Fujitsu PRIMEQUEST: стандартна платформа c надійністю мейнфрейма

Критично важливі програми пред'являють дуже високі вимоги до серверній платформі. Вона повинна забезпечувати постійну готовність, мінімальний час простою, володіти високою продуктивністю і масштабованість. Традиційно для цих цілей використовувалися власні платформи RISC/UNIX і мейнфрейми. Сервери стандартної архітектури не володіли такими якостями.

Тепер ситуація змінилася: за показниками RAS (Reliability, Availability, Serviceability – надійність, готовність і зручність обслуговування) деякі моделі серверів x86 вийшли на абсолютно новий рівень, причому в передових розробках провідних вендорів кошти RAS, реалізовані в процесорах Intel Xeon E7 нового покоління, доповнюються характеристиками RAS, властивими апаратних архітектур UNIX-систем і мейнфреймів. Однак лише деякі гравці світового серверного ринку мають одночасно досвідом розробки серверів RISC-архітектури і мейнфреймів, що дозволяє їм створювати системи з найвищим рівнем надійності і продуктивності.



Пропонована японською компанією Fujitsu нова серія серверів PRIMEQUEST 2000 другого покоління на основі самих продуктивних процесорів Xeon E7 V3 являє собою виключно надійну платформу для інфраструктур центрів обробки даних. Системи PRIMEQUEST вже отримали широку популярність завдяки рекордним показникам продуктивності та відмовостійкості. Особливості нового покоління серверів PRIMEQUEST – передові компоненти RAS з удосконаленими функціями самовідновлення, включаючи динамічну зміну конфігурації і розширені розділи, відмовостійкість пам'яті DDR4, а також нове сімейство процесорів Intel.

Представлені в травні 2015 року моделі включають в себе четырехпроцессорную систему PRIMEQUEST 2400E2, восьмипроцессорную PRIMEQUEST 2800E2 і восьмипроцессорная модель PRIMEQUEST 2800B2. Перехід з Xeon E7 v2 на процесори Xeon E7 v3 дозволив Fujitsu підвищити значно збільшити співвідношення «продуктивність/долар» для серверів PRIMEQUEST:



Від «бізнес-критичних систем x86 інших провідних вендорів платформу PRIMEQUEST відрізняє втілений в реалізованих у ній технологіях унікальний досвід Fujitsu, яка вже не один десяток років розробляє мейнфрейми і потужні сервери RISC/UNIX. Тому сервери Fujitsu PRIMEQUEST серії 2000 володіють високою готовністю класу UNIX та економічною ефективністю стандартної архітектури. Їх навіть називають мейнфреймами на платформі x86.

До речі, ця компанія має вже 50-річний досвід створення бізнес-критичних систем.



Перша система PRIMEQUEST на платформі Intel x86 з'явилася в 2005 році. У новітній серверної лінійки Fujitsu PRIMEQUEST використовується високонадійна серверна архітектура, багато особливості якої успадковані з UNIX-серверів Fujitsu PRIMEPOWER і мейнфреймів Fujitsu.

Моделі E2 призначені для вирішення критично важливих завдань у тих випадках, коли простої неприпустимі. Ці системи стануть хорошим варіантом для компаній, які бажають перейти на платформу стандартної архітектури, не втрачаючи надійність, властиву сучасним UNIX-систем і мейнфреймам.

Модель PRIMEQUEST 2800B2 — сервер для програм з більш інтенсивним використанням пам'яті, таких як обчислення в оперативній пам'яті і SAP HANA. Він забезпечує ефективність витрат і гарантовану підтримку критично важливих для бізнесу рівнів безпеки.

Чому x86?
Сьогодні у замовників є реальна альтернатива дорогим пропрієтарним систем. Вагомими аргументами на користь серверів x86 стали велика екосистема і привабливі ціни на продукцію. Не випадково компанії та організації в усьому світі все частіше вибирають для критично важливих завдань економічні сервери x86 під Linux і Windows, замінюючи ними власні платформи UNIX: за даними IDC, за останні п'ять років кількість таких серверів виросло в світі на 25%-30%. Поява нових класів задач, включаючи підтримку мобільності, хмарних обчислень, аналітики Великих Даних, ще більше збільшують потреби в економічних бізнес-критичних серверах.



