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IBM Power7服务器性能评测摘要：据统计，仅2010年上半年，就已经有500多个客户迁移到了IBM平台上来。另外，越来越多的用户也发现，用Power systems来整合x86服务器负载，也是一件非常有投资价值的事情。为了帮助大家比较全面地了解POWER7与其他UNIX平台的区别，本文将结合来自SPEC、TPC等第三方评测机构的数据(数据来源)，从性能、可用性、能效和虚拟化等四个方面进行全面比较。一、性能超过16个处理器芯片的服务器比较服务器蔓延是让许多IT经理头痛的一个问题，大量的低性能服务器在管理、能耗、占地空间等方面都需要支出额外的成本，如果能够用一台高性能服务器来做整合，无疑会减少许多支出和麻烦。拿IBM Power 795与128核的HP Integrity SuperDome和256核的Sun SPARC Enterprise M9000来比较，Power 795的每核性能可以高达3-4倍，在扩展性上，Power 795也要高出4倍以上。如果再进一步使用IBM的PowerVM虚拟化技术，Power 795在数据中心整合方面的效力将仅次于IBM System z 大型机。下面两张表展示了Power 795和Power 595在TPC-C、SPECint_rate2006、SPECfp_rate2006、SPECjbb2005等测试中与HP Integrity SuperDome和Sun SPARC Enterprise M9000的区别。从中不难看出，IBM取得了压倒性的领先优势。比如，64核的Power 595与128核的HP Integrity SuperDome相比，尽管CPU核数少一半，但性能却更高，与256核的Sun SPARC Enterprise M9000相比，仅以四分之一的内核数实现了Sun 90%的性能。表1：整机性能比较表2：每核测试性能比较其实，IBM的优势不仅体现在性能上，在扩展性方面也是让人惊叹，比如Power 795可以比竞争产品提供多达2倍的内存容量、5倍的每核内存带宽和超过2倍的I/O带宽。毕竟，有些应用是内存密集型的，或者对内存容量要求很高，或者对内存带宽要求很高。还有些应用是I/O密集型的。因此可见，Power 795的设计足以满足多种不同需求特性的工作负载，这也成为许多客户采用IBM小型机来实现整合的基础。表3：32插槽以上的系统规格比较8-16颗处理器的服务器比较 对一个完整的服务器系统来说，要提高性能，不仅需要更快的CPU，也同样需要更快的系统总线、I/O带宽和更大的内存容量。正是得益于这种平衡性的设计，使得一台8路服务器也有可能快过拥有16颗CPU的系统。而且，每核更高的性能也意味着可以用更少的CPU和软件许可证，以及更低的能耗和占地空间来满足应用负载的需要。 下表比较了IBM Power、Sun SPARCHP Integrity等UNIX服务器以及最新的英特尔Xeon 7500服务器在TPC、SPEC和SAP等测试中的性能表现。表4：整机性能比较 表5：每核性能比较同样，在整合应用中，Power Systems也表现了绝对的强势。比如，跟HP Integrity RX8640相比，带有TurboCore功能的Power 780共拥有32个核，按每核来计算，拥有4倍的内存、15倍的内存带宽以及超过4倍的I/O带宽;如果跟Sun SPARC Enterprise M8000相比，优势会更明显，内存容量高8倍，内存带宽高11倍，I/O带宽高7倍。表6：8-16插槽服务器规格比较四路服务器的比较在比较完了8路以上的高端服务器，我们再来看看稍低端一些的四路服务器。随着四路系统性能越来越强，已经有很多用户开始将关键应用从X86系统向这些平台上迁移。当然，四路系统对于企业的分支机构来说也是非常不错的选择。得益于POWER7技术，IBM Power 750 Express是当前世界上最快的四路服务器。下表对IBM、HP、Sun和至强7500服务器进行了比较：表7：整机性能比较跟高端系统类似，四路的Power服务器也同样拥有比竞争产品更多的内存、I/O，以更好地支持服务器整合。双路服务器比较POWER7并不只是大企业的专利，对于中型企业来说，通过高性价比的双路POWER7服务器，同样可以用到这一技术。在性能上，IBM Power 730 Express比基于英特尔平台的HP Prolaint服务器要高50%以上，更是Sun SPARC Enterprise T5240的近3倍。而且，中型企业也同样可以使用PowerVM虚拟化技术以及Power Systems特有的RAS特性，来改善IT管理，减少TCO成本，提高系统可用性。