Практически все основные производители представили недавно новые модели серверов UNIX старшего класса, что серьезно изменило их «усредненный портрет».

Когда-то, на заре эпохи информационных технологий, емкость всего мирового рынка компьютеров составляла пять мэйнфреймов. За прошедшие полвека число компьютеров несколько увеличилось, как и разнообразие их типов и моделей. Еще не так давно была модной концепция «клиент-сервер» — идеологическое обоснование засилья настольных ПК. С развитием Internet и усложнением решаемых задач изменилась и архитектура крупных информационных систем. С одной стороны, «централизованные вычисления» вновь получили признание в форме суперсерверов под управлением ОС UNIX на базе процессоров RISC. С другой — миллионы одинаковых ПК и терминалов в качестве средства доступа дополнились широчайшим набором разнообразных устройств: от сотовых телефонов поколения 3G до планшетных и сетевых ПК.

Объединить столь разнообразные устройства призвана многозвенная архитектура (в первых версиях трехзвенная — уровни представления, логики и данных), причем элементы, составляющие ее, могут быть как сконцентрированы в одной «серверной», так и распределены между несколькими центрами данных на разных континентах.

АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

На разных уровнях многозвенной архитектуры нашлось место всем конкурирующим концепциям: и традиционным ПК, и новомодным PDA, и ПК-серверам, и суперкомпьютерам с сотнями процессоров. Мы не будем рассматривать устройства, оккупировавшие «уровень представления», — это отдельная тема, а совсем кратко рассмотрим серверы уровня логики, на которых выполняются бизнес-приложения и приложения внешнего интерфейса. Как правило, это почтовые, Web-, proxy-серверы и т. д. Основное внимание будет уделено суперсерверам: занимая место в ядре информационных систем, они осуществляют обработку больших и сверхбольших баз данных. Для этих задач характерны требования безостановочной работы с надежностью вплоть до 99,999 %, безусловного восстановления состояния после любого сбоя, а также ограничение возможности по разбиению задач на мелкие независимые части, так как единая база данных не может быть «порезана» на несвязанные части.

Таким образом, современная информационная система большого и очень большого масштаба состоит из набора теперь уже типовых компонентов, к которым можно отнести:

  • уровень доступа. В качестве клиентских устройств доступа кроме традиционных терминалов и настольных ПК все шире применяются мобильные устройства: сотовые телефоны, карманные ПК и планшетные компьютеры;
  • многочисленные маломощные серверы внешнего интерфейса. Они управляют доступом к системе и обычно выполняют такие программы, как почтовые и терминальные службы, Web- и proxy-серверы, брандмауэры, службы аутентификации и т. д. Их количество может варьироваться от нескольких единиц в небольшой организации до сотен в центре обработки данных крупного поставщика услуг доступа. Характер задач позволяет активно использовать кластеры с десятками узлов;
  • уровень приложений. Здесь, как правило, работают достаточно мощные серверы среднего и старшего класса, так как для них уже важна пиковая производительность, особенно если это связано с большими вычислительными задачами. Чаще всего это многопроцессорные серверы, каждый из которых выполняет задачу определенного типа: ERP, CRM, SCM. К ним предъявляются повышенные требования по степени доступности и надежности, так как каждый сбой может приводить к значительным убыткам;
  • уровень хранения/обработки данных. Это ядро информационной системы, объединяющее самые мощные серверы из доступных в организации. Объект обработки - очень большие базы данных, которые сложно, если вообще возможно, разделить на слабосвязанные компоненты. Процесс обработки и обеспечения доступа к базе данных не может быть прерван ни на минуту, так как от него зависит функционирование всех остальных компонентов информационной системы. Более того, даже после случайного сбоя система должна быть быстро и полностью восстановлена, так как даже частичная потеря данных - настоящее бедствие, последствия которого трудно предсказать. Именно на этом уровне сосредоточены системы хранения данных емкостью до нескольких десятков терабайт и наиболее мощные из производимых в настоящее время компьютеров.

Для каждого из уровней информационной системы (за исключением, конечно, устройств доступа) выпускаются многочисленные модели серверов. Все крупные производители стараются включить в свои модельные ряды серверы для всех уровней информационной системы. Конечно, отличия имеются, но логика построения архитектуры современных систем приводит к тому, что в модельных рядах различных компаний есть много общего.

