浪潮云數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案交流

浪潮云數(shù)據(jù)中心建設(shè)交流 浪潮近期成果匯報(bào) 2015/6/20 國家首批依托企業(yè)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是國家自主創(chuàng)新的重要載體 07年 3月，科技部、財(cái)政部共同設(shè)立國家（重點(diǎn)）實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，先期撥付 14億 中國首批在企業(yè)設(shè)立 16個(gè)實(shí)驗(yàn)室之一 計(jì)算機(jī)領(lǐng)域選定一家：浪潮 “ 高效能服務(wù)器存儲技術(shù) ” ” 國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 “ 高效能服務(wù)器存儲技術(shù) ” 國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)方向 系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和互連技術(shù) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)技術(shù) 基于多核的 8路以上高效能服務(wù)器系統(tǒng)體系 高端存儲系統(tǒng)自主研發(fā) 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用 浪潮天梭高端容錯(cuò)計(jì)算項(xiàng)目 項(xiàng)目先期成果 32路天梭容錯(cuò)計(jì)算機(jī) ， 相當(dāng)于 IBM P系列和 HP Superdome系列 后期成果將與 IBM和 HP的大型機(jī)相抗衡 進(jìn)入高利潤的高端商用市場 市場容量超過 100億，占整個(gè)服務(wù)器市場 50%，年增長率 8% “ 863計(jì)劃”重點(diǎn)項(xiàng)目 國家預(yù)算專項(xiàng)投入 2.6億 ，山東省 1.5億 ，項(xiàng)目總投資近 7.5億 高性能、高可靠性、高擴(kuò)展性應(yīng)用的最佳平臺！ 為虛擬化應(yīng)用提供最佳平臺 ! 下一代八路服務(wù)器即將問世 案例分析：湖北省國家稅務(wù)局 國稅機(jī)關(guān)主要負(fù)責(zé)增值稅、消費(fèi)稅、車輛購置稅、企業(yè)所得稅等中央稅和中央地方共享稅的征收管理 湖北省國稅局下轄 17個(gè)市州、省直管市、林區(qū)局和 132個(gè)縣（市、區(qū)）局 至 2007年底納稅戶總數(shù)為 58.11萬戶 目前擁有服務(wù)器存儲等近 100臺 是浪潮傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)客戶 面臨問題 機(jī)房滿載 機(jī)房服務(wù)器數(shù)量在 80臺左右，機(jī)柜 30個(gè)； 機(jī)房電源功率上限是 80kw，目前功率已達(dá)到 60多 kw； 運(yùn)維成本高 60%的服務(wù)器已運(yùn)行兩年以上，性能功耗比低； 每年的機(jī)房電費(fèi) 70萬左右； 應(yīng)用可靠性低 機(jī)房 90%以上的應(yīng)用未使用高可用方案，存在單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)； 硬件故障響應(yīng)周期較長； 應(yīng)用模式：標(biāo)準(zhǔn) B/S應(yīng)用模式 ,Windows平臺 , Weblogic 中間件 +Oracle數(shù)據(jù)庫 ，各系統(tǒng)軟件架構(gòu)基本一致； 針對電子辦稅、稅收執(zhí)法、機(jī)動車銷售稅征收、出口退稅征收、財(cái)務(wù)系統(tǒng)等 10個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行測試分析并加以對比 業(yè)務(wù)系統(tǒng)高峰期存在明顯周期性特征（ 1-10號高峰期） 處理器利用率 % CPU Utilization 內(nèi)存利用率 Memory % Used 磁盤忙時(shí)比率 DISK % Busy 8.3% 42% 7% 客戶應(yīng)用分析 解決方案定制 2015/6/20 Inspur group 2015/6/20 Inspur group Internet 路由器 千兆核心 交換機(jī) 防火墻 虛擬化集群 內(nèi)網(wǎng)平臺方案 浪潮 NF560D2 浪潮 NF560D2 浪潮 AS1000 VC控制臺 安全網(wǎng)閘 內(nèi)網(wǎng)環(huán)境 外網(wǎng)環(huán)境 虛擬化集群 外網(wǎng)平臺方案 浪潮 NF560D2 浪潮 NF560D2 浪潮 AS1000 VC控制臺 4Gb光纖 交換機(jī) 4Gb光纖 