表8：整机性能比较刀片服务器的比较作为一种高密度的集成性系统，刀片服务器有着自己的独特优势。尽管它不可能完全取代传统的机架服务器，但对于某些注重空间利用的用户来说，刀片是一种比较合适的选择。基于POWER7的刀片产品有IBM BladeCenter PS700、PS701和PS702 Express等。其性能表现如下表所示：表9：整机性能比较二、RAS特性比较 对于UNIX服务器来说，RAS(Reliability、Availability和Serviceability，即可靠性、可用性和可服务性)特性向来是其区别于普通x86服务器的关键因素，当然也是各大小型机厂商角力的战场。RAS功能的多少、技术的先进性都会影响到整机系统的可用性。在POWER7中，IBM引入了许多新的RAS特性，包括Processor Instruction Retry、Alternate Processor Recovery、Partition Availability priority、Live Application Mobility和Live Partition Mobility等。这些特性的主要目的都在于消除系统计划内和计划外的宕机时间。比如，当你将一台服务器关闭以进行重配置、固件升级时，你需要在不对生产造成影响的前提下把这台服务器上的应用迁移到其他服务器上面去。 下表全面比较了POWER、SPARC、Integrity、Xeon在重要RAS特性上的差异： 三、能效比较对于数据中心管理员来说，尤其是那样大规模的数据中心，能耗是一个越来越重要的课题。各大厂商也开始从各自角度来考虑如何把节能引入系统设计当中。对于Power Systems而言，IBM Systems Director套件中的Active Energy Manager软件，提供的EnergyScale技术可以实现许多先进的节能功能，如功耗封顶、趋势分析、节能监控、热量管理等。另外，Power Systems服务器还可以部署在先进的Rear Door Heat Exchanger节能机柜中，通过水冷方式实现更高的散热效率。其实，就Power Systems服务器本身来说，其能效也比HP和Sun的产品要高很多。如下面这一系列图表所示，基于POWER7处理器，IBM Power 750 Express、Power 770和Power 780可以比竞争产品提供多达3倍的能源效率。图1：32以上插槽服务器能效比较图2：8-16插槽服务器能效比较图3：四插槽服务器能效比较图4：双插槽服务器能效比较图5：刀片服务器能效比较如上图所示，8路Power 780的能效分别是HP Integrity rx7640和Sun SPARC Enterprise M5000的3.8倍和5倍。四路Power 750的能效则分别是HP Integrity rx6600、Sun SPARC Enterprise M4000和Sun SPARC Enterprise T5440的7.2倍、6.1倍和4倍。四、虚拟化的比较 虚拟化已经是一种越来越广泛的应用模式。不过，市场上形形色色的虚拟化产品却参差不齐，从一般的X86虚拟化，如VMware的vSphere，开源的Xen，到UNIX系统的虚拟化技术，如惠普的nPartitions、vPars、IVM，Sun的Dynamic Domain和Logical Domain，IBM的PowerVM等，这些虚拟化技术在性能、功能上其实存在很大的差异。 一是虚拟化的效率。这方面硬件虚拟化和软件虚拟化两种方式存在天壤之别，前者的效率要高很多。比如，IBM PowerVM是一件硬件虚拟化技术，可以在把一台机器的CPU利用率提高到90%，而其他虚拟化技术一般只能做到50%左右，这是因为硬件虚拟化无须占用太多的CPU资源，而后者由于要经过多层转换，不得不面临性能损耗的问题。二是虚拟化的功能。比如CPU、内存和I/O等分区资源能否在不重启机器的条件下动态灵活调整，增大或减少;又比如分区或虚拟机能否在线迁移，即让一个分区在不停机、不停应用的情况下从一个物理机器动态地迁移到另外一个物理机器上，以提高系统高可用性。当然，对于不同的用户而言，对功能的需求也是不一样的，但关键是你的虚拟化供应商能否提供你真正想要的东西。三是虚拟化的范畴。对于那些希望在现在和将来实现动态IT架构或私有云环境部署的企业来说，虚拟化的范畴，即能否实现全面的虚拟化就很关键了。因为，要实现动态的数据中心，仅仅对服务器CPU资源进行虚拟池化是远远不够的，还需要对内存、I/O、存储等各种软硬件资源进行虚拟化。四是虚拟化的安全性。虚拟化整合是把多个鸡蛋放在一个篮子里，这就要求这个篮子得足够的牢靠，对于用在关键业务领域的UNIX服务器来说，这一点更加重要。所以，你还需要看看虚拟化供应商有没有通过第三方的审计或相关的安全认证，如IBM PowerV