Уровень внешнего интерфейса. Отличительной чертой решаемых на этом уровне задач является разбиение на множество независимых модулей, распараллеливание процесса исполнения и допустимость потери состояния при сбоях. Поэтому здесь широко применяются дешевые ПК-серверы и младшие модели серверов UNIX, причем они практически сравнялись по ценам и возможностям. Их отличает наличие всевозможных средств кластеризации и балансировки нагрузки между десятками серверов одновременно. Характерная задача — увеличение мощности сайта Web в пиковые рождественские распродажи путем простого добавления в кластер еще десятка серверов с их последующим отключением 1 января.

Уровень ядра. В ядре информационной системы обрабатывается информация из больших и сверхбольших баз данных. И именно здесь развернулось основное соревнование за максимальную надежность и производительность. Как уже неоднократно отмечалось, сверхбольшая база данных не может быть разделена на логически независимые части. Она должна поддерживаться как единое целое. Это не значит, что отдельные транзакции не могут выполняться на разных процессорах, но сбой любого из них может привести к крушению всей базы. Поэтому именно для суперсерверов, занятых такой ответственной задачей, важны следующие характеристики:

  • надежность на уровне 99,999 %;
  • безусловное восстановление состояния программно-аппаратной системы после сбоя;
  • максимальная производительность и масштабируемость каждого конкретного сервера.
СТРУКТУРА ТИПИЧНОГО МОДЕЛЬНОГО РЯДА

Наличие у поставщиков серверов модельных рядов, полностью обеспечивающих потребности организаций на всех уровнях структуры информационной системы, означает для пользователей отсутствие проблем с совместимостью и, в некоторых случаях, взаимозаменяемость отдельных блоков серверов разного уровня. Такой политики придерживаются все компании, продукция которых рассматривается в этом обзоре: Sun Microsystems, Fujitsu Siemens Computers, Hewlett-Packard, Compaq, IBM, Bull.

Младшие модели для внешнего интерфейса. Для массовых приложений внешнего интерфейса выпускаются дешевые и компактные серверы в стоечном исполнении в корпусах высотой 1U. Как правило, они имеют один или два процессора, два диска SCSI с «горячей» заменой, встроенный CD-ROM, два контроллера Ethernet и один контроллер PCI. Цена на такие серверы в начальной конфигурации составляет около 1 тыс. долларов. Обычно они устанавливаются в больших количествах в центрах обработки данных крупных провайдеров. Поэтому в них предусмотрены средства управления, оптимизированные для одновременного обслуживания десятков и сотен серверов.

К этой же группе относятся небольшие серверы для рабочих групп и подразделений. Число процессоров может достигать четырех, оперативная память — 8 Гбайт. Так как такие серверы часто используются в качестве автономного устройства в подразделениях компаний, то в них предусмотрено достаточно места для дисковой памяти (до шести дисков). Конструктивное исполнение может быть как стоечное в корпусе высотой от 6 до 10U, так и автономное в корпусе «башня».

Средние модели для внешнего интерфейса. Средние по мощности модели наиболее широко применяются в качестве основных серверов подразделений крупных компаний или небольших организаций. Современные устройства могут иметь до 8 или 16 процессоров и оперативную память до 16 Гбайт. Их отличительной особенностью являются развитые средства кластеризации и обеспечения высокой готовности. В последнее время все компании-изготовители активно внедряют в подобное оборудование дополнительные возможности, ранее характерные только для старших моделей серверов UNIX или даже для мэйнфреймов. Так, серверы модульного исполнения имеют в своей основе коммутирующую матрицу, объединяющую процессорные блоки.

Суперсерверы для обработки данных. Старшие модели серверов предназначены для ядра вычислительной системы средней, большой или очень крупной организации. Практически все производители недавно представили новинки в этом классе оборудования, что значительно изменило их «усредненный портрет». Тем не менее в них гораздо больше общих черт, чем можно было бы предложить. Все серверы построены по принципу многопроцессорной архитектуры, когда относительно независимые процессорные блоки объединены общей коммутирующей панелью. Как правило, процессорные блоки конструктивно представляют собой отдельную плату, на которой монтируются четыре процессора с их кэш- и оперативной памятью, а также шины PCI. Обмен данными между процессорами, устройствами ввода/вывода и оперативной памятью регулируется коммутирующей матрицей, которая может иметь иерархическую двухуровневую структуру. Первый уровень — коммутация данных между процессорами на отдельном процессорном модуле, второй — коммутация между модулями. В решениях компании IBM используются двухпроцессорные кристаллы. В серверах компании HP реализована трехуровневая структура коммутации: коммутатор коммутаторов. В будущих версиях предполагается появление и четвертого уровня коммутации между коммутаторами отдельных серверов.

