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金融危机下刀片服务器的生存空间解读

    如果要为2008年找一个关键词的话,很多人都会选择“金融危机”这个词。寒冬之下,企业预算削减,IT预算也难逃“厄运”。“今年虽然经济大环境不很乐观,但是系统投资的需求却在不断增加,对于IT系统的投资态度会更加谨慎。如何把钱用在刀刃上,如何有效控制成本,将成为我今年工作的重点。”中信银行信息技术部总工程师黄湘武谈道。

    “不单是成本问题,业务规模不断扩大,现有机房空间与不断增加的服务器间矛盾日益凸显,如何解决?短期内我总不能再重新建一个机房吧!”黄湘武说道。

    面临同样问题的还有中国移动辽宁分公司网络信息中心主任孟鑫:“短信、彩信、彩铃、手机上网等各类业务的不断增加,我们机房的服务器已经超冗余运行。服务器数量增加的同时,机房网络布线越来越混乱,电源也不断经受考验。”
 
    中国移动每年都会推出上百个新业务,但现有服务器无法满足业务部门快速部署的需求。为了保证业务的稳定运行,寻找一个易管理、出现故障能够迅速恢复的支撑平台显得尤为重要。

    解决 SOLUTION 

    刀片服务器从结构上由多个“刀片”服务器单元与一个机架式机箱,组成一个高密度服务器集群。每个刀片服务器都包含独立的CPU、硬盘、内存、网络接口等,一个机箱可容纳多个服务器单元,并统一管理,共享存储资源。
自2004年开始,辽宁移动就初步尝试在网管系统以及企业EAI(Enterprise Application Integration,企业应用整合)系统中应用刀片服务器。

    孟主任介绍,辽宁移动使用了7片刀片服务器应用在企业门户系统中,主要为内部员工提供一个强大的团队协作环境,公司员工利用该门户进行文档发布、协同办公,并在网站搜索相关资料。另外,用做Web前端服务器共4片,主要为员工提供访问接入。两片服务器单元用做搜索服务,根据输入信息进行搜索。1片服务器单元用做索引,完成对搜索到的内容编制索引。目前,该门户访问量已经达到38万次,员工可以在企业内就搜索到自己需要的资料。

    辽宁移动希望通过EAI将企业各个独立系统有效整合,以更好地解析并转换来自不同系统间不同应用程序的数据。

    “过去,为了满足业务需要,辽宁移动网管中心建立很多IT支撑子系统,由于历史原因以及业务需求,这些系统只作为独立系统在运行,却给日后的系统及信息交换带来不便。”孟鑫谈道。 

    对此,辽宁移动借助两片服务器,开发对应的适配器来处理不同应用程序的数据以及建立相应的流程,达到将不同IT支撑子系统整合起来,从而建立一个动态的、跨应用、跨平台的业务流程。刀片服务器不仅满足了辽宁移动高密度计算的业务需求,同时刀片服务器在部署、维护以及管理上也带来许多便利。因为在部署刀片服务器时,厂商都提供了自动部署系统的工具,当需要使用新业务时,只需插入一个或多个刀片,部署应用系统即可。免去了以往需要铺设线路、安装服务器等工作,加快了业务应用部署。

    此外,刀片服务器还提供快速故障恢复功能,通过管理工具自动发现系统故障,可以及时切换到备份服务器上。“刀片服务器的应用,已初具成效。未来,我们会结合业务的特点,将更高端的高性能的刀片引入到企业后端应用系统中。”孟鑫讲道。

    刀片服务器给辽宁移动带来了看得见、摸得着的实际好处,而对于中信银行的黄湘武来说,刀片却给他省下了不少的IT成本。 

    在黄湘武的倡导下,中信银行系统开发测试中使用刀片服务器。因为系统开发测试需要小型机的运算环境,高可用性、高可扩展性,但如果使用传统小型机的话,成本很高。而刀片服务器由于共享一个机架,在后续购买刀片服务器时可以省去一部分成本。同时考虑到刀片服务器的易扩展性、可管理性,黄湘武希望在系统开发测试中初步应用刀片服务器,并为日后刀片服务器在其他业务上的应用做初步尝试。

    英国Virgin Money公司是业内领先的线上金融服务提供商,业务的不断发展,使 Virgin Money网站的访问量激增。究竟该采用什么样的IT系统来满足不断增加的访问量,并确保系统的高可用性,为客户提供稳定可靠的服务。

    Virgin Money高级基础架构分析师Andy Makings谈到:“当公司需要更新IT基础架构的时候,可扩展性成为非常重要的因素。” 

    最终,Virgin Money选择刀片服务器,管理Virgin Money的网站以及Virgin Money集团内部网站Virgin Tribe。用户的信息以及来源于Oracle数据库的数据,通过下一层的应用服务器进行处理,并将安全、动态地传输到刀片服务器上。
 
    使用刀片服务器,Virgin Money能够更加方便、经济地增加容量。通过向外扩展的体系结构使企业能够以”按成长所需而付费“的方法快速添加服务器模块,并将计算资源整合到高密度的刀片服务器箱柜中,降低了IT成本。Virgin Money业务量不断增加,在未来,更多的刀片服务器将用来替换基于网络应用的服务器。 

    此外,借助刀片服务器高可管理性,Virgin Money可以同时管理自身及集团内网。同时,Virgin Money刀片服务器运行Linux操作系统。从以前的Solaris操作系统移植到Linux操作系统,这帮助Virgin Money降低了IT架构的长期成本,并且在今后也可以移植到其他的战略性系统上。 

