الوجه الجديد للخوادم

في الأسبوع الماضي ، سمعنا ثلاثة إعلانات يمكن أن يكون لها تأثير كبير على شكل الخوادم في السنوات المقبلة. أولاً ، أعلنت Intel عن تحديثات لمجموعة كاملة من معالجات الخوادم الخاصة بها تقريبًا. بعد ذلك ، أعلنت HP أنها تشحن الخوادم الأولى في مجموعة Project Moonshot من أجهزة ميكروسيرفير ، والتي ينبغي أن تسمح لأنواع مختلفة من الخوادم الصغيرة. أخيرًا ، كشفت IBM النقاب عن مبادرة Flash Ahead ، وهي خطة لزيادة استخدام تخزين الفلاش في الخوادم ، بقيادة عائلة جديدة من أنظمة التخزين المحمولة بالكامل. بشكل فردي ، كان كل منها مثيرًا للاهتمام ، لكن معًا يقترحون أن عالم الخوادم يتحول بشكل كبير.

شيء واحد تجدر الإشارة إليه هو أنه على عكس أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، تظل مبيعات الخوادم قوية إلى حد ما. يقول غارتنر إنه من المتوقع أن تنمو إيرادات الخوادم بنسبة 3.5 في المائة على أساس سنوي في عام 2013 ، مع ارتفاع الشحنات بنسبة 4.9 في المائة. لكن ضمن ذلك ، هناك بعض التغييرات الكبيرة. المزيد والمزيد ، تصمم أكبر الشركات على نطاق الويب خوادمها الخاصة ، وغالبًا ما تقوم شركات ODM التايوانية الكبيرة (مصنعي التصميم الأصليين) بإنشاء خوادم مخصصة لهم فقط.

معالجات إنتل الجديدة

من إعلانات الأسبوع الماضي ، كان خط خادم إنتل الجديد هو الأكثر تقليدية في بعض النواحي. عرضت الشركة شرائح جديدة عبر مجموعة كبيرة من الخوادم ، بدءًا من رقائق Atom التي تستهدف أجهزة الميكروسفير حتى Xeon E7 ، والتي تستهدف آلات ضخمة ذات أربعة إلى ثمانية منافذ.

أعلنت الشركة أن إصدارات محددة من معالج Atom 1200 ، والمعروفة باسم Centerton ، متاحة الآن وكانت جزءًا من إطلاق HP Moonshot. هذه مجموعة من المعالجات ثنائية النواة بسعة 32 نانومتر ستأتي بسرعات تتراوح من 1.6 جيجا هرتز إلى 2.0 جيجا هيرتز ، مع طاقة تصميم حرارية (TDP) من 6.1 إلى 8.5 واط ؛ يمكنها معالجة ما يصل إلى 8 غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، أكثر من العديد من تصميمات شرائح microroserver المنافسة.

سيتم إتباع هذا في وقت لاحق من العام باستخدام شريحة إصدار 22nm تسمى Avoton ، مبنية على هندسة معمارية جديدة معروفة باسم Silvermont. تقول Intel إن هذا سيوفر تحسينًا في الأداء بنسبة 50 بالمائة وسيشمل جهاز تحكم Ethernet مدمجًا. كما أعلنت الشركة عن Briarwood ، إصدار 32 نانومتر موجه إلى سوق التخزين ، و Rangely ، إصدار 22nm قادم يهدف إلى البنية التحتية للشبكات والاتصالات.

بالنسبة إلى الخوادم التقليدية الصغيرة ، تحدثت Intel عن الإصدار التالي من عائلة Xeon E3 ، والتي تبلغ مساحتها 22 نانو مترًا استنادًا إلى بنية Haswell التي يتوقع أن تظهر في الأجزاء الأساسية للكمبيوتر المكتبي والكمبيوتر المحمول في الشهرين المقبلين. مثل E3 القائم القائم على هندسة Sandy Bridge ، فإن E3-1200 v3 الجديد هو في معظمه شريحة سطح مكتب معاد استخدامها للخوادم الصغيرة أحادية المقبس. ستكون متاحة في وقت لاحق من هذا العام في إصدارات ثنائية وأربعة النواة. تقول إنتل إن أدنى نسبة تباين في الصوت ستكون 13 واط ، بانخفاض عن الإصدارات السابقة.

