圖釋:英特爾至強路線圖,可以看到Romeley平臺的發(fā)展,下一代Ivy Bridge也已經(jīng)提上議事日程,這個完整的路線圖構成了英特爾至強處理器可預見的發(fā)展路線,也是對存儲系統(tǒng)性能不斷提升的保證。
最直觀的是大家對英特爾至強處理器“可預見”的性能提升,從Nehalem-EP到專為存儲系統(tǒng)設計的C5500/C3500,以及此后推出的 Westmere-EP,英特爾自“Tick-Tock”的架構-制程鐘擺模式推出之后從未失效,這也就意味著存儲供應商在每代英特爾至強處理器的革新 中,都能夠獲得至少六成的性能提升——根據(jù)針對HPC的SPECfp和LINPACK基準結果,至強5600的性能比至強5500提升了 60%。
隨著大數(shù)據(jù)的時代的到來,大量的非結構化數(shù)據(jù)和遠超過去的結構化數(shù)據(jù),讓企業(yè)用戶對系統(tǒng)容量需求的不斷增加,PB級別的存儲系統(tǒng)已經(jīng)成為家常便飯, 而與此同時,企業(yè)用戶對系統(tǒng)性能的提升也不遺余力——SSD固態(tài)硬盤的出現(xiàn)更是將磁盤IO提升到了前所未有的速度——更多的容量意味著更多的磁盤需要控 制,而更多的SSD意味著更多的IO和更高的負載能力,這些都需要處理器的性能的不斷躍升。
在RISC架構日漸式微,架構封閉、性能提升依靠1、2家供應商的今天,IA架構的英特爾至強處理器擁有“可預見”的性能提升,同時,性能功耗比隨著 32納米制程工藝、第二代High-K金屬柵制程以及節(jié)能技術的不斷發(fā)展而逐步降低,都為存儲系統(tǒng)帶來了“可預見的性能的線性增長和功耗的降低”,從而帶動了存儲系統(tǒng)的發(fā)展。
除此以外,英特爾至強處理器開放、標準化的設計,更加有利于新一代存儲系統(tǒng)的設計,不僅通過QPI高速通道連接有效的增強了I/O通道,滿足了系統(tǒng) 對更多PCIe通道的需求,也在橫向擴展存儲系統(tǒng)成為趨勢的今天,簡化了Scale-Out橫向擴展系統(tǒng)的設計難度,提升了群集的性能。
以IBM XIV Storage System Gen3(第三代XIV存儲系統(tǒng))為例,其今年第二季度的升級主要就是在提升性能和吞吐量方面,而手段則非常的簡單:更新數(shù)據(jù)模塊的處理器、增加數(shù)據(jù)模塊 的內(nèi)存——實際上,XIV的每個數(shù)據(jù)模塊就是一臺IBM的X86標準服務器——顯然,正是IA架構的開放性和標準性,讓存儲供應商能夠簡單的通過處理器和 內(nèi)存的升級,獲得更好的性能,其簡化設計,降低產(chǎn)品更新?lián)Q代復雜性的優(yōu)勢顯露無疑。
對于用戶來說,這也是一個值得期待并應該大力歡迎的趨勢,在EMC 2009年推出VMAX時,就有媒體提到,是否未來可以通過升級“節(jié)點”的處理器和內(nèi)存,提升每個節(jié)點的性能,雖然大部分供應商仍然從故障率、維護設計以 及廠商利潤的角度,暫時不支持用戶對處理器/內(nèi)存模塊的換代,但是,從工業(yè)標準X86服務器的發(fā)展路線圖上,我們已經(jīng)能夠看到這一天的到來。
新一代數(shù)據(jù)中心存儲為什么會青睞IA架構?
