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单插槽服务器正在颠覆服务器市场

来源:机房360 作者:litao984lt编译 更新时间:2018/7/18 10:13:49

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摘要:在本文中,我们将帮助广大读者朋友们了解单插槽服务器正在如何颠覆传统的企业服务器市场。另外,我们还将帮助您了解这种服务器技术如何实现与虚拟化和大量的I / O工作负载的协同工作。

  日前推出的基于AMD EPYC的全新单处理器HPE ProLiant DL325 Gen10服务器将以单处理器的经济型价格为企业客户提供双处理器的性能。

  双插槽服务器几乎是每家企业数据中心的旗舰级组件。但是,尽管这些服务器拥有两个插槽,但这些服务器通常只有一个CPU,这就引发了一个问题——如果这些服务器不能被充分利用的话,企业为什么要部署这些服务器模型呢?

  微架构在设计和性能方面的进步为企业客户带来了一项可能的备选方案:单插槽服务器。

  在本文中,我们将帮助广大读者朋友们了解单插槽服务器正在如何颠覆传统的企业服务器市场。另外,我们还将帮助您了解这种服务器技术如何实现与虚拟化和大量的I / O工作负载的协同工作。

  双插槽服务器——是配有两个“插槽”以支持两个中央处理单元(CPU)的服务器,这类服务器几乎是每家数据中心和服务器机房的中流砥柱。但是,当您走进任何一处服务器机房或数据中心,并从其安装导轨上拉出三台服务器,掀开封盖,您可能会发现至少有一台服务器只安装了一款CPU。如果您转到针对任何服务器运行性能监视器(PerfMon)实用程序的监控控制台并话,则很可能会看到CPU的利用率仅为25%至35%的范围。

  当前,CPU微架构和设计方面的进步已经使得服务器平台可以达到令人难以置信的性能水平。在许多情况下,计算能力和资源已然大大超出了其所支持的工作负载的实际需求。即使在大型企业的IT部门中,CPU也常常处于高度利用不足的状态。由此所引发的一个问题便是——既然企业数据中心的这些服务器未在服务器机房中被充分利用,那么企业为什么仍然还坚持继续部署双插槽服务器呢?

  全球著名的市场调查机构Moor Insights & Strategy(MI&S)公司已经看到了市场的这一转折点。其分析师表示:我们相信,像惠普这样的公司正在通过设计推出高性能的单插槽服务器来应对服务器市场的趋势,这些服务器可以满足各种规模的IT企业组织的需求。如下,我们将为详细您介绍单插槽服务器和HPE ProLiant DL325 Gen10服务器的相关情况。

  技术的发展历程

  早在2005年,当AMD公司宣布推出其第一款x86本地双核处理器时,就标志着该行业的转变。这种新的微体系架构与处理技术的进步相结合,使硅片和服务器供应商能够将更多的计算能力和资源打包到服务器平台中。今天的服务器在单个CPU中可以打包32个内核和64个线程。

  随着多核和制造技术的进步,第二次的技术发展——虚拟化技术的普及为服务器机房和数据中心带来了深远的影响。该技术对IT企业组织所带来的好处是显而易见的——大大减少了物理服务器的占用空间,并简化了管理流程。

  然而,事实上,仅仅只有部分的IT企业组织实现了虚拟化的部署所带来的益处。尽管通过实时迁移技术提高了应用程序和工作负载的弹性,但管理虚拟化环境的复杂性也已经抵消了较之管理较少物理服务器的好处。虽然虚拟化技术有助于提高数据中心的运营效率,但IT企业组织通常并未看到服务器利用率的明显提升。

  那么,为什么IT企业组织仍然在继续部署利用率严重不足的双插槽服务器呢?究其原因就在一个词:资源。传统上,单插槽服务器是匹配较低的预成型CPU发货的,以降低内存和资源寻址能力(例如,附加卡和存储)。而那些希望在其企业内部部署虚拟化技术的中等市场IT企业组织传统上其实都是被迫采购的,以实现必要的性能水平。

  MI&S将诸如DL325等服务器产品的推出视为服务器行业的一大转折点。企业级处理器和内存性能,I / O可扩展性和安全性首次在单插槽服务器中实现了。 DL325可能是中小型IT企业组织理想的虚拟化服务器选择。此外,该服务器非常适合依赖内存或I / O的工作负载,如软件定义的存储(SDS)。