Такая архитектура позволяет достаточно просто наращивать производительность системы путем добавления новых процессорных модулей. Общая производительность будет определяться пропускной способностью коммутатора и накладными расходами на управление большим числом процессоров. Поэтому наибольшую производительность обеспечит то решение, в котором используются процессоры с максимальной единичной производительностью и максимально допустимым с точки зрения накладных затрат на управление числом процессоров. И здесь возможны вариации. Так, например, бинарно совместимые процессоры компаний Sun и Fujitsu Siemens различаются архитектурой привилегированных регистров, используемых для управления многопроцессорными конфигурациями. Благодаря этому, в сервере Fujitsu Siemens уже на протяжении года поддерживается работа 128 процессоров, а компания Sun объявила о полноценной поддержке 72 и ограниченной для 106 процессоров только в конце прошедшего года.

Большое значение при обработке сверхбольших баз данных имеет объем доступной оперативной памяти. Безусловный лидер в этой области — компания Sun, хотя оно и уступает остальным конкурентам по общей средней скорости работы коммутатора. Для сбалансированного подключения столь мощных серверов к внешним устройствам необходимо достаточное количество шин PCI. Так, грядущее массовое распространение Gigabit Ethernet потребует резкого увеличения числа доступных в сервере шин PCI. По количеству шин PCI (192 шины со 192 слотами) опережает других Fujitsu Siemens Computers с сервером PRIMEPOWER 2000. По количеству слотов PCI (224 на 64 шинах) первенство принадлежит компании Compaq с ее сервером GS320, но неочевидная судьба процессоров Alpha может нивелировать и это преимущество.

Модульный подход позволил всем компаниям реализовать виртуальные разделы. Данная технология дает возможность не только одновременно запускать на одном сервере несколько виртуальных компьютеров, выделяя для них свои собственные процессоры, память и каналы ввода/вывода, но и производить замену вышедших из строя блоков в «горячем» режиме или наращивание мощности сервера без его остановки. При этом следует учесть, что не все компании поддерживают динамические виртуальные разделы. В некоторых случаях для этого необходимы последние версии операционных систем, но не для всех серверов они уже доступны.

Кроме того, необходимо помнить, что, когда компания-изготовитель сообщает о возможности установки в сервере новейших моделей процессоров, вам потребуется заменить и уже имеющиеся процессоры, что может быть неоправданно дорого. В серверах PRIMEPOWER 2000 компании Fujitsu Siemens допускается одновременная установка процессоров с разными тактовыми частотами. Эта особенность свойственна и серверам HP Superdome, но подчеркнем, что в пределах одного виртуального раздела все процессоры должны быть одинаковыми. Для остальных серверов требуется замена всех процессоров.

Еще одним полезным следствием модульной архитектуры является совместимость по процессорным модулям серверов старших моделей с младшими. Такую возможность обеспечивают все производители.

При таком большом числе сходных черт в архитектуре компаниям приходится бороться за конкурентные отличия, используя свой опыт разработки мэйнфреймов. Все без исключения производители предлагают решения с надежностью на уровне 99,999%, что соответствует приблизительно 5 мин простоя в год. Как правило, это не только технические, но и организационные решения, оформляемые отдельным контрактом и за отдельные деньги. Поэтому достижение надежности подобного уровня — предмет отдельных переговоров с вашим поставщиком.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТАРШИХ МОДЕЛЕЙ

При сравнении конкретных моделей серверов их удобно группировать по базовым технологиям, так как в моделях разных компаний установлены или совместимые, или одинаковые процессоры. Никто не покупает серверы такого класса, не выбрав предварительно прикладные системы, которые будут на них эксплуатироваться. А так как практически все производители специализированного программного обеспечения, поддерживая все основные платформы, тем не менее имеют предпочтительную, для которой новые версии ПО выпускаются в первую очередь, то выбор базовой платформы и основного процессора приобретает определяющее значение на весь жизненный цикл информационной системы. Поэтому систематизацию рассматриваемых серверов следует начинать с их разделения по применяемым процессорам. Мы выделили, хотя и несколько условно, три такие группы.

К первой из них относятся SPARC-совместимые процессоры, которые в своих серверах устанавливают компании Sun Microsystems и Fujitsu Siemens Computers. При этом следует отметить, что компания Fujitsu Siemens разрабатывает и производит собственную модель SPARC-совместимого процессора полностью самостоятельно, основываясь только на общедоступных спецификациях SPARC v9. Определенная свобода в разработке внутренней архитектуры позволила компании Fujitsu Siemens создать семейство процессоров с лучшими характеристиками по производительности при такой же тактовой частоте и разработать на их основе серверы с большим числом процессоров по сравнению с прототипом. Вторая группа — процессоры Power4, применяемые в серверах компании IBM и Bull. Последняя использует модели процессоров, произведенные IBM, поэтому различий в серверах этих двух компаний намного меньше, чем общих характеристик.