Будучи сервером стандартної архітектури, PRIMEQUEST відкриває замовникам доступ до всієї великої екосистемі x86, дозволяючи використовувати велику кількість створених для даної архітектури додатків. Таку платформу можна застосовувати для найбільш відповідальних і ресурсномістких навантажень, включаючи системи підтримки прийняття рішень, СУБД SAP і Oracle. Нарешті, дуже важливий фактор в сучасних умовах – ціна. Сервери PRIMEQUEST характеризує найменша ціна серед систем корпоративного класу при рівні надійності, порівнянному з такими UNIX-платформами як IBM Power і HP Superdome 2.

У PRIMEQUEST реалізовано автоматизоване відновлення «системних плат» – серверних модулів, що містять процесори і оперативну пам'ять, гнучка переадресація введення-виведення, обслуговування без зупинки системи, резервування керуючого процесора і системних годин, дзеркалювання оперативної пам'яті, виявлення і корекція помилок ЦП, резервування і гаряча заміна компонентів.

Високі вимоги додатків до рівня доступності апаратної платформи визначають її особливості. Вона повинна забезпечувати цілісність даних, можливість відновлення при відмовах за мінімальний час і проактивне управління/моніторинг для запобігання простоїв. При цьому її архітектура повинна бути добре збалансованою і масштабованої, не мати «вузьких місць».

Архітектура PRIMEQUEST
Перший сервер PRIMEQUEST, випущений в 2005 році, став найпотужнішим за тими часами сервером IA-64 для критично важливих обчислень. У 2012 році була представлена лінійка PRIMEQUEST 1000, в 2014 році почалися поставки серверів нової серії – PRIMEQUEST 2000. Останнє оновлення датується травнем 2015 року, коли були представлені моделі E2/B2.



Сервери даної серії спочатку створювалися як платформа x86 для виконання критично важливих корпоративних додатків, але при цьому дозволяє знизити високі витрати, традиційно властиві світу UNIX, не поступаючись UNIX-системам з рівнем доступності, масштабованості та продуктивності. Сервери Fujitsu PRIMEQUEST дозволяють вирішувати завдання консолідації, стандартизації серверного парку, забезпечувати безперебійну роботу критичних для бізнесу додатків.



Сервери підтримують стандартні ОС – RedHat і SuSE Linux або Windows Server. Їх можна використовувати для великих баз даних, баз даних класу in-memory, таких як SAP HANA, а також для роботи з Великими Даними і в якості платформи для бізнес-критичних додатків.

Оскільки вимоги до високої готовності та економічної ефективності у різних замовників значно різняться, Fujitsu пропонує три моделі PRIMEQUEST: 2800/2400E2 (Enterprise Model) з максимально високим рівнем готовності та 2000B2 (Business Model), «заточену» на досягнення найкращого економічної ефективності. За рахунок високої енергоефективності і зниження витрат на адміністрування ці сервери – одні з найбільш економічних систем такого класу.

Fujitsu PRIMEQUEST 2400/2800E2 (цифра 2 означає друге покоління серверів)– 4-/8- сокетная система в корпусі 10U – позиціонується як динамічна платформа для сучасного центру обробки даних, яка поєднує в собі ефективність і гнучкість серверів x86 з високою доступністю і надійністю платформ SPARC.



Старші моделі PRIMEQUEST підтримують до 8 процесорів Intel Xeon – до 144 обчислювальних ядер. Засоби управління Managеment Board (MMB) повністю контролюють роботу сервера, збираючи дані і статистику з його компонентів, здійснюють моніторинг температури всередині системи, допомагають ідентифікувати і усувати несправності. Для дисків, процесорів і пам'яті потенційні проблеми виявляються заздалегідь, ще до можливої відмови.

MMB також керує процесом запуску і зупинки сервера, активацією і деактивацією системних ресурсів. Крім того, MMB в PRIMEQUEST задіює то кількість модулів, яка вимагається згідно з споживаної в даний момент потужністю, що вносить помітний внесок в енергоефективність системи. Швидкість обертання вентиляторів також регулюється відповідно до поточних потреб в охолодженні. Таким чином, MMB підвищує надійність та енергоефективність системи. Апаратні засоби управління MMB дублюються. Для зручності адміністрування вони інтегровані з програмним пакетом управління ServerView Suite.





