服务器发展最新技术

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15.97GB/瓦 1.30$/GB 2,412GB/立方英尺
31.6GB/瓦 1.06$/GB 5,513GB/立方英尺
机柜规格
•功率: 6-12 千瓦; 空间: 42U (43.54 立方英尺); 重量: 1500-2000磅
注释:假设每块硬盘都是500GB的SATA硬盘
固态硬盘
SSD 技术为企业 级应用提供了一个 更高级别上的性能 和可靠性
最新技术发展趋势
CHK ESG CoC
March, 2007
• IT 业界发展趋势 • Dell可扩展的企业战略 • 企业级系统组发展蓝图
议程
业界发展趋势
服务器发展趋势
输入/输出 子系统
核心服务器技术基本模块
处理器
芯片组
内存
处理器技术
.13µ微米
2001
90nm 纳米 65nm
2003
2005
2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 ???
数据来源:戴尔公司预测
源自文库
通过光纤,整合传输通道
万兆以太网,配合OFFLOAD(卸载)技术,为“通过光纤,整合传输通道”打造了基础
集群 (InfiniBand)
存储区域网络 (SAN)
(光纤通道协议)
局域网(
LAN)
(以太网协议)
现在: 需要为每个传输协议开设专网
4U机箱,每机箱48个硬盘
机柜总体情况
•功率 7,245瓦
• 层数
21 •重量
1,575磅 •硬盘
252个
机柜总体情况
• 功率 6,573 瓦
• 层数
14 • 重量 1,611磅 • 硬盘
210个
机柜总体情况
• 功率 7,599 瓦
•层数
10 • 重量 1,701磅 • 硬盘
480个
17.4GB/瓦 1.40 $/GB 2,895GB/立方英尺
• FC-IP设备在SAN解决方案中越来越流行
– 远程扩展与复制 – 磁带库备份与档案整合 – 资源优化,支持iSCSI主机访问已有光纤通道存储设备
• 光纤通道(FC)系统供应商正在扩大其产品范围,开拓WAFS(广域文件服务)解决方案
密集型存储阵列柜
2U机箱,每机箱12个硬盘 3U机箱,每机箱15个硬盘
服务器至交换机为千兆以太 网,交换机至存储器为万兆
以太网
服务器至存储器的链路全部 为万兆以太网
光纤通道和iSCSI的存储性能
光纤通道 协议(FC) 的存储局
域网 (SAN)
FC/IP设备
广域网
iSCSI 主机
IP协议 的局域

光纤通道协 议的存储局 域网(SAN)
FC/IP设备
广域文件 系统(WAFS)
难恢复/业务连续性
• 系统管理应用策略的创建
和管理.
• 在虚拟化上的培训和投入
足够的资源
• 迁移(包括Unix,
Exchange,Active Dicectory)
企业级战略
以简便的方式部署和管理经优化的解决方案,促进业务成长
简化操作
单一责任点 易于购买、实施和维护
开放式系统管理
优化解决方案
积极采用最合适的技术
• 包括可计划的宕机时间和资
源需求的补丁管理
• 服务器整合,包括映像文件
和机器的整合
• 整个 “复杂网络”的系统管

存储
• 满足萨班斯·奥克斯利法案
(SOA) 和其他需求
• 减小备份窗口
• 对爆炸性增长的数据进行管
理和备份以及整合
• 分布式存储单元的整合
• 确定新的存储和光纤技术
最佳实践
• 确保在分布式环境中的灾
可扩展企业 1.0 版 2000–2005
横向扩展的平台逐渐普及 • 在系统管理中考虑合作伙伴的需求 • 提供经验证、经测试的解决方案 • 构建容错能力强、性能卓越的网络存储器 • 创建核心基础架构服务
•读性能以10倍速率 超越于15K SAS 硬盘
•相当于当前硬盘60% 的功耗
• 固态设计提供更高 的可靠性
• 8GB/16GB/ 32GB 的容量
SSD = 可引导的存储
SSD = 企业级高性能存储 SAS = 企业级具备一定性能的存储 SATA = 企业级大容量存储
