服务器最新技术发展趋势

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• 功率 7,599 瓦 •层数 10 • 重量 1,701磅 • 硬盘 480个
机柜总体情况
机柜总体情况
机柜总体情况
15.97GB/瓦
31.6GB/瓦
1.06$/GB 5,513GB/立方英尺
1.30$/GB
2,412GB/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
为可能的灾难 而准备的远程镜像
存储技术的转变
(大约2000年) 特有的
业务驱动因素
(Today) 可用的
(Tomorrow) 优化的
• 备份 • 存储岛
使用的技术
• 快速存储
• 管理
• 连续保护
• 自动化
SANs
• 整合 • 2Gb 速度 • 带交换机的光纤
分层存储
• 备份到磁盘 • 4Gb光纤SAN 和 iSCSI • SAS/SATA • 复制
最新技术发展趋势
CHK ESG CoC
March, 2007
议程
• 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
业界发展趋势
服务器发展趋势
核心服务器技术基本模块
处理器
芯片组
输入/输出 子系统
内存
处理器技术
.13µ 微米
2001
90nm 纳米 65nm
2003 2005
广域网
光纤通道 协议(FC) 的存储局 域网 (SAN)
FC/IP设备 FC/IP设备
光纤通道协 议的存储局 域网(SAN)
广域文件 系统(WAFS)

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
Clovertown)
存储
• 满足萨班斯· 奥克斯利法案
(SOA) 和其他需求
最佳实践
• 确保在分布式环境中的灾
难恢复/业务连续性
• 包括可计划的宕机时间和资
源需求的补丁管理
• 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
• 系统管理应用策略的创建
和管理.
• 服务器整合,包括映像文件
和机器的整合
可扩展企业 1.0 版 2000–2005
733MHz
3.66GHz 单路 3.0GHz 多路
前端总线 800MHz 单路 400MHz 多路
133MHz
频率
133MHz
66MHz
1995年
时间 2000年
2005年
“一体化”的可管理性
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
控制 (编排)层 资源管理层
密集型存储阵列柜
2U机箱,每机箱12个硬盘
•功率 7,245瓦 • 层数 21 •重量 1,575磅 •硬盘 252个 17.4GB/瓦 1.40 $/GB 2,895GB/立方英尺
3U机箱,每机箱15个硬盘
• 功率 6,573 瓦 • 层数 14 • 重量 1,611磅 • 硬盘 210个
4U机箱,每机箱48个硬盘
处理器
内存
I/O总线
显卡
硬件
硬件
内存:技术发展路线图
接口
DDR4 DDR3
全缓冲内存模组
533/667 667/800 667/800
全缓冲内存模 1067/1333 组-2代
800/1067 1067/1333
1333/1600
DDR2
400/533/667 533/667/800
DDR
333/400 1.8V 1.5V 1.2V
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
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 1 2 n
2
n
1
2
n
…….
…….
…….
1Gb
1Gb
1Gb
1Gb
1Gb
ห้องสมุดไป่ตู้
1Gb
10Gb
10Gb 10Gb
1Gb
1Gb
10Gb
10Gb
10Gb
10Gb
服务器至存储器的链路全部为 千兆以太网
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
iSCSI 主机
IP协议 的局域 网
• 可以预见得到的 业务价值
能耗管理
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,
45nm 32nm 22nm
2007 ~2009
~2011
…… …… 纳米 摩尔定律确实存在!
多核技术
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
奔腾 Pentium® 4
酷睿双核 Core™ Duo
速龙 Athlon FX
速龙 Athlon 64 X2
• 在虚拟化上的培训和投入
足够的资源
• 分布式存储单元的整合 • 确定新的存储和光纤技术
• 整个 “复杂网络”的系统管

• 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
优化解决方案
积极采用最合适的技术 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
VIO
更低CPU使用量 I/O效率提高 网络吞吐量增强
BLADE iWARP协议, iSCSI标准
TOE (TCP/IP卸载引擎)
加速技术
05年
06年
07年
08年
09年
10年
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
电压 密度 进程
512Mb 90 2005年 2006年
1Gb 70 2008年 2009年
2Gb
2007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 InfiniBand
第一代 (2.5 Gt/秒) (2.5 Gt/秒) 双倍速技术 (5.0 Gt/秒)
互动性 可控性
灵活性
能够管理多种设备 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 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
基于标准技术

易为行业用户接受
– –
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)
(6.0 Gb/秒) 第二代 SATA接口 (3.0 Gb/秒)
2004年
数据来源:戴尔公司预测
2005年
2006年
2007年
2008年
???
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)
万兆以太网
万兆以太网
整合后的万兆以太网光纤通道 存储区域网络 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
第二代 (5.0 Gt/秒)
四倍速技术 (10.0 Gt/秒)
光纤通道协议 (1-2 Gb/秒)
以太网协议 SAS硬盘 SATA接口
(2-4 Gb/秒)
(8 Gb/秒) (10 Gb/秒)
(10.0 Gb/秒)
(10/100/1000 Mb/秒) (3.0 Gb/秒) 第一代 SATA接口 (1.5Gb/秒)
数据库
来源: IDC服务器负载调查, 2006年7月
新的时代,新的技术合作伙伴
专用方式
相互冲突的销售日程 研发必须支持 过时技术
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:
需要借助昂贵的服务 才能充分实现硬件/软件的价值
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
戴尔的可扩展的企业级战略
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
关心点 如何部署经 过优化的解 决方案
系统管理
技术发展 速度惊人
• 整合运作 • 基础架构的灵 活性
安全 硬件/软件/数据 的无序膨胀发展
如何简化 运作?
IT 是最大的投 资项目之一
虚拟机
虚拟机
虚拟的硬件平台
处理器
内存
I/O 总线
显卡
硬件设备
虚拟化技术的两种方式
基于应用软件的虚拟
虚拟机
基于管理工具的虚拟
常规应用 虚拟机 虚拟应用 虚拟机
应用
应用
应用
应用
应用
应用
应用
其它操作系统
虚拟的应用项目
其它操作系统
嵌入式操作系统
主操作系统
主操作系统加虚拟机管理工具
处理器 内存 I/O 总线 显卡
Die pictures not to scale
处理器的每单位面积能耗日益增长
Watts / cm2 (瓦特/平方厘米)
Sun’s Surface
1000
Rocket Nozzle 通过技术进行修正,从 而有效应对单位面积能 源消耗大量增长的挑战 Nuclear Reactor
100
2005 2003 1997 2000 1999
刀片服务器 (2.5” x 2 驱动器)
• • 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
10
1995 1993 1990
1986
1
处理器性能
Source Data: Intel, Dell Estimates
虚拟化的前景
这个想法早就存在! 不断进步的是…
应用 应用 应用 应用 操作系统
操作系统
• • • •
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
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 包括关键应用的趋势
标准服务器的收入比重 2000 协作 Web 应用开发 业务流程
(ERP, CRM, OLTP)
2005 81% 67% 45% 30% 18%
66% 53% 23% 15% 6%
实现价值的最大化
模块化,随成长付费方式 直接业务模型 重点突出的基础架构服务
易于购买、实施和维护
开放式系统管理
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
到专用组件的系统管理连接
―这很复杂…… 我们将为您构建。”
―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
针对快速恢复的近线复制 针对数据挖掘 的复制拷贝 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
主要的拷贝
为可能的灾难 而准备的异地磁带
为实施故障时切换 准备的第二份拷贝
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
•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
(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
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), 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
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