PowerEdge FX2:未来就绪的服务器离不开存储加速

戴尔易安信解决方案 2018-04-28

戴尔易安信解决方案

微信号 DellEMC_Enterprise
功能介绍 戴尔易安信解决方案专注于数字化转型中的前沿技术和解决方案,内容涵盖现代化基础架构、云计算、大数据、物联网及AI等,并通过对全球,特别是中国用户的成功实践案例分析和前沿技术解读,助力企业数字化转型,快人一步!
点击“戴尔企业级解决方案”快速订阅


导语

随着云计算不断成熟、移动应用不断扩大、大数据技术广泛采用,以及软件定义基础架构的蓬勃兴起,IT决策者们都在数据中心领域寻求全新方法。戴尔革命性的PowerEdge FX2融合基础架构,以其在计算密度、灵活性、可扩展性的优异表现,堪比融合架构中的“乐高”,助力您以更经济投资随需构建面向未来就绪的基础架构。

对于最普及的塔式和1U、2U机架式服务器,特别是单路和双路市场,除了随着Intel CPU每一代更新之外,不同厂商的设计总体上还是有许多共性,因此这类服务器属于在细节之处分高低的产品。

后来出现的刀片服务器,不仅提高了计算密度,集成了网络交换等模块,还可以集成共享的存储单元(DAS或者iSCSI刀片存储模块)。刀片最大的优势是便于集中管理,能有效降低运维成本。曾经有一段时间,连超大型HPC集群都开始选择刀片式服务器。不过一方面它在同等计算能力下的成本要高于机架式服务器,另一方面它的计算密度还有没有再提高的可能也值得进一步探讨。

于是在几年前,开始出现一些多节点机架式服务器,比如1U双节点、2U四节点——被人们称为双子星和四子星之类的。在达到刀片计算密度的同时,成本上大大降低;由于机架空间的节省,TCO比传统机架式服务器还要低。因此受到一些互联网、云计算用户的青睐,比如戴尔PowerEdge C系列就被称为云计算服务器。

多节点机架式服务器中目前最流行的就是2U四节点,基本上没什么门槛大家都能做(自己做不了的品牌可以找ODM厂商)。而经过一些用户的严格测试,发现有的型号散热设计一般,不适合上高功率CPU。与刀片相比,它们没有集成网络交换和强大的管理功能;与机架式相比,它们的存储和I/O扩展性一般;为了优先考虑成本,整体品质上就可能有所取舍。

戴尔PowerEdge FX2组件全家福

越来越多的客户随着业务发展需求和技术领导者的推进,纷纷将目光投向战略性的计算创新,以期创造新机会和赢得竞争优势。随着云计算不断成熟、移动应用不断扩大、大数据技术广泛采用,以及软件定义基础架构的蓬勃兴起,所有这些因素都迫使IT决策者在数据中心领域寻求全新的方法。

当我们看到戴尔PowerEdge FX2时,感觉它就是基于一个模块化的构建块概念,让企业很容易将资源集中在需要的地方。它成功地将刀片和多节点机架式服务器的优势通过技术创新汇聚起来:
首先是计算密度——2U内最多可以支持8个双插槽Xeon CPU节点;
其次是灵活性——可选多种服务器节点,并且可以根据具体工作负载自由进行计算和存储资源的不同配比,虽然每个服务器块都有一些本地存储,但FX体系结构允许服务器访问多种类型的存储,如FX存储块中的集中式存储区域网络(SAN)或直接连接存储(DAS)或“普通磁盘簇(JBOD)”;
再次是扩展性——包括可拆分的DAS存储节点、多种网络直通/交换模块;
以及集中式管理——通过机箱式管理控制器(CMC)实现。

在IDC的产品线划分中,Dell 的PowerEdge FX2和刀片服务器、VRTX被归类于融合基础架构/共享式基础架构。单纯的硬件指标让人感觉枯燥,因此本文我们想从应用解决方案的角度来看看PowerEdge FX2的价值所在。