المعالج الذي أشاهده أكثر في الخوادم التي تستهدف سوق الشركات التقليدية هو Xeon E5 ، المصمم للخوادم أحادية وثنائية المقبس. العمود الفقري للخط هو Xeon E5 ، الذي يمثل معظم الخوادم التي تعمل بها الشركة. يعتمد الإصدار الحالي على تصميم يُعرف باسم Sandy Bridge-EP ويصل إلى ستة مراكز. قالت شركة إنتل الأسبوع الماضي إن نسخة 22nm ، والمعروفة باسم Ivy Bridge-EP ، ستكون متاحة في الربع الثالث ، وستضم ما يصل إلى ثمانية مراكز.

أخيرًا ، بالنسبة للراقية ، أعلنت إنتل عن إصدار جديد من Xeon E7 مع ما يصل إلى 10 مراكز ، تهدف إلى خوادم بأربعة وثمانية مقابس. هذا المعالج ، المعروف باسم Ivy Bridge-EX ، من المقرر في الربع الرابع وسيقوم بما يصل إلى 12 تيرابايت من ذاكرة الوصول العشوائي في تكوين ثمانية المعالج.

ما ينقل هذا إلى مستوى آخر هو إعلان Intel عن خطة لإنشاء بنية جديدة على نطاق الرف مع تصميم يتضمن وحدات منفصلة على مستوى النظام الفرعي لوحدة المعالجة المركزية والذاكرة والتخزين والشبكات ، مع الضوئيات الخاصة بها ونسيج الخادم. الفكرة ، كما هي الحال في مثل هذه التصميمات ، هي تصميم خادم أكثر كثافة ولكنه أكثر مرونة. لقد رأينا الكثير من المصنّعين الفرديين يعلنون عن أنظمة الحامل الخاصة بهم ، ومؤخراً منهج أكثر انفتاحًا (يُسمى Open Rack) ، لذلك سيكون من المثير للاهتمام معرفة ما إذا كان بإمكان Intel إحراز تقدم بتصميمها الخاص.

إتش بي Moonshot

كان إعلان HP الأسبوع الماضي عن توفر الإدخالات الأولى في خوادم Project Moonshot الخاصة بها مضادًا إلى حد ما لأننا نعرف بالفعل أن هذه المنتجات ستستخدم رقائق Intel Atom 1200 (تسمى أحيانًا "Centerton"). ومع ذلك ، فإن المفهوم مقنع بالتأكيد.

في العرض الأول ، والمعروف باسم حاوية خادم Moonshot 1500 ، سيكون جهاز 4.3U يمكن أن يصل إلى 45 خرطوشة خادم يستند إلى Atom. تقوم HP بالفعل بتشغيل خوادم Moonshot على موقعها الإلكتروني وقالت إن تشغيل الموقع بالكامل على مثل هذه الخوادم يجب أن يستهلك الطاقة المطلوبة من خلال 12 مصباحًا بقوة 60 وات فقط. بشكل عام ، قالت الشركة إن خوادم Moonshot يجب أن تستهلك طاقة أقل بنسبة 89 بالمائة ، ومساحة أقل بنسبة 80 بالمائة ، وتكلف 77 بالمائة أقل من الخوادم التقليدية.

ستوفر HP خراطيش خوادم مستقبلية استنادًا إلى أبنية مختلفة بما في ذلك معالجات Intel الأخرى ، ومعالجات AMD ، وربما الأكثر إثارة للاهتمام ، موردو الخوادم القائمة على ARM ، بما في ذلك AppliedMicro و Calxeda و Texas Instruments.

حول هذا الإعلان ، قالت AppliedMicro إن X-Gene الخاص بها سيكون أول شركة نفط الجنوب 64 بت ARM ، والتي تضم ثمانية نوى عالية الأداء تعمل بسرعة تصل إلى 2.4 جيجا هرتز. وقال Calxeda أن خوادمه ستضم أربعة معالجات ECX-1000 ، تعمل بسرعة 1.4 جيجاهرتز ، كل منها مزود بسعة ذاكرة 4 جيجا بايت.

لقد رأينا بعض الخوادم المستندة إلى ARM مؤخرًا ، ولكن قد يتطلب الأمر وجود مورد كبير مثل HP لجعل هذا الاتجاه أكثر شيوعًا. غالبًا ما تكون خوادم ARM ذات سعة ذاكرة محدودة أكثر من خوادم Intel (حيث أن معظمها 32 بت ، تتصدرها بسرعة 4 جيجا بايت) ، إلا أن إصدارات 64 بت من معالجات ARM تأتي بذاكرة يمكن معالجتها بشكل أفضل. يتحدث مؤيدو ARM عن توفير أداء خادم مع متطلبات طاقة أقل بكثير ، على الرغم من أن Intel و AMD تعملان على تقليل استخدام الطاقة X86 أيضًا.