交換機(jī) 內(nèi)網(wǎng) 交換機(jī) 內(nèi)網(wǎng)辦公 Client 虛擬化集群 浪潮 NF560D2 浪潮 NF560D2 虛擬化集群 數(shù)據(jù)備份 AS500N2 數(shù)據(jù)備份 AS500N2 外網(wǎng)千兆以太網(wǎng) 4Gb光纖 內(nèi)網(wǎng)千兆以太網(wǎng) 部署后系統(tǒng)測試表現(xiàn) 類別 整合前 整合后 平均 CPU利用率 5%-10% 30%-50% 平均內(nèi)存利用率 30%-40% 70%-80% 平均磁盤利用率 不到 10% 10%-20% 平均網(wǎng)絡(luò)利用率 不到 5% 10%-20% 2015/6/20 Inspur group 2015/6/20 Inspur group 運(yùn)維 服務(wù)器 60臺 6臺 空間 138U24U 功耗 30kw3600w 部署 12小時(shí) 2小時(shí) 功耗花費(fèi) 78% 空間占用 70 性能 1:10整合 可靠 高可用按需分配 管理： 分散 集中 可靠： 單機(jī) 動態(tài)集群 故障切換： 小時(shí) 分鐘 10個(gè)應(yīng)用僅占用 20%處理器資源 預(yù)計(jì)滿配系統(tǒng)可支持 20個(gè)同類型應(yīng)用 系統(tǒng)性能完全持平或超越原有系統(tǒng) 客戶受益 浪潮云數(shù)據(jù)中心解決方案 2015/6/20 Inspur group 性能 /Performance 空間 /Room Space 功耗 /Power & Watt 安全 /Security 管理 /Management 部署 /Deployment 新的時(shí)代，新的挑戰(zhàn) Operating System Exchange Operating System 虛 擬 化 層 Operating System VPN Operating System 虛 擬 化 層 Operating System File/Print Operating System 虛 擬 化 層 Operating System CRM Operating System 虛 擬 化 層 虛 擬層 連接部件池 CPU池 內(nèi)存池 存儲池 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心視圖 虛擬架構(gòu)視圖 虛擬化：一種新型數(shù)據(jù)中心架構(gòu) 虛擬架構(gòu) 連 接部件池 CPU池 內(nèi)存池 存 儲 池 CRMO p e r a t in g S y s t e mV P NO p e r a t in g S y s t e mF il e / P r in tO p e r a t in g S y st e mE x c h a n g eO p e r a t in g S y s t e mCRMO p e r a t i n g S y s t e mV P NO p e r a t i n g S y s t e mF il e / P r in tO p e r a t i n g S y s t e mE x c h a n g eO p e r a t i n g S y s t e m新數(shù)據(jù)中心 : 共享資源 虛擬桌面 BI CRM 開發(fā)環(huán)境 生產(chǎn)環(huán)境 應(yīng)用 市場 管理計(jì)算容量，而不是服務(wù)器 集合容量 : 30 x (3GHz, 16GB) = 90GHz, 480GB 共享硬件架構(gòu) 刀片式服務(wù)器將物理整合 帶到了一個(gè)新的水準(zhǔn) 機(jī)架堆疊式服務(wù)器 開始用于物理整合 大量分散部署的塔式服務(wù)器 導(dǎo)致服務(wù)器的蔓延增長 虛擬化的使用提升了利用率 并加速了整合的步伐 虛擬化集群解決方案提供了高可用 及資源調(diào)配解決方案 基于云計(jì)算架構(gòu)平臺的新型數(shù)據(jù)中心 服務(wù)器成蔓延增長，服務(wù)利用率越來越低 對于眾多的中小型應(yīng)用，摩爾定律超過了單一應(yīng)用的增長速度 服務(wù)器虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為了主流 新的 IT基礎(chǔ)架構(gòu)需要滿足更有效率更靈活的增長需求 浪潮云計(jì)算平臺基礎(chǔ)架構(gòu) 浪潮高端 四路服務(wù)器 浪潮光纖存儲 備份系統(tǒng) 平 臺 應(yīng) 用 vComputer 計(jì)算池 vStorage 存儲池 隨時(shí)隨地的接入辦公 桌面虛擬化 服務(wù)器虛擬化 存儲虛擬化 操作系統(tǒng)虛擬化 站點(diǎn)虛擬化 網(wǎng)絡(luò)虛擬化 應(yīng)用程序虛擬化 服務(wù)器虛擬化技術(shù)的分類 半虛擬化（ Para-Virtualization） 全虛擬化（ Full-Virtualization） 怎么做虛擬化 虛擬化面臨的問題 x86處理器的 Privilege特權(quán)等級設(shè)計(jì)： 