У компаний Hewlett-Packard и Compaq собственные разработки — процессоры HP PA-RISC и Alpha соответственно, причем они не совместимы друг с другом по двоичным кодам. Но тем не менее мы объединили их в одну группу по маркетинговым соображениям, так как нынешним пользователям этой продукции, очевидно, придется в будущем ориентироваться на техническую политику обновленной компании Hewlett-Packard. Хотя Compaq объявила, что новейшие процессоры Alpha 21264 не станут последними и в следующих модификациях сервера GS320 будет поддерживаться 48 и более процессоров обновленных моделей, уже после этого поступило сообщение о переходе команды разработчиков технологии Alpha в компанию Intel с передачей соответствующих прав, с одной стороны, и сворачивании участия компании HP в разработке процессора IA-64, с другой. С учетом недавних событий по объединению компаний Hewlett-Packard и Compaq будущую судьбу этих двух технологий трудно прогнозировать, но в любом случае их пользователям придется иметь дело с новой компанией HP.

Таким образом, можно говорить, что сейчас на рынке присутствуют три основные группы поставщиков серверов UNIX старшего класса.

SUN FIRE 15K ОТ SUN
Рисунок 1. Сервер Sun Fire 15K невозможно спутать с продукцией конкурентов.

До недавнего времени флагманским сервером компании Sun был E10000. Но у этой модели имелся один существенный недостаток: по аппаратным компонентам она была слабо совместима с младшими моделями той же серии. Тем не менее общее число проданных экземпляров превысило 3000, в том числе более десяти серверов было поставлено в Россию. Новая модель Sun Fire 15K (см. Рисунок 1) основана на процессоре UltraSPARC III и обеспечивает взаимозаменяемость большинства компонентов снизу вверх с моделями Sun Fire 3800, 4800, 4810 и 6800.

Новые процессоры UltraSPARC III выполнены по медной технологии с тактовой частотой 900 МГц и защитой ECC на всех уровнях памяти. Процессоры сгруппированы на специальных платах по четыре на каждой. На них же расположено по 32 Гбайт оперативной памяти, что при максимальном числе процессорных модулей в 18 единиц обеспечивает возможность установки в сервере до 72-х процессоров и до 576 Гбайт оперативной памяти. Общее число слотов ввода/вывода PCI достигает 72. При использовании сервера для научно-технических расчетов количество процессоров может быть увеличено до 106 за счет уменьшения числа слотов PCI, что несколько ограничивает уровень масштабируемости сервера по сравнению с конкурирующими системами.

Процессорные модули объединяются с помощью межкомпонентного коммутатора Sun Fireplane, работающего на частоте 150 МГц и обеспечивающего пиковую пропускную способность до 172,8 Гбайт/с и до 43,2 Гбайт/с в установившемся режиме. Стоит напомнить, что разные производители применяют разные методы для определения пропускной способности, указываемой в спецификации. Так, компания Sun приводит реально измеренное значение пропускной способности с учетом запаса на устойчивость работы системы. В некоторых случаях указывается теоретическая пропускная способность, полученная расчетным путем. Естественно, она может заметно отличаться от реально достижимой. Рассматривая предложения от разных поставщиков, на это следует обратить особое внимание.

Высокая надежность сервера обеспечивается полным дублированием аппаратного обеспечения, «горячей» заменой процессоров, возможностью сервисного обслуживания без остановки системы.

Как и во всех серверах такого класса, система позволяет создавать с помощью технологии пятого поколения Dynamic System Domains (Gen5) до 18 динамических системных доменов с полной изоляцией исполняемых экземпляров операционных систем и прикладных программ. Динамические домены можно организовать только в случае операционной системы Sun Solaris 8 версии 10/01 или выше. Они позволяют перераспределять ресурсы системы на лету, а также заменять или добавлять в «горячем» режиме такие компоненты, как процессоры, память, платы ввода/вывода. К сожалению, сервер компании Sun не поддерживает работу предыдущих версий операционной системы Sun Solaris и не способен работать с процессорами с разными тактовыми частотами. Такая возможность предполагается только в новых версиях операционной системы Sun Solaris.