隨著越來越多數(shù)據(jù)中心面臨更新?lián)Q代,新一代數(shù)據(jù)中心的變革也在此時來臨,新的數(shù)據(jù)中心需要更加簡單的部署、更高的密度和性能、更低的功耗及高度整 合,這是CIO們對新一代數(shù)據(jù)中心迫切的需求,而英特爾至強處理器在新一代數(shù)據(jù)中心存儲上所能發(fā)揮的作用,從即將發(fā)布的至強E5處理器上已經(jīng)能夠略窺一 二。
在Tick-Tock發(fā)展路線圖中,下一代的英特爾至強處理器被稱為“Sandy Bridge”,也就是至強E5處理器,而與此配套的,英特爾將發(fā)布新一代的Romley平臺,它基于英特爾全新的處理器架構,并將在 “Patsburg”平臺控制器中樞(PCH)中提供6Gb/s SAS交換功能。
與集成包括RAID加速在內(nèi)的一系列I/O功能的至強C5500/C3500系列處理器一樣,至強E5作為多達八個內(nèi)核并將可應用在四路系統(tǒng)上的下 一代至強處理器,毫無懸念的集成了RAID功能——更強的處理器性能也就意味著更強的RAID加速能力——而正如上面所透露的,與至強E5配套的代號 Patsberg的PCH,集成了8端口的SAS連接,雖然與目前主流的SAS控制器芯片還有小小的差距,但對于存儲OEM和一些推出“存儲服務器”的供 應商來說,這一步已經(jīng)是極大的躍進,而對用戶來說,集成度更高、成本更低的RAID SAS系統(tǒng)也即將到來。
圖釋:SAS接口是新一代數(shù)據(jù)中心存儲的主流接口,英特爾至強處理器不僅提供主流的SAS接口,還將集成RAID加速引擎,更高的集成度是下一代數(shù)據(jù)中心建設能否成功的關鍵。
SAS正在取代FC成為未來最有發(fā)展的企業(yè)存儲接口技術,據(jù)業(yè)界分析公司IDC對全球HDD領域的預計顯示:采用SAS接口的磁盤驅(qū)動器到2011 年將占全部企業(yè)級磁盤驅(qū)動器出貨量的64%以上。IDC進一步預計:到2014年,采用SAS接口的磁盤驅(qū)動器出貨量將占所有企業(yè)級HDD出貨量的 72%。由此可見SAS的前景一片大好。
與其他存儲接口相比,SAS低廉的成本能夠滿足多種不同市場的高標準、多樣性的應用需求。而且在可靠性、RAID性能等方面也有了長足的進步,一個 SAS域最多可以直連16384個設備,其點對點的架構使性能隨端口數(shù)量增加而提高。串行的電纜非常小巧,能夠在高密度環(huán)境中提供更有效的散熱。這些特點才使得SAS迅速替代SCSI成為主流,就像IDC的預測那樣,SAS憑借低成本等優(yōu)勢會迅速成為市場的主導。
而將至強E5、RAID加速及SAS連接能力正好到一個統(tǒng)一的平臺上,不僅將增強英特爾在存儲市場的影響力,對LSI、PMC等供應商形成無形的壓力,也將進一步的降低SAS RAID系統(tǒng)的價格,促進其在市場上的發(fā)展。
更重要的是,至強E5只是英特爾從Nehalem架構發(fā)展而來不斷革新的架構中的一個步驟,Sandy Bridge架構及其后不斷發(fā)展的英特爾至強處理器架構,顯然會不斷帶來性能更好、功耗更低的至強處理器,與處理器核心密切相關的RAID加速引擎性能也會隨之不斷提升。
而在32納米之后,英特爾已經(jīng)宣布突破了22納米制程,及會采用3-D三柵極晶體管技術,更高的集成度也宣告了如SAS連接能力將顯著增強的信號—— 隨著X86處理器能力的飛速提升——處理器軟RAID方式已經(jīng)不管是在I/O 性能、CPU負載、成本、可靠性上都有著極大的系統(tǒng),是的這種RAID方案將成為企業(yè)級應用的趨勢。毫無疑問,這種趨勢也符合云計算對資源集中化、高利用率、低成本的使用需求。
這一切都在預示著RAID、SAS連接甚至是加密、通信等能力融入至強處理器,從而實現(xiàn)更高集成度的信息。更高的集成度顯然意味著更好的性能、更低的功耗和更容易接受的價格。擁有著一切的至強E5為新一代數(shù)據(jù)中心所接受并大受歡迎也就順理成章了。
IA架構標準化存儲加速云計算
隨著IA架構在存儲行業(yè)里的發(fā)展,越來越多的存儲系統(tǒng)——包括中端、高端以及部分低端甚至是SOHO產(chǎn)品——開始采用以英特爾至強處理器為基礎的IA架構,IA架構標準化存儲的步伐正在加快。
基于X86架構的惠普BladeSystem Matrix證明了一體化系統(tǒng)的價值;緊隨其后的VCE聯(lián)盟推出的Vblock系統(tǒng),則進一步證明服務器、存儲、網(wǎng)絡和虛擬化平臺在融合之后,所能帶給用 戶價值的增值;更為激進的甲骨文則干脆推出了進一步融合數(shù)據(jù)庫平臺的數(shù)據(jù)庫機Exadata,種種跡象都表明由于在服務器市場IA架構早已經(jīng)是主流,這也 就意味著,服務器和存儲的融合毫無疑問成為無法阻止的大勢所趨。
服務器和存儲融合的動力來自于數(shù)據(jù)中心走向更高密度、更高集成度和更高經(jīng)濟性的要求,從基本的經(jīng)濟學原理和晶體管技術的發(fā)展實踐來看,更高的集成度 和密度,將顯著降低用戶成本,提高數(shù)據(jù)中心的經(jīng)濟性,但在IA架構標準化存儲系統(tǒng)及IA架構獲得如此大的性能和功耗飛躍之前,受制于計算平臺和存儲平臺的 異構性、技術能力和性能表現(xiàn),將存儲和服務器融合到一體化的系統(tǒng)中反而并不會帶來更高性能或更大容量的產(chǎn)品。
隨著IA架構性能及功耗表現(xiàn)的不斷躍升,磁盤技術的不斷發(fā)展(2.5寸磁盤容量的上升和SSD固態(tài)硬盤帶來的高IO能力),在一個系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)服務器 和存儲系統(tǒng)融合的可能性大大增強——在此之前,如果融合服務器和存儲,共用一個系統(tǒng)意味著處理器平臺將身兼兩職,組成融合系統(tǒng)則意味著所需要的性能和容量 甚至會超過單個機柜——換句話說,如果一個設備或一體化的設備能夠完成所交付的業(yè)務負載,又何必浪費數(shù)據(jù)中心的電力、空間和管理資源,部署大量分散、隔離 的服務器和存儲系統(tǒng)呢?