PRIMEQUEST регулює кількість активних модулів живлення (PSU) у відповідності з енергоспоживанням сервера. Візьмемо, приміром, надлишкову конфігурацію модулів живлення N+1. Якщо чотири модуля PSU працюють з навантаженням 40% від максимального значення, сервер скорочує кількість активних модулів PSU до трьох з навантаженням 53%. В результаті один модуль PSU стає неактивним.



Всі основні компоненти підтримують гарячу заміну: модулі живлення, вентилятори, дискові накопичувачі, карти PCI, сервісні процесори. Практично всі компоненти задублированы.

Розділи і динамічна реконфігурація
Завдяки апаратним розділів система PRIMEQUEST забезпечує набагато більш високу надійність, ніж платформи з виключно програмної віртуалізацією. В ній використовуються фізичні партіціі (апаратні розділи) і активне резервування так званих «системних плат» (System Board, SB) – замінних серверних модулів.



Фізичні розділи фактично являють собою декілька незалежних систем із загальним вводом-висновком, функціонуючих на одній платформі, – відмінна можливість для консолідації серверів.

Фізичні розділи можна реконфигурировать без перезавантаження системи. Динамічно реконфігуровані розділи – унікальна особливість для систем x86. Наприклад, якщо ресурсів одного апаратного розділу недостатньо, щоб впоратися з поточною навантаженням, можна виділити йому додаткову пам'ять/процесорні потужності з іншого розділу. Приблизно ось так:





Конфігурацію розділів, можна змінювати без зупинки системи та її перезапуску, додаючи ресурси конкретного розділу або видаляючи їх. Це істотно підвищує гнучкість і надійність системи.

Можна зарезервувати System Board на випадок відмови або для розширення робочого розділу.



При збільшенні навантаження можна встановити в працюючу систему ще один модуль (System Board) і додати його ресурси відповідному розділу. Точно також можна міняти на «живій» системі у разі відмови однієї «системної плати».



Для реконфігурації розділів Fujitsu пропонує графічний інтерфейс. Робота з ним не представляє особливої складності. Він цілком інтуїтивно зрозумілий.



Втім, любителі командного рядка можуть використати і її. У даному прикладі розділ 0 «наживо» додається System Board 3.



При успішному виконанні операції на передній панелі сервера загориться зелений індикатор, що показує робочий стан відповідної «системної плати». Інший приклад – видаляємо System Board 2 з розділу 0:



Апаратними розділами (PPAR) з динамічною реконфигурацией на рівні «системних плат» справа не обмежується. Інженери Fujitsu передбачили ще й так звані розширені розділи.



Розширені розділи (EPAR) дозволяють маніпулювати ресурсами з більшою гранулярностью – не на рівні цілого системного модуля System Board, а на рівні обчислювальних ядер і блоків пам'яті, що допомагає оптимізувати використання ресурсів системи – пам'яті і ЦП, або ізолювати відмови. Крім того, добираючи необхідне число ядер, можна істотно заощадити на ліцензування. Наприклад, ліцензії на СУБД Oracle обходяться дуже дорого.

Відмінності в розділах різного типу демонструє наступна таблиця.



Таким чином, сервери PRIMEQUEST підтримують кілька типів розділів – фізичні, розширені і програмні (віртуальні машини) – з різним рівнем ізоляції апаратних і програмних помилок і можливостями консолідації.

Підсумуємо:

Розділи:
PRIMEQUEST підтримує до 8 електрично ізольованих розділів – партіцій апаратного рівня, а також розширені розділи з функціональністю, схожою з віртуальними машинами, але не потребують ліцензії на гіпервізор.

Гнучкий введення-виведення:
У PRIMEQUEST вся підсистема вводу-виводу доступна для всіх ЦП через комутатори PCIe. Підтримується до 56 слотів PCI і можливість встановлення великої кількості накопичувачів PCI SSD без втрати продуктивності вводу-виводу.

Системна плата в гарячому резерві:
У PRIMEQUEST вона може використовуватися для відновлення при відмові системної плати, причому підтримується динамічна реконфігурація. Також резервну системну плату можна «наживо» додавати до розділу. Це реалізовано для ОС Windows і Linux.