Реальная поддержка динамических доменов появится в экземплярах Sun Fire 15K стадии 2, поставка которых начнется в марте 2002 г. А пока заказчики могут получить только версии сервера стадии 1 с ограниченной функциональностью. К недостаткам новой модели можно отнести ограниченную поддержку Sun Solaris 2.6 и 7, для которых написано большое число прикладных систем. Хотя эти версии операционной системы могут быть установлены на новом сервере, компания Sun не предполагает выпускать к ним обновления и не дает гарантий их функционирования. Официально сервер Sun Fire 15K поддерживается только Solaris версии 8. При выборе сервера под конкретное программное обеспечение следует учесть, что прикладные системы проходят сертификацию исключительно на работу под управлением эталонной версии Sun Solaris на оригинальном оборудовании компании Sun. Если вы решите, что вам больше подходит один из клонов, совместимых c процессором UltraSPARC III, то обратите особое внимание на совместимость прикладного программного обеспечения. Данный вопрос можно решить только с компанией-разработчиком конкретного ПО.

В качестве внешней дисковой памяти может использоваться система хранения данных Sun StorEdge объемом до 250 Tбайт.

Общее управление сервером осуществляется посредством системы Sun Management Center, причем все операции управления выполняются с помощью простого интерфейса Java и браузера.

Процедура выпуска на рынок нового сервера такого класса — сложный и многоступенчатый процесс. Поэтому не все новые возможности, реально предусмотренные в конструкции, сразу поддерживаются компанией. В этом обзоре мы говорим только о тех характеристиках серверов, которые уже реально доступны или будут официально предлагаться в ближайшее время. Несмотря на некоторые задержки с выпуском, новый сервер компании Sun по своим характеристикам имеет все шансы превзойти по популярности предшественника — сервер Sun Fire 10000.

PRIMEPOWER 2000 ОТ FUJITSU SIEMENS COMPUTERS
Рисунок 2. Сервер Fujitsu Siemens PRIMEPOWER 2000 позволяет устанавливать процессоры с разной тактовой частотой.

Компания Fujitsu Siemens Computers выпускает серверы UNIX под торговой маркой PRIMEPOWER. К старшим моделям относятся PRIMEPOWER 800, 1000 и 2000. Они основаны на одной и той же архитектуре и взаимозаменяемы по процессорным блокам. Главное отличие между ними состоит в максимальном поддерживаемом числе блоков и, соответственно, производительности. Основа этих серверов — высокопроизводительный суперскалярный 64-разрядный процессор SPARC64 GP, выполненный по медной технологии и соответствующий стандарту архитектуры SPARC v9, утвержденной Международной ассоциацией SPARC International. Он может выполнять до восьми команд за один такт и бинарно совместим с процессорами Sun UltraSPARC II и UltraSPARC III. В настоящее время выпускаются модели с тактовыми частотами 563 и 675 МГц. С учетом того, что серверы PRIMEPOWER 2000 (см. Рисунок 2) — одни из немногих среди рассматриваемых нами обеспечивают одновременную работу процессоров с разными тактовыми частотами, они гарантируют наилучшую защиту инвестиций. Процессоры SPARC64 GP поддерживают технологию ECC для всех видов памяти на пути обработки данных — от кэша первого уровня до межпроцессорных коммутаторов первого и второго уровней и шин PCI, что позволяет предоставить один из самых высоких уровней надежности для серверов старшего класса.

Высокая надежность обеспечивается также многократным дублированием различных компонентов: от блоков питания, число которых может достигать восьми, до резервных системных часов. Внутренняя сеть системного контроля работает независимо от процессоров сервера, поэтому даже при полной невозможности запуска системы информация о сбоях может быть собрана и направлена на системную консоль.

Надежность повышается и за счет установки на сервер дополнительных, но пока не оплаченных ресурсов — системных плат, процессоров и модулей памяти (Enhanced Server Capacity on Demand, ESCoD). При выходе из строя уже оплаченных компонентов резервные заменят их в автоматическом режиме. Резервные ресурсы можно активизировать в периоды высокой пиковой нагрузки.

Для максимального увеличения пропускной способности подсистемы ввода/вывода на каждой шине PCI устанавливается только один слот, т. е. максимально возможное количество — 192 слота на сервере PRIMEPOWER 2000 — означает использование 192 шин PCI.

В этом сервере может быть определено до 15 виртуальных доменов, каждый из которых управляет работой своего процессорного модуля (до четырех процессоров), оперативной памяти и шин PCI. Домены могут быть как статические, так и динамические. Последние позволяют в «горячем» режиме заменять не только диски, но и неисправные процессоры и модули оперативной памяти. Правда, динамические домены возможно организовать исключительно в случае операционной системы Solaris Server версии 8. С версиями 2.6 и 7 поддерживаются только статические домены.

