实力。

可能有人会就此发问，你不是说刀片架构是惠普CI很好的着眼点吗？为什么动能服务器在这方面进行了创新，可高端x86仍然是机 架的呢？不要着急，x86服务器由于历史积累的原因，与传统的RISC/EPIC等平台的UNIX服务器还是有不小的差距，但不可否认的是，随时技术的进 步与自身能力的增强，高端x86服务器越来越能担当重任。而当达到一定水平时，新的变化也自然出现，这就是我们下一期，也是最后一篇文章（浅析惠普关键业务服务器的融合、创新与变革之路下篇）将要谈到的惠普 BCS服务器的变革！