让应用选择服务器 浅析惠普Moonshot System

Moonshot System的理念与启示——让服务器为应用而生

事 实上，类似于Moonshot System这种模组化的微服务器设计，业界已经并不新鲜，长期专注于微服务器设计的SeaMicro就是典型一例，其主打的SM15000系列服务器就 提供了4种服务器模组的选择，CPU涵盖了AMD、英特尔两大x86处理器厂商。不过论业界的地位，SeaMicro显然不能与HP相提并论，而HP在自 己商业服务器产品家族中推出Moonshot System，也就表明了这种模组化微服务器，在HP的未来市场预期中的前景将更为确定。

SeaMicro的SM15000系列微服务器，可在10U的机箱内，装载64个服务器模组

HP之所以对这种新的模组化服务器有更强烈的信心，我认为其根本在于HP通 过这种新的服务器形态，找到了一种更有效的与当前企业应用需求之间互动的方式。它以一种将应用需求到具体设备变更最小化的方式，来引出一种新的理念—— HP称之为“软件定义服务器”（Software Defined Server ），我更愿意理解为“让你的应用选择服务器”，而这也是Moonshot System与SeaMicro系统的一个关键区别，HP对于Moonshot System的野心从微服务器开始，但远不止如此。

在此，有必要先阐述一下“应用需求到具体设备变更最小化”，它也是实现应用 选择的一个关键。我们可以这样来理解，传统的一台机架服务器，至少是1U的大小，有完整的机箱、电源、主板、存储等标准组件，当这台服务器不能更好的满足 当前应用的标准，需要换另一种不同厂商的CPU时，此时应用需求到具体设备变更量就是一台完整的服务器，因为你无法在保留原有的标准组件的前提下，只更换 CPU。到了刀片服务器，好一些了，需要不同类型的刀片时，变更量只限定在刀片一级，而不用换整个机箱，比如你完全可以在一台刀片机箱里混插多种类型处理 器的刀片，AMD、英特尔又或是RISC/EPIC刀片。不过，刀片与Moonshot System的服务器模组相比，仍然巨大，即使是最高密度的刀片服务器，也只能在10U的空间内提供32台服务器，但Moonshot System则在4.3U的空间内提供45至180个服务器。这种颗粒度的细致性，两者是不可比拟的。而且，Moonshot System的服务器模组相较传统刀片也更为简单，基本就是处理器模块，也就是说将计算属性的资源更为集中。因此用户在根据应用需求而挑选、替换服务器 时，所变更的量是最小化的，只是模组本身而已，Moonshot System机箱与其他组件都不用变，所以用户在变更起来，速度更快且成本更低。从这个意义上讲，Moonshot System本身其实是一个应对不同应用需求的，服务器模组插座。与之相呼应的，HP也在全力拓展Moonshot System的服务器模组类别，其中，服务器模组就涵盖了从x86至ARM的多个主流厂商。

Moonshot System的存储模组，两块SFF硬盘或SSD（硬盘最大容量为1TB，SSD为200GB），通过存储总线架构与服务器模组互联，预计2013年下半年发布

Moonshot System的4节点Atom版微服务器模组，集成4颗Atom S系列处理器（相当于4个服务器节点），预计下半年发布，由于一模组上有4个服务器节点，所以一台Moonshot System的总服务器节点数量也将达到180个（45 x 4），一个47U机柜也因此将有创纪录的1800台微服务器

Moonshot System的单路Applied Micro（APM）版本ARM服务器模组，采用APM的64位（ARMv8）X-Gene处理器平台，预计下半年或2014年上半年发布

Moonshot System的4节点设Calxeda版ARM微服务器模组，集成4颗EnergyCore ECX-1000处理器（Cortex-A9架构），总节点数量与4节点Atom版本相当，预计下半年发布

Moonshot System目前所涵盖的处理器厂商，为Moonshot System创造了一个丰富的应用生态环境，现在除了AMD和德州仪器外，其他厂商的服务器模组均已亮相

Moonshot System目前虽然只正式推出了基于Atom S系列的服务器模组，但在计划中，已经有多款模组整装待发。不过，HP的愿景并不仅限于当前的规模，在未来，服务器模组还将根据应用的属性进一步丰富，包 括GPU、DSP，以及现场可编程阵列（FPGA）等专用处理芯片（ASIC）。而在HP的规划中，Moonshot System的目标行业领域包括了高性能计算（HPC，High Performance Computing）、游戏、通信、金融、基因研究等，若从工作负载类型来分，则包括了内容缓存、Web主机、Web前端加速、大数据分析、VDI（虚拟 桌面基础架构）、面部识别、视频处理等等，而每种负载也将有最适合、最优化的服务器模组与之对应。

Moonshot System的发展规划重点就是针对不同应用定制的服务器模组（Cartridge）， 今天我们看到的率先发布的就是单Atom S1260处理器的服务器模组，接下来我们将会看到4xAtom节点、4xARM A9节点以及4xARM A15+DSP节点，虽然现在还没有看到AMD的样品，但HP方面表示，AMD的处理器（包括APU）一定会出现在Moonshot System中

以目前的Moonshot System的服务器模组规划，我们似乎没有看到英特尔至强（Xeon）系列的产品，x86领域目前只有英特尔的Atom系列，包括下半年上市的 Avoton（22nm，乱序执行），但是是在HP负责超大规模服务器硬件研发的 Gerald Kleyn在接受采访中表示，从技术基础上看，Moonshot System可以支持2x或3x槽位规格的服务器模组（现有的都是1x槽位），也就是说它在技术上是可以做到支持更大体积的服务器模组。就好比当前HP C7000刀片机箱内可以有半高（BL460c）、全高（BL685c）、双宽（BL680c）刀片的差别，从而在理论上也就为采用英特尔至强E3、E5 处理器提供了可能。对此，Gerald Kleyn强调最终还要看用户的具体需求。如果这一理论上的设想真能实现，那么一台Moonshot可以搭载最多15台更高性能的单/双路至强服务器模 组。

综上所述，我们可以清晰看到由Moonshot System所体现出来的新服务器设计理念。HP称之为“软件定义服务器”，在我眼中则“应用定义服务器”，即以应用的需求选择适配的服务器。毕竟现在用 软件定义为开头的新理念与新技术越来越多，如SDDC（软件定义数据中心）、SDN（软件精义网络）等，但这里的软件定义其实是从一个更高级的软件逻辑层 来替代原有的硬件层的功能，从而能更灵活、更有效率的规划与利用硬件资源。然而，软件定义服务器从理念上讲，并非是通过软件将下层的服务器透明化，实际上 它的主旨就是为不同的应用进行定制的优化，所以我认为“应用定义服务器”更能符合Moonshot System的根本用意。但不管怎样，Moonshot System的出现都带给了我们一种启示——传统的通用服务器的通用化设计，是否对于某些特殊的应用仍然适用？我们是否有必要将这些应用对于IT资源的需 求定制化，并配以相应优化的硬件？Moonshot System通过最小化的服务器模组设计，让厂商从产品设计伊始就可以灵活的为各种应用准备相应的模组，而从用户角度来看，这种微服务器模组设计，也使得 为不同的应用选择相应的处理平台，较以往更为便利，从而让“应用定义服务器”成为可能。因此，无论Moonshot System最终是否在市场上取得成功，我认为都是对这种理念有益的实践。