Кластерное программное обеспечение PRIMECLUSTER позволяет строить кластеры с числом узлов до 64. Причем узлами кластера могут быть как серверы PRIMEPOWER целиком, начиная с четырехпроцессорной модели PRIMEPOWER 400, так и виртуальные домены серверов PRIMEPOWER 800/1000/2000. Связь между узлами может быть реализована по Gigabit Ethernet, Fast Ethernet, Fibre Channel и SCSI. Поддерживаются функции высокой готовности, единый образ кластера, как если бы это был один сервер, общая кластерная файловая система, параллельные базы данных и балансировка нагрузки между узлами.

По уровню производительности серверы PRIMEPOWER 2000 неизменно занимают верхние строчки в рейтингах, что обусловлено их высокой масштабируемостью.

P690 ОТ IBM
Рисунок 3. Строгий черный корпус сервера IBM p690 скрывает множество технологических новинок.

Наиболее мощным сервером UNIX общего назначения является модель IBM eServer p690, выпущенная на рынок 4 октября 2001 г. и известная так же, как Regatta (см. Рисунок 3). В этом сервере использованы новые процессоры POWER4, изготовленные по медной технологии. Отличаются они тем, что на одном кристалле размещается два процессора с тактовой частотой 1,1 или 1,3 ГГц, кэш-память и подсистема ввода/вывода — фактически «сервер на микросхеме». Обмен данными между процессорами и кэш-памятью осуществляется со скоростью 125 Гбайт/с. Как и в других серверах подобного класса, основу этого компьютера составляют мультипроцессорные блоки, каждый из которых содержит по четыре кристалла POWER4, т. е. всего по восемь процессоров. Так как такая особенность позволяет добиться высокой производительности при номинально меньшем числе процессоров, то, по заявлению компании IBM, заказчики смогут сократить расходы на программное обеспечение, если оно лицензируется по количеству процессоров. Особенно это актуально для ПО Oracle.

Максимальное количество мультипроцессорных блоков — четыре. Общее число процессоров может достигать 32. Имеющиеся модификации мультипроцессорных блоков оптимизированы как для коммерческих, так и для технических задач.

Сервер p690 способен определить до 16 логических разделов, работающих под управлением ОС AIX 5L или Linux, причем допускается одновременная работа разных ОС. Динамическое распределение ресурсов между логическими разделами пока не реализовано, но, как объявлено, эта возможность будет доступна в будущем. Такая функция обеспечивает создание минимальных логических разделов на основе одного процессора, а не мультипроцессорного блока, повышая гибкость конфигурирования системы под конкретные задачи.

Дополнительным удобством может быть сервис наращивания мощности по мере необходимости (Capacity Upgrade on Demand, CUoD) для процессоров и памяти. Если режим эксплуатации сервера предполагает периоды высокой пиковой нагрузки: например, сдачу отчетности, периодическое выставление счетов большому числу клиентов, то возможна активизация необходимых ресурсов, уже установленных в сервере, но пока не оплаченных. Тогда заказчику придется заплатить только за реально используемые вычислительные мощности сервера. Надо отметить, что аналогичный сервис предоставляет компания Hewlett-Packard, сервер которой рассматривается далее.

Но главное конкурентное преимущество — широкое использование в конструкции сервера достижений технологической программы eLisa, которую компания IBM развивает уже не один год. Основной целью этой технологии является создание серверов, способных самостоятельно контролировать и восстанавливать нормальное функционирование без вмешательства человека. Разрабатываемая первоначально для мэйнфреймов, данная технология применяется и в более дешевых серверах UNIX старшего класса. На развитие проекта направляется около четверти всех ресурсов, которые IBM выделяет на разработку серверов. Полностью технология будет реализована не ранее, чем через 8-10 лет, а сейчас в текущие модели внедряются уже готовые компоненты.

Компьютеры, разработанные с применением этой технологии, способны самостоятельно отслеживать работу всех составляющих системы, а также текущее состояние окружающей среды и нагрузки. Как только компоненты подают первые признаки выхода из строя, они выводятся из рабочей конфигурации и подменяются резервными, а сервер самостоятельно связывается с сервисной службой и заказывает необходимое техническое обслуживание. Уже сейчас в сервере p690 применяется оперативная память, разработанная по технологии Chipkill — одной из составляющих проекта eLisa. Такая память сохраняет работоспособность при выходе из строя даже отдельных микросхем.

