私有云看“刀” 解析HX5适宜建云的三点理由

ZDNet至顶网服务器频道 5月5日 评论（文/孟庆）：云计算作为IT基础架构融合的模式已经成为各企业IT部门争相了解和希望才去的模式。然而池化自身计算资源并不能一蹴而就，总的来说需要经历四个阶段：用虚拟化技术整合资源、资源调配和统一监管、将上述监管自动化/智能化、以按需交付的方式实现云。

那么对于云计算所强调的高资源利用率、灵活扩展与业务弹性，究竟在基础设施层面该落在哪些方面呢？从近两年的发展来看，x86平台无疑占据了越来越大的市场份额，而不论是性能还是可靠性都已经可以承载企业IT系统的主要业务。随着去年IBM 推出第五代X架构——eX5系列服务器（详见ZDNet早前的专文介绍），其独特的扩展性设计以及基于英特尔至强7500系列处理器的RAS特性，使得eX5系列服务器一举成为x86领域的明星产品。 

在eX5的带领下，IBM在2010财年的高端x86市场取得了市场第一名，同比增长0.8%，基于X5架构的HX5刀片服务器也成为了IBM有史以来销售最好的4插槽（通过级联扩展）刀片服务器。在IDC的分析报告中认为，2011年驱动x86市场继续成长的两个要素之一就是云计算在企业中的推广（另一个要素是移动互联），而HX5刀片作为兼具高密度与高可扩展性的计算节点，无疑将成为企业部署私有云的主力产品。

1、私有云环境对服务器的三个需求 

云计算之所以能兴起，原因就在于其对计算资源的“破而后立”——先打破各个服务器之间的物理区隔，通过虚拟化资源池整合在一起，动态的根据业务需求将资源分配给应用。而这其中的好处就在于通过整合的手段提升了服务器的利用率；另一方面也大大简化了系统管理的复杂度。 

说清楚以上两点好处，就可以来说说云计算对服务器的需求在何处——笔者认为主要有三个方面：高密度与虚拟化性能、高可扩展性、高可靠性保证。 

私有云由于池化管理了计算资源，因此对单一节点服务器的运算性能并不高——这是大家最初时候的印象，因为是统一的资源，看不出瓶颈。但是，如果从整个虚拟资源池的角度来看，自然是计算性能越高越好，可调配的资源也越多。在机房面积有限的情况下（也是管理成本有限），这就对单一物理节点的计算密度提出了要求：越快越好，密度越高越好。此外，由于虚拟化技术是组成云计算的基础，因此该服务器对虚拟化的性能也应当越强越好。

由于云计算的灵活业务部署和扩展特性，也对服务器硬件提出了另一个需求：需要尽可能强的扩展性以适应资源池计算资源在未来做扩展的需求——尤其是内存。 

而对于跑在云计算环境中的应用是否可靠的痛点，一直以来都是被企业所质疑的问题。这就要求面向企业私有云的服务器在可靠性方面从设计上和功能特性上提供相应的保证。

综合来看，刀片服务器具备着业内最高的计算密度，那么在虚拟化方面、可扩展方面以及可靠性方面又是如何呢？什么样的刀片能同时满足以上需求呢？——基于IBM第五代X架构的HX5刀片几乎完美的满足了上述需求——就像是私有云而生的。

供X5刀片服务器HX5所使用的MAX5-B，红圈部分为IBM自己开发的eX5芯片，主板上的小块的银色散热片下面是SMB芯片，每颗负责4条DIMM，共6颗，所以刀片用MAX5的内存扩展能力最大为24条DIMM，按每条DIMM的容量8GB计算，为192GB，比现有的双插槽至强5600服务器还要多

2、从虚拟化到可扩展 HX5全适应 

FlexNode级联扩展是eX5系列服务器的一个重要特性，可谓全球独一家，它通过QPI可以巧妙的将HX5从双插槽服务器变成四插槽服务器，或是将一台4插槽服务器变成8插槽服务器（x3850X5）。 

HX5在扩展之后可以轻松将两个单宽的刀片整合为一个四路“胖节点”，凭借至强E7系列处理器的超强计算性能（10核心20线程）提供超强的虚拟化性能。此外，级联后的系统通过MAX5技术使得每个HX5刀片能够支持更多的内存DIMMs，比原有的双路系统多出2.2倍，相比以往能节省41%的成本。 

此外，FlexNode还大大提升了业务负载的灵活性，使得用户能够白天在一个双槽系统上运行交互应用和简单的虚拟机，而晚上则能使用四路系统做整体的业务分析和批处理计算——更加符合私有云的灵活业务需求。 

那么计算密度和虚拟化方面HX5已经毋庸置疑，扩展性方面呢？要知道刀片的有限空间往往制约了服务器的扩展性。

这也正是eX5系列服务器的优势所在——其中的一项核心技术MAX5是介绍HX5刀片时不得不说的技术。因为借助IBM MAX5内存扩展技术，HX5刀片服务器可提供高达640GB的内存容量。内存扩展后的好处就是，通过在每个系统上提供更多虚拟机以及更大，更快的数据库，实现了最佳服务器利用率。 

MAX5内存扩展带来的好处是显而易见的：无需增加处理器即可以增加内存，从而节省处理器和软件许可成本；更多DIMM插槽，可混合使用并匹配更小、更便宜的DIMM,从而降低系统成本。而由于英特尔今年新发布了至强E7处理器，使得HX5刀片的每个插槽可以最高支持2TB DDR3内存（处理器特性），对MAX5内存扩展的支持将更上一层楼。

HX5有双插槽和4插槽两种配置，通过MAX5-B级联，4插槽时仍然可以支持至强6500，而每个MAX-5B可为HX5增加24个DIMM，双节点+双MAX5-B时，可提供最高4插槽+80DIMM的配置规格

对于可靠性和在私有云环境中的数据安全问题，从去年HX5发布之初其实笔者就已经反复在多篇文章中介绍表示除了英特尔至强7500新加入的小型机RAS特性外，HX5还拥有OnForever高可靠技术做保障。 

通过专用的固件与管理软件的配合，使得eX5产品也具备了Node FailOver的能力，当级联的两个节点其中一个有问题时，或是应用的需求要让级联的节点分开时，可以再一分为二，将有故障的节点隔离，或是变成两个独立的节点，这种灵活的设计显然增加了级联系统的可靠性。 

此外，eX5还具备很多其他的容错技术，包括ChipKill的内存校验功能（可应对数据位错误）、Memory ProteXion内存保护能力（可应对单颗内存芯片失效）、内存镜像功能（可应对单块内存插失效）和内存擦洗功能（定期的内存可靠性检测），另外还有预测性的故障警报功能，可覆盖CPU、内存、硬盘/SSD、风扇以及电源、QPI电缆等关键设备，再配合Nehalem-EX自己的容错技术，以最大限度的保证eX5服务器的高RAS特性。