在IA架構標準化存儲、服務器與存儲系統(tǒng)融合的大趨勢下,云計算的落地正在被顯著加速,我們看到越來越多的面向虛擬化環(huán)境、云計算應用的一體化系統(tǒng) ——如Vblock、惠普CloudSystem和VirtualSystem——都采用IA架構為硬件基礎,越來越多的供應商和企業(yè)用戶認可IA就愛狗標準化存儲及其所造就的服務器與存儲系統(tǒng)的融合,對云計算極具價值。
圖釋:基于英特爾至強處理器平臺的云存儲使用模式,可以看到其擴展能力將顯著提高,并帶來諸多的擴展特性。
云計算需要高可用性、高可靠性、高經(jīng)濟性和大規(guī)模部署的能力,IA架構的服務器通過高性能計算領域的無數(shù)次成功實踐已經(jīng)被證明能夠滿足云計算的需 求,而在存儲領域,上文中所談到的諸多特性,也已經(jīng)顯露出IA架構存儲系統(tǒng)在云計算領域的優(yōu)勢——IA架構存儲更容易升級和維護,依靠其發(fā)展出來的橫向擴 展存儲系統(tǒng)能夠滿足超大規(guī)模的云計算系統(tǒng)對存儲性能和容量同比線性增長的能力。EMC的Atmos基于X86平臺構建存儲和計算單元,被證明是用于在內(nèi)容 豐富的、大規(guī)模的基礎架構和云服務提供商環(huán)境中管理信息的優(yōu)秀平臺。
更簡單的規(guī)?;渴鹨彩窃朴嬎闼惹行枨蟮模囅肴绻麑⒎掌?、存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡設備和虛擬化平臺分開、分別部署和配置,其難度、復雜度以及出錯的概 率會有多大,只有在IA架構標準化存儲的不斷發(fā)展所催生的服務器與存儲系統(tǒng)融合的條件下,才有可能出現(xiàn)融合計算、存儲、網(wǎng)絡和虛擬化平臺一體化的企業(yè)應用 系統(tǒng)——將部署四大系統(tǒng)的精力簡化為對一體化企業(yè)應用系統(tǒng)的整合——融合為對單一系統(tǒng)的部署,加之以英特爾至強處理器為代表的IA架構X86處理器一直以 來秉承開放、標準的系統(tǒng)——打消了用戶對廠商鎖定的疑慮——云計算系統(tǒng)的部署將變得更加開放、標準和快速。
企業(yè)應用系統(tǒng)一體化的時代已經(jīng)到來,云計算正是這一時代中最重要的業(yè)務部署模式,而在這個時代和全新的部署及應用模式的背后,IA架構產(chǎn)生著巨大的 影響力和推動力,IA架構標準化存儲拉動的存儲系統(tǒng)IA架構普及化只是一個開端,僅僅是這一時代來臨的前奏。更多的存儲系統(tǒng)將采用IA架構,從而順應趨 勢,滿足用戶需求,而數(shù)據(jù)中心內(nèi)IA架構一統(tǒng)計算和存儲的爆發(fā)點即將到來——英特爾至強作為IA架構最具發(fā)展?jié)摿妥钪档闷诖拿餍钱a(chǎn)品,勢必成為這一時 代最為深刻的產(chǎn)品。