Паралельне обслуговування:
У PRIMEQUEST окремі розділи можна зупиняти для технічного обслуговування, інші ж розділи при цьому працюють. Модуль управління резервується.

В результаті PRIMEQUEST поєднує в собі якості стандартних серверів x86 і технології платформи PRIMEPOWER, що забезпечують високу продуктивність і доступність.

Продуктивність
За даними корпорації Intel, завдяки процесорам Xeon E7 v3 сервери Fujitsu PRIMEQUEST на 26% підвищують ефективність консолідації ІТ-інфраструктури завдяки збільшенню пропускної здатності при виконанні додатків і підтримують на 40% більше віртуальних машин. Специфікації PRIMEQUEST 2800E2 і процесорів серії Xeon E7 8800 можна знайти на тут.

З переходом на нове покоління Xeon v3 продуктивність PRIMEQUEST зросла приблизно на 20%.





У травні сервери PRIMEQUEST 2800E2 з 8 процесорами Xeon E7-8890 v3 встановили рекорд серед восьмипроцесорних систем при виконанні еталонного тесту SPECint_rate_base2006, а сервер PRIMEQUEST 2800E2 з 2 процесорами Xeon E7-8890 v3 став лідером у тесті SPECfp_rate_base2006 серед двопроцесорних систем. Результати цих та інших тестів можна подивитися тут.

При виконанні тесту SAP SD сервер Fujitsu PRIMEQUEST 2800E2 одночасно обслуговував понад 56 тис. користувачів.

Модель 2800E2 масштабується до 8 процесорів процесорів Intel Xeon E7-8800 v3 і 12 Тбайт оперативної пам'яті (з ОС Linux). Характерно, що зі збільшенням кількості системних плат/процесорів продуктивність сервера при роботі з СУБД зростає практично лінійно, що говорить про збалансованість архітектури системи та її грамотному дизайні. Особливо високих показників вдається домогтися при використанні зовнішнього флеш-масиву.

Резюме
Для чого ж можна використовувати такі серверні платформи? Вони найкраще розкривають свої якості в таких сценаріях використання як критично важливі програми і масштабовані бази даних, аналітика в реальному часі і консолідація серверних потужностей. Така платформа фактично об'єднує до восьми фізично незалежних серверів, допомагаючи значно скоротити операційні витрати.

PRIMEQUEST орієнтований на замовників, які здійснюють міграцію додатків з мейнфеймов і систем RISC/UNIX, реалізують великі проекти масштабування, віртуалізації і розгортання ресурсномістких додатків Linux/Windows, СУБД.

PRIMEQUEST дозволяє мінімізувати планові і непланові простої, оскільки майже всі компоненти системи є повністю надлишковими і підтримують гарячу заміну. Крім того, центральні процесори і оперативна пам'ять стійкі до відмов завдяки багаторівневим механізмів захисту даних. А продуктивність сервера PRIMEQUEST дуже добре масштабується до максимального значення.

Унікальна функціональність і відмовостійкість роблять даний сервер унікальною пропозицією на ринку, а використання новітніх компонентів, таких як Intel Xeon V3 і пам'яті DDR4, дозволяє активно конкурувати з серверами, які використовують 16 процесорів і більше, але засновані на менш продуктивних компонентах.

Повний набір засобів виявлення та виправлення помилок, а також архітектури системи, що забезпечує високу готовність, дозволяють гарантувати максимальну тривалість безвідмовної роботи сервера PRIMEQUEST. Такий сервер дозволяє значно скоротити простої через виконання операцій обслуговування, таких як заміна відмовили компонентів і оновлення мікропрограми. Крім того, завдяки простій конструкції, де більшість компонентів з'єднане з допомогою об'єднавчої плати майже без використання кабелів, компоненти можна замінити через передню або задню панель, не витягуючи обладнання з стійки.

Сервери PRIMEQUEST орієнтовані на компанії, які потребують високонадійної системи на базі Linux або Windows Server, організації, які «переросли» типові сервери x86, і на тих, хто хотів би знизити вартість експлуатації та ліцензійних відрахувань.

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.