聚沙成塔
微服务器大规模整合

在一些静态网页支持和软件新产品开发测试层面,服务器对单节点性能要求不高,但是对密度和节点数要求很高。因此客户在意节点密度、能耗,而对性能要求不是特别高。这时戴尔的FX2加上微服务器节点FM120x4就会大显身手. FM120X4是第一款戴尔基于Intel ATOM CPU的服务器。

如上图,每个FM120计算模块中包含2个Intel ATOM SoC独立节点,这样PowerEdge FX2机箱8个FM120就是16个微服务器。这样的每个机架的服务器密度可以是传统1U机架式服务器方案的8倍,由于采用服务器IO共享架构,减少了每台服务器的线缆数达40%,而且由于采用Intel Atom CPU,本身设计就是提供了可观的高密度,同时降低整体功耗,所以能大幅降低运营成本。

为加速而生
高密度的流动缓存方案

当我们在PowerEdge FX2机箱中的每一个FC630节点上配置Express Flash PCIe SSD,并利用Fluid Cache for SAN缓存软件将服务器端闪存与后端戴尔SC阵列融为一体时,Oracle RAC集群的事物处理量增加了3.7倍。在这一点上,充分利用戴尔PowerEdge新科技,存储的灵活性和创新科技再次显示威力。

上面是Fluid Cache for SAN的逻辑结构图。在Node A-D这4个节点之间,需要一个私有缓存网络,包括RDMA数据通信以及集群通信。同时,作为缓存池的一个组成部分,每个服务器节点也要连接到管理网络,与SC8000阵列一起接受Compellent Enterprise Manager的管理。

Fluid Cache for SAN增加的硬件,主要是Dell 800GB PCIe SSD和Dell Networking S4810交换机。其中蓝色的10Gb以太网为一般数据通信和集群互连,绿色的40Gb RDMA网络专门用于缓存数据同步这些高带宽/低延时通信。

该方案的最大价值在于,以较为经济的成本,给后端共享磁盘阵列的性能带来了脱胎换骨的提升,进而提高Oracle事物处理能力。在这里,PowerEdge FX2还将传统4台Fluid Cache for SAN服务器集中到了一个2U机箱。

密度创新高
横向易扩展的VSAN VDI


如上图,这套运行VMware VSAN的桌面虚拟化方案,构建在包含4个FC430服务器和2个FD332存储模块的PowerEdge FX2上。每个FD332的双RAID控制器(在VSAN中作为SAS HBA直通使用)分别映射到1个FC430服务器,它们之间的连接关系见下图。

可以看出,PowerEdge FX2中的每个服务器和存储单元都是通过中板连接到PCIe交换模块,以实现互连互通。

如果采用传统服务器和存储方案,包括刀片服务器机箱、交换机、存储阵列控制器、2.5/3.5英寸磁盘托架在内,有些情况下需要占据24U机架的高度。而换用PowerEdge FX2+VSAN,达到同样要求的VDI方案只需要2U,而支持的用户数还有所增加。

对焦高能
本地PCIe SSD缓存显威力

通过整合SanDisk DAS Cache软件,FC830服务器上的Express Flash PCIe SSD能够加速FD332中的SAS RAID。对比在PowerEdge R820上由PERC RAID卡CacheCade技术配置的SSD缓存加速RAID方案,PowerEdge FX2实现了每分钟处理订单数、支持虚拟机数和可用驱动器数的大幅提高。

FD332一共支持16个2.5英寸驱动器,可以从PowerEdge FX2机箱抽出后在两侧维护。

如同我们在开篇所说,戴尔跨时代的PowerEdge FX2融合基础架构兼具刀片服务器和机架服务器的优点,堪比融合架构的“乐高”——本文介绍了4个给我们留下深刻印象的PowerEdge FX2应用方案,有趣的是,其中3个都与存储的优化加速有关。在CPU计算密度不断提高的今天,磁盘和网络I/O瓶颈在一些场景中显得更加突出,对于高密度服务器而言则更加重要,而我们看到戴尔在这一点上做了充足的准备。当然,PowerEdge FX2还有更多的用法等待您去开发。