Если вам приходится управлять несколькими серверами, то их состояние можно отслеживать вручную, но когда их сотни или тысячи, да еще распределенных по большой территории, то в этом случае без автоматизации процесса восстановления не обойтись. Возможно, это не самая актуальная проблема для большинства российских пользователей, но в информационных сетях «естественных монополий» подобные возможности вполне уместны. Для обычных крупных, по российским меркам, компаний, серверы p690 обеспечат уровень надежности, сводящий время простоя до нескольких минут в год.

PL3200R ОТ BULL

Кроме компании IBM серверы UNIX старшего класса на процессорах POWER4 выпускает компания Bull. В октябре 2001 г. она объявила о выпуске новой модели ESCALA PL3200R, которая работает под управлением операционной системы AIX 5L и может содержать до 32 процессоров POWER4. Кроме того, поддерживается создание до 16 логических разделов. Предложение компании Bull выгодно отличает конкурентная цена и более «реалистичная» конфигурация сервера ESCALA PL3200R. Российским заказчикам нет смысла платить за технологические новшества, которые пока не востребованы для реальных задач.

HP 9000 SUPERDOME
Рисунок 4. В сервер HP Superdome можно будет установить процессоры IA-64.

HP 9000 Superdome — самый мощный сервер в линейке HP9000, в котором в настоящее время применяются процессоры HP PA-8600 с тактовой частотой 552 MГц или HP PA-8700 с тактовой частотой 750 МГц, причем возможно их совместное использование. Эти 64-разрядные четырехканальные суперскалярные процессоры изготовлены по медной технологии. Они отличаются наличием кэш-памяти только первого уровня, но самой большой из доступных на рынке емкостью — 2,25 Мбайт. Общее число процессоров может достигать 64. Отличительной чертой сервера HP Superdome, как и других последних моделей HP 9000, является заявленная, но пока не реализованная возможность замены в дальнейшем процессоров HP PA-8600 на Intel IA-64 Itanium по мере их доступности (см. Рисунок 4). Соответственно, если в настоящее время этот сервер работает только под управлением операционной системы HP-UX 11i, то версии с новым процессором смогут поддерживать также Linux и Windows 2000.

Особенностью серверов HP Superdome является развитая система разделов. Их можно разделить на четыре разновидности.

  • Аппаратные разделы на различных серверах - узлах кластера - обеспечивают максимальный уровень доступности системы, в том числе за счет удаленного разнесения образующих кластер серверов и полного дублирования всех программных и аппаратных компонентов.
  • Аппаратные разделы внутри одного физического сервера предоставляют высокий уровень доступности системы, в том числе создание кластерных конфигураций, в которых каждый узел имеет собственные независимые от других процессоры, память, подсистему ввода/вывода, сетевые карты, операционную систему. При этом сохраняется возможность реконфигурации системы и перераспределения ресурсов между разделами (в текущей версии - статическая).
  • Программные разделы внутри аппаратных разделов. Каждый программный раздел имеет собственную копию операционной системы, совпадающей с системой аппаратного раздела, и собственные ресурсы, выделенные на уровне общесистемного программного обеспечения. Для логических разделов предусмотрена защита от сбоев программного обеспечения и динамическая реконфигурация разделов.
  • Ресурсные разделы обеспечивают динамическое управление ресурсами в рамках одной операционной системы средствами специализированных программных продуктов - Process Resource Manager (PRM) и WorkLoad Manager (WLM). Кроме того, они позволяют определять и реализовать различные стратегии выделения ресурсов в соответствии с особенностями организации бизнеса.

В серверах HP SuperDome поддерживается до 16 аппаратных, до 64 программных и неограниченное количество ресурсных разделов.

Оперативная замена в «горячем» режиме корзин карт ввода/вывода PCI и ячеек «процессор/оперативная память» заявлена, но будет реально доступна позднее, после выхода следующей версии операционной системы HP-UX. Вместе с тем, динамической реконфигурацией виртуальных логических разделов можно воспользоваться уже в текущей версии.

Сервер поставляется в трех предварительно сконфигурированных версиях: с 16, 32 и 64 процессорами. Младшую модель можно расширить до уровня старшей простым добавлением блоков. Так, число резервных блоков питания можно увеличить с 4 до 12. Так как коммутационная панель имеет модульную структуру, ее производительность меняется при переходе от младших к старшим конфигурациям с 16 до 64 Гбит/с. То же самое можно сказать про пропускную способность подсистем ввода/вывода и памяти. Пиковая пропускная способность подсистемы ввода/вывода варьируется от 8 до 32 Гбит/с, а пиковая пропускная способность подсистемы памяти — от 16 до 64 Гбит/с.