    刀片服务器给Virgin Money带来了大约30%的系统性能提高,刀片服务器的高可用性,使Virgin Money在两个网站之间达到负载平衡,确保其正常运行。 

    价值 Value 

    刀片服务器同传统机架式服务器相比具有自身一些优势。首先,刀片服务器比传统机架式服务器更加节省空间,在刀片机箱系统配置好的前提下,可以方便地插拔刀片服务器单元。在空间占用上只有原来的1/3~1/2。在一个标准机箱中,刀片服务器的处理密度可以提高4?5倍,可以有效节省机房空间。 

    其次,刀片服务器只需在机房统一布线,易于后期维护。
 
    第三,刀片服务器在满配的情况下,与一个机架式服务器相比,成本节省很多。但如果只购买了小部分刀片服务器,成本优势无法凸显。 

    第四,刀片服务器在向上扩展和向外扩展方面均具有创新性。添加新的“刀片”,一般只需将新的单处理器或多处理器刀片插入到机箱中即可。此外,机箱内部的选件模块还可能使用户添加一些在外部连接便可实现共享的功能。刀片技术的模块化设计可实现快速扩展。 

    第五,刀片服务器的所有关键组件均可实现冗余或热插拔。同时由于减少了大量的电源线、网线产生的接插点,减少了“隐患”。 

    挑战 CHALLENGE 

    刀片服务器在节省空间、降低成本的同时,也面临“窘境”。
 
   “刀片服务器在国内互联网行业没得到广泛应用,一方面受限于IDC现实环境,另一方面是其能耗问题。”搜狐网络运维部运维经理张曙光这样评价刀片服务器。 

    “由于刀片服务器自身结构设计密度较大,在同样的空间,相对于传统机架式服务器,刀片服务器至少可以放2~3倍的数量。而能耗却是原来的1.5倍。”张曙光解释道。看来,刀片服务器的能耗比并没有一个令人满意的提升。 

    国内互联网公司主要是租用IDC,而现有的IDC几乎是按照传统塔式、机架式服务器建设的,在电力密度、空调设计、温控能力上都无法满足刀片服务器的需求。也就是说,互联网企业除非自己建机房,否则根本无法应用刀片服务器。 

    由于刀片服务器高密度,造成局部空间温度过热,同时密度增加要求一个机位要提供更多电力供应。中国移动通信研究院业务支撑研究所副所长周文辉对此说道:“电源问题是刀片服务器发展的一个瓶颈,中国移动每台机架的平均电力设计上限是5千瓦,而刀片服务器全部插满的话,保守估计则可能超过20千瓦,由于供电能力的限制,使得刀片服务器无法充分发挥其高密度部署的优势。” 

    “我们非常愿意尝试刀片服务器,从性能上看它非常适合互联网行业,但由于IDC问题,至少短期内我们还无法应用。”张曙光无奈地回答道。 

    此外,每年空调、电力的成本占到整个IDC成本的60%~70%,如何解决IDC的供电问题,关乎刀片服务器的发展。
 
    与此同时,周文辉更提出了目前刀片服务器遭遇的“窘境”:刀片服务器缺乏统一的标准,这给企业带来产品兼容的问题。刀片服务器主要有两大标准,一方面是来自IT厂商IBM与HP的不同事实标准,体现在机槽、电压等方面。另一个则是电信设备厂商不同标准-ATCA。

    其中,不同厂商产品标准不同,使得企业如果购买某一厂商的机柜,下次扩展刀片服务器时,必须购买相同品牌的刀片服务器,使企业有一种被“套牢”的感觉。
 
    周文辉更认为,刀片服务器在自身体系架构设计上更面向集中存储,即刀片服务器后面挂有巨大的磁盘阵列,集中存储,共享存储资源。

    此外,刀片服务器只有具备一定规模才能凸显成本优势。因为一个机柜要插多个刀片,如果只应用几个刀片,就不划算。从成本来看,刀片服务器分为投入成本、维护成本。前期投入成本较高,但后期维护成本则相对机架服务器会小一些。 

    另外,刀片服务器共享模块,“如果共享出了问题,影响面就不是一两个刀片的问题了。”黄湘武说道。例如,10个刀片在一个机箱里,如果机柜出了问题,这10个刀片都用不了。
 
    “我们需要看到大规模数据中心大范围应用刀片服务器的实例,能够验证刀片服务器在高密度部署时在能耗、散热、可靠性等方面的可行性。”周文辉谈道。企业的CIO更希望能够有一个成功的实例作为借鉴。
 
    未来 FUTURE
 
    “伴随虚拟化技术的发展,市场上出现了具有虚拟化技术的刀片服务器。随着单机处理能力越来越强,刀片上部署虚拟化技术也是必然趋势,可以提高设备利用率。”IBM刀片服务器专家曹麒麟谈道。

    例如,更换刀片服务器的硬件时,参数对外面的IP网络和存储网络是透明的,无需重新配置,甚至可以实现刀片服务器跨机箱的故障转移。机箱中的某个刀片发生故障,上面的应用可以自动迁移到其他机箱中的备用刀片上,不仅应用迁移,同时MAC地址和WWN地址也迁移到备份刀片上,这样对外界环境基本没有影响。 

    未来,由于刀片服务器的I/O密集,便于集中管理,解决传统虚拟化技术中的I/O压力,使得刀片服务器同虚拟化技术集合,更具有先天优势。

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