حتى الآن ، يبدو أن هذه المجهرية متوقعة على نطاق واسع لتطبيقات مثل تشغيل المواقع الإلكترونية ، والتي تميل إلى أن تكون أكثر تركيزًا مكثفًا مقارنةً بالمعالج. إذا تمكنت الاقتصاديات من العمل على تطبيقات أكبر ، فقد يكون ذلك بمثابة تغيير حقيقي في اللعبة.

آي بي إم يذهب كل فلاش

أخيرًا ، حضرت يوم الخميس الماضي حدثًا أعلنت فيه IBM أن ذاكرة الفلاش في "نقطة تحول" ، مما يجعل جميع أنظمة الفلاش اقتصادية وعملية لمجموعة متنوعة من التطبيقات. أعلنت الشركة أنها ستنفق مليار دولار على البحث والتطوير على الحلول المستندة إلى الفلاش ، وقالت إنها ستنشئ عشرات "مراكز الكفاءة" لتشغيل سيناريوهات إثبات المفهوم لإظهار أداء الفلاش.

لكن المنتج الملموس كان خطًا جديدًا من صفائف تخزين ذاكرة الفلاش استنادًا إلى التكنولوجيا التي حصلت عليها الشركة من شركة Texas Memory Systems. هذه هي وحدات 1U التي تتناسب مع رف الخادم ، مع كل وحدة قادرة على استيعاب 12 وحدة 2TB. هذا يعني أن كل وحدة يمكنها تخزين ما يصل إلى 20 تيرابايت من ذاكرة الفلاش في RAID 5 أو 24 تيرابايت من الفلاش في RAID 0. يمكن أن يعلق رف واحد بسعة تخزينية فلاشية. هذا كثير.

تشتمل النماذج المحددة على FlashSystem 820 و 810 استنادًا إلى فلاش "eMLC" و FlashSystem 720 و 710 استنادًا إلى فلاش SLC ذي الأسعار الأعلى. (تقول شركة IBM إن فلاش MLC الخاص بالمؤسسات يعد جيدًا لـ 30،000 دورة قراءة وكتابة ، بينما تعد SLC جيدة بالنسبة إلى 100.000 دورة من هذا القبيل. ذاكرة NAND الفعلية تأتي من Toshiba.)

أشار ستيف ميلز ، نائب الرئيس الأول لشركة آي بي إم والمدير التنفيذي للمجموعة للبرامج والأنظمة ، إلى أن أداء وحدة المعالجة المركزية قد تحسن على مدار السنوات العشر الماضية من 8 إلى 10 مرات ، وأداء DRAM من سبع إلى تسع مرات ، وسرعة الشبكة 100 مرة ، وسرعة الناقل 20 مرة ، لكن سرعة القرص هي 1.2 مرة فقط أفضل. وقال إنه مع الفلاش ، يمكنك الحصول على زمن انتقال أكثر تناسقًا - وصولًا إلى 100 ميكروثانية ، وبالتالي أداء أكثر اتساقًا.

بنفس القدر من الأهمية ، قال إن التكلفة الإجمالية للنظام لنظام كبير مع الفلاش يمكن أن تصل إلى 30 في المائة أقل من نظام التخزين القياسي بسبب انخفاض تكاليف البيئة والطاقة ، واستخدام التخزين العالي ، والحاجة إلى عدد أقل من الخوادم ، وبالتالي أقل رسوم ترخيص الصيانة والبرمجيات.

وأشار إلى أنه على الرغم من أن الأقراص الرخيصة داخل نظام تخزين المؤسسة قد تكلف 2 دولار فقط لكل جيجابايت ، إلا أن الأقراص عالية الأداء قد تكلف 6 دولارات لكل جيجابايت. بالنسبة إلى التطبيقات ذات الصلة بالأداء الأعلى ، قد تكلف محركات الأقراص الثابتة من 30 إلى 50 دولارًا لكل جيجابايت لأن التطبيقات لن تستخدم إلا الحواف الخارجية لمحركات الأقراص لتقليل وقت السفر لرأس محرك الأقراص الثابتة. في المقابل ، سيكون سعر الشارع لنظام FlashSystems الجديد من IBM حوالي 10 دولارات لكل جيجابايت ، مما يجعلها أكثر كفاءة. (من الواضح أن سعر تخزين المؤسسة أعلى بكثير من الذاكرة الخام أو الأقراص المخصصة للمستهلكين.)