2015/6/20 Inspur group 怎么做虛擬化 X86架構(gòu)虛擬化之前的特權(quán)等級 2015/6/20 Inspur group 怎么做虛擬化 Ring Deprivileging（特權(quán)等級下降） 0/1/3模型 0/3/3模型 2015/6/20 Inspur group 怎么做虛擬化 面臨的難題： 無論 0/1/3模型還是 0/3/3模型，客戶操作系統(tǒng)（ Guest OS）都無法真正運(yùn)行于 Ring 0 客戶操作系統(tǒng)（ Guest OS）中的特權(quán)指令在除 Ring 0之外的特權(quán)等級無法正確執(zhí)行 如何處理客戶操作系統(tǒng)（ Guest OS）中的特權(quán)指令成為虛擬化技術(shù)的一個(gè)核心問題 2015/6/20 Inspur group 2015/6/20 Inspur group 虛擬機(jī)操作系統(tǒng)發(fā)出指令 Hypervisor層（虛擬機(jī)管理層） 翻譯 指令 服務(wù)器 CPU執(zhí)行指令 全虛擬化 怎么做虛擬化 全虛擬化（ Full Virtualization） -Vmware的解決辦法 1998年， Vmware開發(fā)出 BT（ Binary Translation）技術(shù) Hypervisor（ VMM）層運(yùn)行于 Ring 0，通過 Hypervisor層截獲和翻譯客戶操作系統(tǒng)的特權(quán)指令 優(yōu)點(diǎn)：靈活性強(qiáng)，不需要硬件支持，不需要修改客戶操作系統(tǒng) 缺點(diǎn)：完全通過軟件方式完成二進(jìn)制譯碼，系統(tǒng)資源占用率較高 2015/6/20 Inspur group 怎么做虛擬化 全虛擬化示意圖： 2015/6/20 Inspur group 2015/6/20 Inspur group 修改 虛擬機(jī)操作系統(tǒng) 服務(wù)器 CPU執(zhí)行指令 虛擬機(jī)操作系統(tǒng)發(fā)出修改過的指令 半虛擬化 怎么做虛擬化 半虛擬化（ Para Virtualization） -Xen的應(yīng)對之道 Xen是一項(xiàng)開源的虛擬化技術(shù)，最初由劍橋大學(xué)開發(fā)，后由多家公司基于該技術(shù)推出虛擬化產(chǎn)品 Xen通過修改客戶操作系統(tǒng)，使所有特權(quán)指令替換為對 Hypervisor層的調(diào)用 優(yōu)點(diǎn)：由于省掉了翻譯特權(quán)指令消耗的資源， Xen技術(shù)的 Hypervisor層資源利用效率比全虛擬化技術(shù)更高，虛擬化層資源消耗少 缺點(diǎn)：由于需要修改客戶操作系統(tǒng)，靈活性較差，只能虛擬指定的一部分操作系統(tǒng) 2015/6/20 Inspur group 怎么做虛擬化 半虛擬化示意圖： 2015/6/20 Inspur group 怎么做虛擬化 硬件輔助虛擬化 Intel重拳出擊 解鈴還需系玲人 有了 Intel VT技術(shù)支持，半虛擬化（ Para Virtualization）將不再需要修改客戶操作系統(tǒng)內(nèi)核；全虛擬化將可以在虛擬機(jī)上安裝64位操作系統(tǒng) 硬件虛擬化將帶來更大的性能提升 Intel的平臺虛擬化戰(zhàn)略，什么是 Intel VT-x、 Intel-i、 Intel VT-d 2015/6/20 Inspur group Intel虛擬化技術(shù)發(fā)展線路圖 2015/6/20 Inspur group 怎么做虛擬化 Intel VT-x 2015/6/20 Inspur group 怎么做虛擬化 2015/6/20 Inspur group 目前虛擬化軟件現(xiàn)狀 在 Intel VT技術(shù)支持下，目前虛擬化軟件已經(jīng)趨于大同 即 Vmware也開始支持 Para-Virtualization模式； 而 Xen也無需再修改操作系統(tǒng)； 虛擬化軟件的功能、穩(wěn)定性成為更重要的考量目標(biāo) 2015/6/20 Inspur group 浪潮刀片產(chǎn)品介紹 高密度刀片服務(wù)器 -NX7140D 高密度、低功耗刀片服務(wù)器 -NX7140D 糅合行業(yè)領(lǐng)先的計(jì)算性能、靈活配置的可靠性和管理特性，以及強(qiáng)大的擴(kuò)展能力、優(yōu)異的能耗控制，浪潮 NX7140刀片服務(wù)器可以為用戶提供更高效的業(yè)務(wù)運(yùn)營和更低的維護(hù)開銷。 通過把多個(gè)服務(wù)器整合到一個(gè)刀片服務(wù)器機(jī)箱，浪潮 NX7140刀片服務(wù)器顯著提高了空間利用率。全新的雙核英特爾 至強(qiáng) 處理器 5200、 5400系列進(jìn)一步允許用戶在同樣的散熱和供電環(huán)境中部署更多的服務(wù)器，進(jìn)一步加大計(jì)算密度、縮減布線成本，進(jìn)而全面降低系統(tǒng)的總擁有成本（ TCO）。 NX7140D 產(chǎn)品介紹 目標(biāo)市場 :NX7140D目標(biāo)客戶為金融、政府、高教。