刀片服务器 (2.5” x 2 驱动器)
可以绕过底层传输,从而实现内存对内存的数据直接交换 • 虚拟技术使数量有限的、从事卸载工作的硬件资源可以被多个实例对象同时访问
更低CPU使用量 I/O效率提高 网络吞吐量增强
05年
加速技术
06年
07年
VIO iWARBPLA协D议E, iSCSI标准 TOE (TCP/IP卸载引擎)
08年
09年
10年
针对数据挖掘 的复制拷贝
针对快速恢复的近线复制
防备服务器损毁 的本地磁带备份
为符合规范 而归档的拷贝
为实施故障时切换 准备的第二份拷贝
主要的拷贝
为可能的灾难 而准备的远程镜像
为可能的灾难 而准备的异地磁带
(大约2000年) 特有的
业务驱动因素
• 备份 • 存储岛
使用的技术
SANs
• 整合 • 2Gb 速度 • 带交换机的光纤
3.0GHz 多路
前端总线 800MHz 单路 400MHz 多路
2005年
频率
“一体化”的可管理性
互动性 可控性
在可管理性上的统一,有利于简化操作
• 可扩展性
– 提供统一的管理框架
• 灵活性
– 能够管理多种设备
• 基于标准技术
– 开放的通用技术,非专有技术 – 增加选择性和互操作性,降低成本
• 易为行业用户接受
2005年
2006年
90 2007年
70
2008年
2009年
2010年及以后
数据来源:戴尔公司预测
连接技术的发展
连接技术的进步,带来了更好的带宽和更低的延迟
PCI Express总线 第一代 (2.5 Gt/秒) InfiniBand (2.5 Gt/秒) 双倍速技术 (5.0 Gt/秒)
第二代 (5.0 Gt/秒) 四倍速技术 (10.0 Gt/秒)
Watts / cm2 (瓦特/平方厘米)
1000
100
10
1986
1
Source Data: Intel, Dell Estimates
处理器的每单位面积能耗日益增长
1993
Sun’s Surface
通过技R术oc进ket行N修oz正zle,从 而有效应对单位面积能 Nuclea源r R消ea耗ct大or 量增长的挑战
光纤通道协议 (1-2 Gb/秒)
(2-4 Gb/秒)
(8 Gb/秒)
(10.0 Gb/秒)
以太网协议 (10/100/1000 Mb/秒)
SAS硬盘
(3.0 Gb/秒)
SATA接口
第一代 SATA接口 (1.5Gb/秒)
(10 Gb/秒) (6.0 Gb/秒)
第二代 SATA接口 (3.0 Gb/秒)
IT主管所面临的挑战
挑战
IT 目前已是重要 的业务引擎
轻重缓急
• 实现业务增长 • 把IT和业务战略
结合起来
技术发展 速度惊人
• 整合运作
• 基础架构的灵 活性
关心点
系统管理
安全 硬件/软件/数据 的无序膨胀发展
IT 是最大的投 资项目之一
• 可以预见得到的 业务价值
能耗管理
如何部署经 过优化的解 决方案
显卡
硬件设备
应用 应用
基于应用软件的虚拟
虚拟机
应用
应用
其它操作系统
虚拟的应用项目
主操作系统
处理器
内存
I/O总线
显卡
硬件
虚拟化技术的两种方式
基于管理工具的虚拟
常规应用
虚拟应用
虚拟机
虚拟机
应用
应用
应用
其它操作系统
嵌入式操作系统
主操作系统加虚拟机管理工具
处理器
内存
I/O 总线
显卡
硬件
接口
DDR4
DDR3
实现价值的最大化
模块化,随成长付费方式
合作伙伴关系,促成完备、 开放的解决方案
精心构建,以最大限度地 提高效率
直接业务模型 重点突出的基础架构服务
从桌面到数据中心
以分阶段的方式实现可扩展企业
未来
动态资源供应
可扩展企业 2.0版
2006–2009
适合横向扩展的优化解决方案 • 系统管理与安全性的统一——从台式机到数据中心 • 在标准化实践中促进虚拟化 • 提供卓有成效的散热和电源管理 • 富有成本效益地管理大规模存储器扩展
2005 2003
1997
2000 1999
1995
1990
处理器性能
虚拟化的前景
这个想法早就存在!