عرض توضيحي قارن نظامًا مزودًا بأربع وحدات من وحدات FlashSystem 820 التي تعمل على خادم Power 780 مع 128 مركزًا و DB2 مقابل تكوين مشابه إما مع 18 رفوف مع 5000 محرك أقراص ثابتة أو مع ثمانية رفوف تخزين أكثر تقليدية ، بما في ذلك 2500 محرك أقراص ثابتة و 128 SSD. ادعت IBM أن نظام الفلاش يستخدم طاقة أقل 37 مرة ، ويكلف أقل 11 مرة. قدم نظام الفلاش أكثر من 43000 معاملة لكل قسم ، وأكثر من 1.3 مليون من IOPs. زعمت شركة IBM أن الحامل الكامل للخوادم يمكن أن يوفر ما يصل إلى 22 مليون من عمليات الإدخال والإخراج.

تحدث العديد من العملاء عن استخدام إصدارات مبكرة من النظام ، بما في ذلك ممثلون من Sprint و Kroger و Thomson Reuters و Vion Corporation (التي تبيع الأنظمة للوكالات الحكومية). ليس من المستغرب ، تحدثوا عن تحسين وقت الاستجابة مع تقليل استهلاك الطاقة والمساحة.

بشكل عام ، اتفقوا على أنه لا يزال هناك مكان كبير للتخزين التقليدي ولكن صفائف الفلاش تبدو منطقية في أماكن أكثر مما يتصور عمومًا.

سوق خادم التغيير

مجتمعة ، تشير هذه الإعلانات الثلاثة (وغيرها من الخطط المماثلة التي سمعناها خلال الأشهر القليلة الماضية) إلى كيفية تغير سوق الخوادم خلال السنوات القليلة المقبلة. ستؤدي هذه بدورها إلى جميع أنواع الأسئلة الجديدة للشركات التي ترغب في نشر الخوادم.

هناك العديد من إعلانات الأرفف والقماش الجديدة: تمتلك AMD Freedom Fabric كجزء من عملية الاستحواذ على SeaMicro ؛ إنتل لديها إعلانات هذا الأسبوع ؛ ومنظمة Open Compute لديها معيار Open Rack. لدى بائعي الخوادم الفرديين حلول خاصة بهم ، بما في ذلك HP مع خوادم Moonshot ومع حلول الرف طويلة الأمد ، والتي تتنافس مع العروض المقدمة من IBM و Dell و Cisco. هذا سيجلب المزيد من المنافسة في هذه التصاميم.

لقد رأينا بالفعل أنواعًا جديدة من معالجات الخوادم - وليس فقط الرقائق المتطورة ، ولكن الآن معالجات أكثر شيوعًا وحتى معالجات منخفضة الطاقة موجهة إلى ميكروسيراتر. قد لا يهيمن على السوق السائد على الإطلاق x86 كما كان عليه الحال ، حيث تأتي شرائح الخادم الجديدة المستندة إلى ARM إلى السوق. سيتعين على الشركات تحديد نوع المعالج الذي سيكون أكثر ملاءمة لتطبيقات معينة.

اكتسبت وحدة تخزين الفلاش مساحة كبيرة ، على الرغم من وجودها في مركز البيانات ، في الغالب كإحدى الوظائف الإضافية من جانب الخادم أو كطبقة أقل في صفيف تخزين متعدد المستويات. الآن أصبحت الحلول الشاملة أكثر تنافسية. وفي الوقت نفسه ، ومع وجود معالجات الخوادم قادرة على معالجة المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، فمن المحتمل أن نرى المزيد من حلول الذاكرة بالكامل.

حتى وقت قريب ، كان لدى معظم الشركات التي تشتري خادم عددًا محدودًا جدًا من الخيارات: الحامل أو الخوادم القياسية ؛ المزدوج أو رباعية مآخذ. Cisco أو Dell أو HP أو IBM أو بعض الموردين الأصغر ؛ والتي تناسب معالج إنتل مشروع القانون. الآن سيكون هناك المزيد من الخيارات والمزيد من الخيارات وستغير النتيجة عدد خوادم مركز البيانات التي تم تصميمها.