  双插槽的性能,单插座的经济性

  如前所述, IT企业组织为了能够从服务器实现企业级的虚拟化性能,传统上必须支付双插槽服务器的溢价?;痪浠八?,为了获得处理器性能以及内存和I / O可扩展性,无论服务器中有多少CPU,这些企业都需要购买专为第二个处理器设计和制造的服务器。

  作为一款企业级单插槽机架式服务器,DL325是专为高密度虚拟化环境量身定制。该服务器拥有多达32个多线程核心,8个内存通道,2TB DDR4 RAM,10个NVMe驱动器和3个PCIe 3.0插槽。这种配置比当前数据中心的普通服务器的配置更高。

  由此,IT企业组织可以享受到类似于大多数双插槽服务器的性能,而又无需为未使用的主板组件支付费用。

  AMD EPYC芯片产品——惠普PROLIANT DL325 GEN10的基石

  DL325如何能够实现这种级别的虚拟化性能呢?其始于AMD EPYC片上系统(SoC)。其平衡的架构允许更多的虚拟机得以能够更高效地运行。


图1:AMD EPYC SOC是惠普ProLiant DL325 GEN10的核心,资料来源:Moor Insights&Strategy

  EPYC SoC的一大关键特性便是其内存寻址功能。在过去的十年中,虚拟化的需求需要更多的内存带宽和容量。具体而言,缺乏足够的内存通道会妨碍到计算资源的充分利用。由于EPYC的八个内存通道,虚拟机利用计算资源时可获得更多带宽。因此,IT企业组织应该能够在不牺牲性能的情况下实现更高的服务器利用率。

AMD EPYC模型

内核数

内存通道

内存带宽

I / O带宽

7551P

32

8

2TB

128

7401P

24

8

2TB

128

7351P

16

8

2TB

128

  图2:AMD EPYC单插座产品系列,资料来源:Moor Insights&Strategy

  如图2所示,请注意EPYC产品功能的保真度。AMD公司跨其所有产品实现了强大而丰富的功能。内存寻址能力,容量和可扩展性已完全启用。

  虽然我们所展示的是EPYC“单插槽”产品系列的阵容,但重要的是要注意,IT企业组织可以为其DL325服务器配备来自AMD公司的更多(或更少)性能更高的CPU,以满足其工作负载的特殊要求。例如,某些IT组织可能希望在其其服务器中采用最快的32核心处理器,以支持分析工作负载。而这一需求通过惠普企业公司的配置工具可以很容易的实现。

  惠普企业公司PROLIANT DEMOCRATIZES企业级的性能

  MI&S将“企业级性能”视为不仅仅只是一项基准而已。虽然原始性能很重要,但IT企业组织还应该考虑服务器的其他相关功能,这些功能有助于实现整体工作负载的性能,推动实现可管理性,可靠性,可用性和安全性(RAS)。

  DL325服务器的性能在各方面看起来都相当良好。

  原始性能——DL325平台通过在SPECvirt_sc2013基准测试中为1500 @ 84台虚拟机评分来设置单插槽虚拟化性能的标准。这对中端市场的IT企业组织意味着什么呢?即意味着每台物理服务器将能够以更快的速度运行更多虚拟机。

  工作负载的优化——惠普企业公司在ProLiant产品组合中设计了多项功能,以实现优化的工作负载性能。

  其中一个更有趣的功能是工作负载匹配(Workload Matching),其允许企业客户的IT运营管理人员们在系统BIOS中选择工作负载配置文件,这将自动配置DL325以获得最佳性能。这些功能使IT运营管理人员们可以通过较少的手动设置和维护来加速服务器部署。

  可管理性——HPE OneView使用软件定义的模板加速基础架构部署,并通过减少维护时间和支持成本来提高IT效率。远程系统管理也是IT运营效率的关键。DL325服务器平台附带集成的远程管理(iLO)标准,可用许可证解锁附加功能。

  安全性——安全性是DL325服务器中更重要的功能之一。MI&S还重点强调了HPE的晶片信任根 (Silicon Root of Trust)功能。将这项技术与AMD的安全处理器集成后,企业组织将从数据中心的最高安全级别中受益。


图3:HPE的晶片信任根与AMD芯片的安全性合作

  HPE的晶片信任根始于iLO获得供电,并且在服务器启动之前,使用硅中不可变的指纹验证iLO固件。在引导过程中的每一点——从固件加载到BIOS再到OS——固件的真实性都经过验证。如果发现任何差异,管理员可以自动将服务器重新配置为最后一个已知的良好映像;或者服务器可以脱机以进行进一步的检查。

  惠普PROLIANT DL325 GEN10 在何处发挥其功效

  无数用例证明了企业组织可以从DL325服务器的部署中受益。内核与内存之比以及与I / O的比率使其成为中端市场IT企业组织和服务提供商构建横向扩展计算环境的有力工具。如下,我们将为您详细介绍一些更有趣的用例。

  1、中端市场的虚拟化基础设施

  有多种方法可以衡量IT企业组织中的虚拟机的性能——包括虚拟机的密度、虚拟机的“原始”性能、每台虚拟机的成本价格等。无论从哪方面比较,DL325均处于领军地位。其32个多线程内核和高达2TB的内存允许实现最大的虚拟机密度。

  2、I / O强化工作负载

  大量的PCIe Gen3通道转化为大量的存储空间和丰富的可扩展性。DL325配备了三个PCIe插槽,可用于现场可编程网格阵列(FPGA)和专用的集成电路(ASIC)等加速器,从而为工作负载(如数据分析)提供更高的性能。 需要注意的是,DL325在其发布时并不支持GPU加速器(2018年五月六日)。

  3、软件定义的存储

  AMD EPYC架构中的128个PCIe通道可以转化为HPE的强大SDS平台。 HPE采用了这128条PCIe通道,并开发了支持多达10个NVMe驱动器,嵌入式4x1GB网卡和3个PCIe 3.0插槽的服务器。将这种存储和网络与高达2TB的DDR4 RAM和32个多线程内核相结合,创建了一个利用性能和容量的平台。

  为中端市场企业节省TCO

  对于那么所部署的服务器的数量尚未达到数千台规模的IT企业组织来说,总体拥有成本(TCO)通常并没有太大的意义。虽然详细的TCO分析完全考虑了TCO计算中的所有相关要素,但我们相信,那些部署了DL325服务器的中端市场企业组织可以显著的节省资本支出(CapEx)和运营支出(OpEx)。而这些节省可以从服务器物料清单(BOM)成本和软件许可(取决于许可的模式)中获得。

  对于一般的IT基础设施工作负载,DL325的成本节约不会带来性能方面的损失;事实上,事实恰恰相反。当衡量服务器平台的性能时,有几项企业级的基准可供参考。其中的黄金标准是SPEC(标准性能评估公司)。在HPE最近提交的基准测试中,DL325超过了自身:

  SPEC CPU2017是一套测试,可根据特定处理器检查服务器平台在执行不同任务时的性能。SPECrate 2017 Integer和SPECrate 2017浮点测量方案对在一段时间内的工作进行测量。这两大特定的测试是CPU性能的良好代理。一台配备了单个EPYC处理器的DL325的性能与配备了两倍价格的竞争平台的第三方服务器相当。


图4:惠普PROLIANT DL325 GEN10的性能,资料来源:Moor Insights&Strategy

  请注意两款服务器的性能和性价比。单插槽DL325提供了较之竞争平台等效的整体和浮点性能。而且其在成本方面具有显著的优势。如前所述,这可以转化为各种规模的IT企业组织的实际成本节约。

  SPEC virt_sc2013是一项衡量服务器平台整体虚拟化性能的测试。如前所述,DL325服务器已经显示出了令人印象深刻的性能数据,在单款AMD EPYC 7551P CPU上加载1500 @ 84台虚拟机。这使得DL325处于单插槽虚拟化的领军地位。

  借助软件授权许可的实现的成本节约

  软件许可授权因供应商的不同而异——包括每款核心,每款虚拟核心,每个插槽,每个字段等。但是,企业为每个插槽部署的软件应用程序的许可授权可能能够通过部署DL325来降低运营成本。例如,VMware vSphere Enterprise按“每个插槽”授权。在传统的数据中心中,这种工作负载将托管在双插槽服务器上。在单插槽服务器上部署vSphere的功能应该将许可成本降低一半。这一举措可能会为中等市场的IT企业组织平均节省数千美元。

  总结

  当前,全球的服务器市场正在不断变化,DL325服务器的推出标志着又一个转折点——具有企业级性能的单插槽服务器的出现。

  DL325的设计使其成为虚拟化和I / O密集型工作负载(如软件定义存储)的理想选择。对于那些当前的中端市场计划启动新的虚拟化项目的IT企业组织应该积极的将DL325作为这些项目的基石。而已经部署了虚拟化的中端市场的企业组织则应考虑将其虚拟化工作负载迁移到DL325服务器。

  责任编辑:DJ编辑

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