HP Integrity NonStop: головне - доступність

Основні переваги MPP-платформи HP NonStop — висока доступність і масштабованість, не досяжні для SMP-систем.

Тема паралельних обчислювальних платформ, таких як HP NonStop в пресі висвітлюється досить рідко, в силу того, що ці платформи спеціалізовані: у світі 80-90% даних систем застосовується в банківському секторі (картковий процесинг), а інші — головним чином в телекомі (HLR і біллінг). Разові впровадження мають місце в якості систем управління залізничним рухом, виробничими процесами, підтримки поштових сервісів, біржових торгів, замовлення квитків і ін Як правило, додатки для цих завдань не є комерційними продуктами, а розробляються замовниками для власних потреб. У Росії системи HP NonStop використовуються сьогодні лише банками та телекомунікаційними компаніями.

NonStop на x86: як це розуміти?
Ще в березні 2014 року компанія представила нові системи NonStop з процесорами Intel Itanium володіють більшою продуктивністю, ніж попередні системи. А вже в березні 2015 року HP представила на ринок відмовостійкі системи NonStop на архітектурі x86 класу High End. Ці нові системи HP добре вписалися в тенденцію ринку — використання серверів на все більш потужних процесорах Intel Xeon для критично важливих бізнес-завдань.


Нові сервери HP серії NonStop X доступні для замовлення з середини березня 2015 року, у тому числі і в Росії.

Системи NonStop X містять до 16 процесорів Intel Xeon і до 3 Тбайт оперативної пам'яті. Інтерконектом служить InfiniBand. Ці системи можна об'єднувати в кластери з 4080 процесорами. В майбутньому корпорація планує доповнити лінійку NonStop X системами початкового рівня і спеціалізованими серверами для операторів зв'язку.

Хоча основна увага в нових системах приваблює апаратна частина, головне полягає в системному ПЗ. Незважаючи на появу моделі NonStop X на платформі x86, NonStop зовсім не є конкурентом старших версій серверів x86 тієї ж HP — це вирішення принципово іншого класу. На відміну від Superdome, HP NonStop як і раніше не є платформою для Linux, ні для Windows. Як і протягом всієї своєї еволюції, з точки зору апаратної і програмної архітектури це все та ж платформа NonStop з усіма властивими їй перевагами.

HP Integrity NonStop як і раніше, використовує спеціалізовану NonStop OS Kernel і базу даних NonStop SQL і є глибоко інтегрованим програмно-апаратним комплексом. HP постійно проводила роботу по уніфікації апаратного компонентів системи, починаючи з підсистем зберігання і компонентів пам'яті і закінчуючи процесорами і використанням блейд-арітектури (шасі c7000). Фактично, до появи NonStop на x86 єдиним пропрієтарним компонентом залишався системний комутатор ServerNet, здійснює маршрутизацію повідомлень, який можна вважати прообразом InfiniBand. Як вже зазначалося, в новій версії NonStop на x86 на зміну ServerNet прийшла InfiniBand.

Поява в лінійці NonStop моделі на платформі x86 пояснюється насамперед прихильністю компанії стратегії уніфікації компонентної бази, що, в кінцевому рахунку, впливає й на вартість систем і надає користувачам HP NonStop додаткові переваги. Крім того, з використанням процесорів Intel Xeon вдалося підвищити продуктивність платформи в цілому, що в свою чергу робить HP NonStop X більше задовольняє сучасні потреби користувачів платформи HP NonStop.

Однак використання x86 не перетворило NonStop в систему стандартної архітектури. Причина в тому, що саме системне багато в чому визначає найвищу надійність даної платформи і її масштабованість. Лінійна масштабованість доступність додатків на рівні «п'ять дев'яток» — основні переваги NonStop — залишаються непорушними і на x86.

У 2011 році HP анонсувала проект Odyssey, націлений на створення системи на базі Xeon, придатними для виконання найбільш відповідальних навантажень. Superdome X і NonStop X представляють найважливіші результати цих зусиль.


Блейд-архітектура на службі NonStop. Шасі c7000 використовуються HP в лінійках серверів ProLiant, Integrity Superdome і NonStop. Блейд-модулі в NonStop — однопроцесорні (логічний процесор). Така конструкція підвищує зручність обслуговування, а від звичайного шасі c7000 відрізняється інтерконектом IB.

Нова платформа — колишня архітектура
Отже, системне NonStop X залишилося колишнім і зазнало зміни лише в частині можливостей роботи з Intel Xeon. Як і раніше, кожен сервер HP NonStop являє собою систему масивно-паралельної архітектури, яка не містить поділюваних ресурсів і утворює слабосвязанный кластер, об'єктами якого є не тільки процесори, але і контролери введення/виводу і дискові підсистеми. Всі об'єкти сервера пов'язані з дубльованим мереж ServerNet або Infiniband (в залежності від типу системи), які замінюють системну шину сервера.

Сервери NonStop об'єднуються в кластерну систему на основі описаних вище технологій зв'язку, а також з допомогою спеціальної технології на базі IP-з'єднань. Унікальність архітектури HP NonStop полягає в її повної децентралізації — всі об'єкти кластера рівноправні і дубльовані. Всі жорсткі диски системи зеркалированы.

Логічний поцессор має власне командне пристрій, оперативну пам'ять, канали доступу до пам'яті і маршрутизатори підключення. На кожному такому процесорі виконується окремий екземпляр операційної системи, і при додаванні в систему чергового процесора його продуктивність повністю йде на потреби прикладних задач.