第一目標(biāo)客戶是政府客戶，用作數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用服務(wù)器。第二目標(biāo)客戶是電信、高教客戶，用于三層應(yīng)用中的前端和中間服務(wù)器，可以作為客戶數(shù)據(jù)中心的“第一臺刀片”。 主要特點(diǎn)：低功耗、低成本、高性能 特性描述 機(jī)箱高度 7U 刀片數(shù) 14 內(nèi)存 6DIMM，最大支持到 48G 硬盤 每刀片 3個(gè) 2.5” SASSATA硬盤 RAID 集成 0, 1，可選 RAID5 外接存儲 IPSAN 2015/6/20 Inspur group NX7140D機(jī)箱后視圖 Redundant Power Supplies PWS-1K41-BR (1400W) Gigabit Ethernet Switch Chassis Management Module NX7140D計(jì)算刀片 芯片組 FSB 內(nèi)存 HD SAS IPMI 2.0 7140D計(jì)算刀片 Intel 5100 chipset 1333 MHz FSB/667 MHz Memory 48GB DDR2， 6Dimms 3個(gè) 2.5寸SAS/SATA LSI 1068E, RAID 0, 1,可選支持 Raid 5 支持 NX7140D特性及優(yōu)勢 產(chǎn)品優(yōu)勢 支持的特性 領(lǐng)先的低功耗、低噪音設(shè)計(jì) NX7140D采用領(lǐng)先的低功耗芯片組 -5100系列 支持 4個(gè)熱插拔 1400W冗余電源 ( N+1冗余 )，電源轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 93%，更高效、更節(jié)能。 更高的性價(jià)比 NX7140D是一款高性價(jià)比刀片服務(wù)器解決方案，適應(yīng)辦公環(huán)境靜音應(yīng)用、節(jié)省用戶電費(fèi)支出。 業(yè)界領(lǐng)先的計(jì)算密度 7U機(jī)箱內(nèi)支持 14個(gè)計(jì)算刀片， 42U機(jī)箱內(nèi)最大支持 672顆處理器核心。 出色的模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)彈性部署 每刀片支持 3塊 2.5” 熱插拔 SAS、 SATA硬盤，支持 LSI 1068E, RAID 0, 1, 5，為用戶提供極強(qiáng)的存儲選擇彈性。 無以復(fù)加的高級管理特性 計(jì)算刀片集成專用 BMC管理芯片（支持 IPMI 2.0），可對刀片的各硬件參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，并提供詳盡的監(jiān)測數(shù)據(jù)，降低系統(tǒng)修復(fù)時(shí)間。 NX7100D產(chǎn)品優(yōu)勢NX7140D節(jié)能設(shè)計(jì) 一 、系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮節(jié)能降耗 采用采用領(lǐng)先的低功耗芯片組 -5100系列 主板設(shè)計(jì)采用高轉(zhuǎn)換效率 VRM及其它部件。 優(yōu)化的系統(tǒng)散熱通道及散熱設(shè)計(jì) BIOS等針對系統(tǒng)降耗進(jìn)行了充分優(yōu)化。 三、高效的電源設(shè)計(jì)： 電源轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 93% 二 、采用低功耗部件 a:采用低功耗處理器 b:采用低功耗的硬盤、內(nèi)存等其它部件。 Nehalem平臺刀片服務(wù)器 -NX580 浪潮英信 NX580是基于基于模塊化設(shè)計(jì)理念而開發(fā)的新一代高性能刀片服務(wù)器。 NX580在 7U的空間內(nèi)可擴(kuò)展 14個(gè)計(jì)算刀片，充分滿足隨需擴(kuò)展的超高密度部署需求 。 通過專用管理芯片和內(nèi)嵌于各模塊中的管理軟件，客戶可以方便地使用網(wǎng)頁瀏覽器對各個(gè)功能模塊的狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，并且進(jìn)行配置工作，配合專用管理軟件更能實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序分發(fā)等高級管理特性 NX580在保持 NX7140D各項(xiàng)優(yōu)異特性的基礎(chǔ)上升級到了 QPI新平臺 高性能高密度刀片產(chǎn)品 NX7140N 44 45 NX7140N刀片產(chǎn)品介紹 產(chǎn)品規(guī)格 刀片設(shè)備 最多 14臺刀片服務(wù)器 管理模塊 最多 2個(gè)管理模塊 電源 最多 4個(gè) 1620瓦電源 風(fēng)扇 最多 8個(gè)風(fēng)扇 交換模塊 千兆以太