Высокая надежность обусловлена обнаружением и полным исправлением однобитовых ошибок на всех шинах, а также восстановлением при ошибках в системе ввода/вывода. Дополнительная надежность обеспечивается также технологией динамического высвобождения как процессоров (Dynamic Processor Resilience, DPR), так и оперативной памяти (Dynamic Memory Resislience, DMR).

Как уже отмечалось выше, для повышения масштабируемости и надежности системы вводится принцип «оплаты в случае использования» (iCOD). Это означает, что вы можете заказать установку в сервер таких избыточных компонентов, как, например, процессоры, но они не будут активизированы. При этом их стоимость в 25 раз ниже цены таких же процессоров, но уже работающих. При выходе из строя одного из процессорных модулей неактивизированный процессор автоматически включится в работу, причем от вас не потребуется дополнительной оплаты установленного оборудования. В случае возникновения пиковых перегрузок неиспользуемые до этого процессоры могут быть подключены немедленно, а оплатить их включение можно позднее. По окончании периода пиковой нагрузки их можно снова перенести в режим ожидания.

За год продаж в России было продано семь экземпляров сервера HP Superdome и еще три — в Казахстане.

GS320 ОТ COMPAQ

В классе старших моделей серверов UNIX компания Compaq предлагает две совместимые снизу вверх по аппаратным компонентам модели AlphaServer GS160 и GS320. Первая модель поддерживает работу 16, а вторая 32 процессоров Alpha EV67.

Заявленная надежность серверов может достигать 99,999%, но для этого потребуется заключение отдельного соглашения со службой Compaq Services.

Традиционно процессоры Alpha всегда обладали рекордной производительностью, хотя в последнее время конкуренты добились не менее заметных результатов. Поэтому основным преимуществом серверов Alpha остается поддержка операционных систем, для которых разработано огромное количество технических и научных программ, требующих высокой производительности. Для коммерческих приложений более предпочтительны серверы конкурирующих компаний, имеющих лучшие характеристики по масштабируемости и более ясные перспективы дальнейшего развития. По основным характеристикам серверы Alpha GS занимают средние позиции в своем классе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сравнение таких сложных и многовариантных устройств, как старшие модели серверов UNIX, — неблагодарная задача. Как видно из приведенных выше данных, их технические характеристики достаточно близки (см. также Таблицу 1). Поэтому при выборе поставщика и оборудования для решения конкретной задачи необходимо анализировать не только параметры производительности, масштабируемости и цены отдельных серверов, но и стоимость развертывания и поддержки решения на всем протяжении его жизненного цикла. При этом следует учесть, что расходы на приобретение оборудования составят не более 10% от всех затрат, в то время как оплата работы персонала — 16%, а техническое обслуживание — 32% от общей стоимости системы на протяжении ее жизненного цикла. Большие средства уйдут на содержание персонала: от переподготовки обслуживающих специалистов до создания и адаптации программных продуктов силами программистов. Поэтому особое внимание следует обратить на преемственность предлагаемого оборудования с уже имеющимися системами, совместимость программного обеспечения, наличие квалифицированных кадров. И с самого начала необходимо помнить о том, что первоначальный выбор платформы потом будет очень сложно, если вообще возможно, изменить, учитывая масштабы средств, вкладываемых в подобные системы.

Иван Качинский — ответственный редактор «Журнала сетевых решений/ LAN». С ним можно связаться по адресу: kach@lanmag.ru.


Почему нет таблицы с результатами тестов SPEC?

Традиционно для измерения производительности серверов UNIX применяют многочисленные стандартные тесты, характеризующие скорость их работы для задач разного рода. Первоначально тесты были разработаны для целочисленных операций и операций с плавающей запятой, что соответствовало научным и экономическим задачам. По мере усложнения систем и задач появились тесты на число транзакций, выполняемых в наиболее распространенных системах обработки данных — базах данных SQL и ERP-системах R/3. С развитием электронной коммерции и Internet появились тесты на скорость обработки запросов к серверам Web.

Основная проблема их использования заключается в практической невозможности подобрать сравнимые по архитектуре конфигурации серверов конкурирующих компаний. Еще сложнее сопоставить серверы разных поставщиков по параметрам отношения стоимости к производительности, так как ценообразование в этом секторе рынка отличается большой гибкостью, и практически каждый клиент может рассчитывать на индивидуальный подход: достаточно сказать, что базовые цены могут меняться поставщиками на десятки процентов. Подробный и обоснованный анализ результатов тестов потребовал бы слишком много места, поэтому мы не стали приводить соответствующих таблиц без их детального обоснования, чтобы не вводить читателей в заблуждение, и рекомендуем очень тщательно и скептически подойти к этому вопросу при выборе решения.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями