Вычислительная система
Как уже утверждалось, современный метод организации вычислений путем консолидации достигается путём создания горизонтального или вертикального вычислительного центра.
Горизонтальный вычислительный центр
Назначение
Согласно схеме построения горизонтального вычислительного центра (ВЦ), вычислительная мощность (процессоры) аккумулируется в результате совместного использования большого числа недорогих серверов. Подобный подход позволяет хорошо масштабировать ВЦ по мере появления новых задач и роста требований к производительности вычислительной подсистемы.
Однако, в случае неправильного проектирования, по мере масштабирования вычислительной подсистемы (увеличения числа серверов) нарастают проблемы, характерные для традиционных ВЦ.
Для предотвращения подобного сценария развития нужны специальные технологии, позволяющие существенно снизить удельный вес компонентов коллективного пользования (электропитание и охлаждение, управление и мониторинг, внешние коммуникации) в структуре ВЦ. По такой технологии выполнены blade-серверы.
Подробнее
Архитектура решения
Платформа на основе технологии blade-серверов представляет собой шасси с набором слотов для размещения вычислительных модулей, представляющих собой одно-, двух- и четырехпроцессорные серверы.
В blade-шасси централизованы все общие элементы вычислительных модулей:
- Система электропитания и охлаждения;
- Система управления и мониторинга;
- Внешние коммуникации (Ethernet, Fibre Channel);
- Приводы съемных носителей (FD, CDROM).
Каждый из blade-серверов получает доступ к этим ресурсом через расположенную в шасси объединительную панель (midplane), причем все соединения здесь выполнены по "бескабельной" технологии. Характерной особенностью blade-шасси является полностью резервированная архитектура, включая все коллективные ресурсы и объединительную панель. Повышенная отказоустойчивость объединительной панели обеспечивается отсутствием активных компонентов.
В blade-шасси предусмотрены отсеки для размещения дублированных коммутаторов Ethernet и Fibre Channel, предназначенные для доступа blade-серверов к локальной сети (LAN) и сети хранения данных (SAN). Все это позволяет резко сократить число внешних кабельных соединений. (до 8-12 раз).
Экономический эффект
Применение технологии blade-серверов при создании горизонтального вычислительного центра позволяет существенно снизить совокупную стоимость владения (TCO) вычислительным центром за счет удешевления ключевых составляющих этого показателя:
Стандартизация. С аппаратной точки зрения blade-серверы полностью идентичны. В случае, когда образы операционных систем серверов размещены в дисковой подсистеме, можно максимально стандартизовать базовые настройки blade-серверов и «обезличить» их.
Это позволит существенно снизить стоимость сопровождения ВЦ за счет унификации процедур поддержки и повышения гибкости системы.
Защищенность бизнеса. Благодаря стопроцентной стандартизации вычислительных модулей возникает возможность полной унификации процедур действий персонала в случае выхода из строя любого blade-сервера, обслуживающего любой сервис. Процедура восстановления доступности сервиса заключается в изменении области видимости подсистемы хранения данных и занимает несколько минут.
Управляемость. Поставляемые с blade-системами специализированные решения для мониторинга и обслуживания позволяют отказаться от развертывания дорогостоящих, а в данном случае избыточных систем управления инфраструктурой предприятия. Встроенные модули удаленного управления делают ненужной громоздкую аппаратуру доступа к локальной консоли, а сопровождение системы прозрачным.
Масштабируемость. Централизация коллективных компонентов вычислительной подсистемы позволяет обеспечить постепенное наращивание процессорной мощности вычислительного центра с минимальным вложением инвестиций. Инвестировав однажды в blade-шасси, Покупатель дальше платит фактически за дополнительную процессорную мощность не платит за сопутствующие элементы инфраструктуры.
Стоимость персонала и затраты на обучение. Благодаря полной идентичности и взаимозаменяемости компонентов платформы горизонтального ВЦ можно резко снизить число процедур поддержки информационной системы и действий персонала в чрезвычайных ситуациях. Благодаря этому снижаются требования к квалификации обслуживающего персонала.
Скрыть
Вертикальный вычислительный центр
Назначение
Вычислительная подсистема вертикального ВЦ создается на базе небольшого числа многопроцессорных (SMP) серверов.
Подробнее
Цели и задачи
Наращивание процессорной мощности вертикального ВЦ осуществляется путем установки дополнительных процессоров и модулей памяти в имеющиеся серверы. Возможна также активация установленных, но не используемых процессоров и памяти путем ввода лицензионного ключа (дополнительная мощность по требованию, Capacity on Demand, CoD). При этом неиспользуемые ресурсы могут автоматически активироваться сервисным процессором сервера в случае выхода из строя активных компонентов.
Область применения
В современной информационной системе число сервисов, для функционирования которых необходима отдельная программно-аппаратная среда, как правило, превышает число серверов в составе вертикального ВЦ. С другой стороны, один сервис, как правило, не может утилизировать все вычислительные ресурсы мощной многопроцессорной системы. Современные SMP-серверы с RISC-процессорами поддерживают технологию создания виртуальных серверов (LPAR, логические домены и пр.). Благодаря этому, каждому сервису может быть выделена отдельная виртуальная платформа. Техника некоторых производителей поддерживает технологию динамического перераспределения ресурсов между виртуальными серверами, функционирующими на одной аппаратной платформе (DLPAR).
Экономический эффект
Построение вертикального ВЦ позволяет снизить совокупную стоимость владения информационной системой за счет уменьшения расходов по следующим показателям.
Стандартизация. Особая рабочая среда для каждого из сервисов создается в рамках виртуальных разделов, размещенных на одном или небольшом числе физических серверов. Независимо от разнообразия выполняемых прикладных задач, обслуживание вычислительной подсистемы сводится к обслуживанию небольшого количества высокопроизводительных машин, а не нескольких десятков отдельных аппаратных платформ в случае классического ВЦ.
Защищенность бизнеса. В рамках каждого из высокопроизводительных SMP-серверов продублированы все компоненты физической инфраструктуры. В сочетании с технологией «дополнительная мощность по требованию» и с использованием кластерного ПО, данная архитектура обеспечивает непрерывность практически любого сервиса.
Управляемость. RISC-системы, традиционно являющиеся основой вертикальных ВЦ, предоставляют полный набор функций для обеспечения сопровождения и облегчения управления аппаратно-программной платформой.
Масштабируемость. Технология виртуальных серверов позволяет оптимально утилизировать аппаратную платформу, предоставляя приложениям ровно столько ресурсов, сколько требуется в данный момент.
Стоимость персонала и затраты на обучение. К обслуживанию многопроцессорных RISC-систем традиционно привлекаются высокооплачиваемые кадры. Консолидация ресурсов на базе унифицированной аппаратно-программной платформы позволяет снизить требования к числу высококвалифицированных сотрудников.
Скрыть