应用 应用
应用 应用
操作系统
操作系统
不断进步的是…
• 多核处理技术 • I/O总线连接着越来越多的资源 • 专门为虚拟化而设计的硬件 • 系统部署的成本不断降低
虚拟机
虚拟机
虚拟的硬件平台
处理器
内存
I/O 总线
DDR2
全缓冲内存模组 533/667
400/533/667 533/667/800
DDR
电压
333/400 1.8V
密度
512Mb
内存:技术发展路线图
全缓冲内存模
组-2代
1067/1333
800/1067
1067/1333
667/800
667/800
1333/1600
1.5V
1Gb
1.2V
2Gb
进程
到专用组件的系统管理连接
“这很复杂…… 我们将为您构建。”
新的时代,新的技术合作伙伴
当前的需求
完全专注于x86
关注创新的研发: 更简便,降低成本 重点突出的服务: 追求简便的解决方案 迁移到标准平台
基于标准的系统管理
“这很简单……我们将预先做好, 以便于您的使用。”
存储发展趋势
数据增长的根本原因
• 更低的能耗 • 更高可用性
4插槽服务器 (2.5” x ~8 驱动器)
• 更低的 $/IOPS • 更高的
IOPS/Density密度 • 更高的可用性
JBOD (2.5” x ~22 驱动器
) • 更低的 $/IOPS
• 更高的 IOPS/Density密度
• 缓存存储
• 更高的可用性
戴尔的可扩展的企业级战略
数据中心/中央服务器
远程/辅助服务器
光纤通道SAN
GB级以太网交换
整合的 FC/iSCSI存储阵列
iSCSI存储方案中的千兆以太网与万兆以太网
1
2
n
…….
1Gb
1Gb
1Gb
1Gb
1Gb
1
2
n
…….
1Gb
1Gb
1Gb
10Gb
10Gb
1
2
n
…….
10Gb
10Gb
10Gb
10Gb
10Gb
服务器至存储器的链路全部为 千兆以太网
存储技术的转变
(Today) 可用的
(Tomorrow) 优化的
• 快速存储 • 管理
• 连续保护 • 自动化
分层存储
• 备份到磁盘 • 4Gb光纤SAN 和 iSCSI • SAS/SATA • 复制
标准化
• 栅格存储 • 10Gb以太网 • 固态存储硬盘 • 存储空间的回收和使用
整合的FC(光纤通道)和iSCSI存储阵列
万兆以太网
万兆以太网
整合后的万兆以太网光纤通道
一次性解决了传统上要通过“ 群集的InfiniBand”、“SAN的 FC协议”和“LAN的TCP/IP 协议”等三条通道解决的问题
未来: 整合的光纤通道将会简化解决方案,并
降低总体拥有成本
OFFLOAD卸载技术发展时间表
• 加速技术(无状态)可以实现包处理的卸载 • TOE(TCP/IP卸载引擎)技术 (有状态)可以实现 TCP/IP协议和包处理的卸载 • RDMA(远程内存直接访问技术),遵循iWARP(国际广域远程数据存储器存取协议),
– 一体化的可管理性,为开放管理描绘了架构性的蓝图 – 与现有相关补充标准存在一致性
控制 (编排)层 资源管理层
接入层
(接口服务)
聚合层
(贮藏库/数据库)
逻辑映射层
(数据提供者)
平台层
(硬件 /固件/ 软件)
基本架构的变迁
基于标准的服务器在性能方面不断改善, 取代原有封闭式系统市场分额
标准服务器现在已成为主流
45nm 32nm 22nm
2007 ~2009 ~2011
…… …… 纳米
摩尔定律确实存在!
多核架构技术的引进,将会把多线程性能提升到一个全新的高度
昨天 单核处理器
今天 多核处理器
多核技术
奔腾 Pentium® 4
Die pictures not to scale
速龙 Athlon FX
酷睿双核 Core™ Duo 速龙 Athlon 64 X2
为什么“扩展(scale-out)”之路不可避免:
多路与单路CPU的比较
由于验证的复杂性,多路系统的前端总线速度比单路系统的慢
共享前端总线的架构,限制了多路前端总线的速度
最近出现的点对点总线连接技术,支持四路 及以下的设备
733MHz
133MHz 66MHz
1995年
133MHz
时间 2000年
3.66GHz 单路
包括关键应用的趋势
标准服务器的收入比重
协作
2000 2005 66% 81%
Web 应用开发
业务流程
(ERP, CRM, OLTP)
53% 67% 23% 45%
15% 30%
数据库
6% 18%
来源: IDC服务器负载调查, 2006年7月
专用方式
相互冲突的销售日程
研发必须支持 过时技术
需要借助昂贵的服务 才能充分实现硬件/软件的价值
如何简化 运作?
如何实现价值 的最大化?
28
Excerpted from Gartner: Growing IT's Contribution: The 2006 CIO Agenda 1/06
服务器 | 存储 | 服务 – 应付挑战的最佳方案
服务器
• 能耗和热能管理 (Woodcrest,
Clovertown)
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