Подібна розгалуженість операційної системи пере фізичні кордони між процесорами, дозволяючи кожній операції, виконуваної на якому-небудь з них, мати доступ до системних ресурсів будь-якого іншого. Працюючи незалежно один від одного, процесори тим не менш діють злагоджено завдяки системі межпроцессорных повідомлень.

Безперервна доступність сервера забезпечується шляхом використання спеціальних технологічних схем, які ізолюють програмні додатки від відмов в апаратній частині операційної системи. Безперервна доступність означає, що відновлення після апаратних або програмних збоїв відбувається негайно і «прозоро» для виконуваних додатків і користувачів.

Окремого розгляду заслуговує унікальна технологія парних процесів. Як було зазначено раніше на кожному процесорі сервера виконується свій екземпляр операційної системи, що дозволяє запускати різні програмні процеси на різних процесорах. При цьому, кожен процес, запущений на будь-якому процесорі, має свою резервну копію на іншому, де вона неактивна і майже не займає процесорного часу.

Первинний процес в певні моменти (як правило, до/після процедури введення/виводу або після завершення транзакції) посилає резервному процесу контрольні повідомлення, що містять повний контент виконання первинного процесу. Якщо первинний процес з якоїсь причини аварійно завершився, то резервний процес бере керування на себе і продовжує виконуватися на іншому процесорі з моменту останнього контрольного повідомлення.

Мова тут йде саме про продовження роботи програмного процесу (take over), а не про його перезапуску (restart). Обчислювальна потужність серверів NonStop лінійно масштабується до 4080 процесорів за рахунок застосування масивно-паралельної архітектури зі слабкою зв'язком між процесорами без поділу ресурсів і дозволяє з'єднувати всі процесори між собою, а також з пристроями вводу/виводу. Ця архітектура перешкоджає появі вузьких місць, що виникають із-за конфліктів при спільному використанні ресурсів.

Масштабованість
Крім високих показників RAS (Reliability, Availability, Serviceability) система NonStop має високу здатність до масштабування. На відміну від систем із симетричною архітектурою SMP платформа NonStop — це система з масово-паралельною архітектурою (MPP). Так званих поділюваних ресурсів в неї немає. Наприклад, процесори використовують не загальну, а власну виділену пам'ять, з якої не працюють інші процесори. ЦП+пам'ять з «обв'язкою» у вигляді контролерів та інших допоміжних компонентів системи представляє в термінології NonStop логічний процесор. Вся архітектура NonStop в результаті нагадує обчислювальний кластер.

Оскільки системна шина в NonStop відсутня, процесори не конкурують за доступ до неї. Системну шину в NonStop замінює маршрутизатор повідомлень, якими обмінюються компоненти системи (message-based OS), причому не обов'язково з участю процесора. В результаті вдається уникнути властивого традиційної багатопроцесорної системі великої кількості колізій при роботі з системною шиною і пам'яттю, а також є наслідком цього деградації продуктивності при збільшенні кількості процесорів і ядер.

У NonStop продуктивність зростає лінійно, що недосяжно для платформ SMP архітектури. Чому це важливо? Масштабованість дозволяє замовнику нарощувати придбану систему практично необмежено, а не купувати нову систему при досягненні існуючої стелі здатності до модернізації, що негативно позначається на вартості володіння (TCO). Це забезпечує також захист інвестицій: в одному кластері можуть працювати системи NonStop різних поколінь.

Майбутнє NonStop
В даний час лінійка NonStop включає в себе чотири моделі серверів: HP Integrity NonStop X NS7 X1 на Intel Xeon E5-2600 v2, системи початкового рівня HP Integrity NonStop NS2300, HP Integrity NonStop NS2400 і HP Integrity NonStop BladeSystem NB56000c. В серверах NonStop застосовуються процесори серії Intel Itanium 9500.

Поки що немає ознак того, що Itanium піде з ринку. Так що, приступаючи до використання в серверах NonStop процесорів x86, корпорація буде дотримуватися плану випуску систем на базі процесорів Itanium згідно з оголошеним раніше RoadMap.

Висновки
Якщо масштаби розв'язуваних завдань і навантаження постійно зростають, потрібно поступове збільшення обчислювальної потужності, якщо доступність обчислювальної платформи критична для іміджу бізнесу або веде до великих втрат, системи NonStop можуть стати оптимальним вибором. Вони відмінно справляються з нерівномірною транзакційний навантаженням (OLTP), добре распараллеливаемыми завданнями, можуть грати роль сервера баз даних. Системи перспективні в ряді сегментів ринку, але проблемою може стати пошук кваліфікованих розробників, знайомих з даної архітектурою.

Наші попередні публікації:
» Правильний бонус для вашого нового сервера
» Економічні сервери HP для SMB і провайдерів
» HP OpenStack Helion — перше знайомство
» SDN: альтернатива або доповнення до традиційних мереж?
» Нові мережеві архітектури: відкриті чи закриті рішення?
» Впровадження MSA в виртуализированном оточенні підприємства
» Дискові масиви HP MSA як основа для консолідації даних
» Мультивендорная корпоративна мережа: міфи і реальність
» Доступні моделі серверів HP ProLiant (10 і 100 серія)
» Конвергенція на базі HP Networking. Частина 1
» HP ProLiant ML350 Gen9 — сервер з шаленою розширюваністю

Спасибі за увагу!

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.