IT系统中X86服务器对UNIX服务器的替代研究

1、IT系统中X86服务器对Unix服务器的替代研究现有现有IT系统部署架构及服务器部署模式系统部署架构及服务器部署模式现有现有IT系统部署架构及服务器部署模式系统部署架构及服务器部署模式 三层体系架构 优势B/S结构具有高度的灵活性SAN存储提供大容量的数据吞吐能力IT基础平台关键设备基础平台关键设备服务器服务器体系架构主流服务器代表主流处理器代表主流操作系统CISC架构服务器IBM X系列服务器HP DL系列服务器Intel 志强系列AMD皓龙系列Windows LinuxRISC架构服务器IBM Power系列服务器SUN M系列服务器HP 9000系列服务器IBM Power系列SUN U

2、ltraSPARC系列HP PA-RISC系列AIXSolarisHP-UXLinuxEPIC架构服务器HP Integrity动能系列服务器Intel 安腾系列HP-UXLinux 服务器分类刀片式服务器刀片式服务器机柜式服务器机柜式服务器机架服务器机架服务器塔式服务器塔式服务器运营商核心运营商核心IT系统服务器体系结构组成系统服务器体系结构组成前端接入层WEB服务层应用中间件层数据库层Brower: Internet Explorer, Netscape,Opera,FirefoxGUI for Windows, for Java, for HTMLApache，IIS，TomcatUNI

3、X小型机、小型机、X86服务器均有：服务器均有：HP-UX, IBM AIXLinux,Windows 2008 SvrWeblogic, Tuxedo, Websphere, MQOracle Database, DB2,Lotus,Informix,UNIX小型机为主：小型机为主：HP-UX, IBM AIX,SUN Solaris UNIX小型机为主：小型机为主：HP-UX, IBM AIX,SUN Solaris 当前系统下小型机应用模式及优势当前系统下小型机应用模式及优势服务器系统性能提升服务器系统性能提升 Scale-In/Scale-Out目前针对主机系统的性能提升往往采用服务器

4、横向扩展或纵向扩展来实现。 横向扩展（Scale-Out）是指增加服务器的数量、提高整体的处理能力的方法。通常适用于Web接入等领域，以X86平台PC服务器为主。 纵向扩展（Scale-In）是指增强单一服务器的CPU、内存提高处理能力、在一个OS上执行应用程序的方式。通常适用于核心数据库等应用类型，往往采用如 Superdome等高端小型机。提高系统安全性提升管理效率降低管理成本减少停机时间选择小型机选择小型机用户要求更加方便快捷的管理特性用户要求更加方便快捷的管理特性传统传统X86服务器与服务器与Unix小型机应用区别小型机应用区别X86服务器服务器Unix 小型机小型机性能单机可达48c

5、ore以上，普遍的应用在16core以下 单机性能不断提升，多核多线程技术快速发展 体系架构影响，单机处理器（路）数量有限。运行关键业务（如Oracle）性能不如小型机单机可达256core，普遍的应用在32core以上 体系架构存在先天优势，单机扩展性高（64个物理CPU），运行效率高、性能高。TPCC、TPCH等最高纪录保持者仍是小型机。操作系统Windows、Linux 开放性好、应用程序丰富、操作界面友好 稳定性、安全性有所欠缺Unix 稳定性高，安全可靠。强大的数据库支持能力。 相对封闭的环境，对开发者有更高要求，用于运行关键性业务系统稳定性、高可用性RAS特性不断提高 由于体系架构

6、、操作系统等原因，整体可靠性、稳定性仍不如小型机小型机特有的各部件、各层面RAS特性。如关键部件冗余及热插拔、在线更换、自动故障隔离，高可用集群方案等虚拟化应用 虚拟机应用快速增长，成为业内发展重点、热点。 “云计算技术”落地的首选方案 分区技术普遍使用。提升整机资源利用率。 受限于关键业务部署要求，可靠性要求高于灵活性机房环境需求快速由机架式向刀片式演进 占用空间相对较小，功耗相对较低多为机架式，高端设备为机柜式。刀片化演进趋势成为必然。 传统机架式设备占用空间相对较多，功耗相对较大应用范围Web接入层，管理服务器，不断在应用中间件层面得到普及使用。适用于分布式架构、Scale-Out扩展方

7、式核心数据库层、应用层。关键核心业务如BOSS、经营分析数据仓库等。适用于集中式架构、Scale-In扩展方式102022年4月23日星期六TPCH30 TB30TB TPC-H 性能世界纪录HP-UX and Oracle performance with scalability in a highly reliable, standards-based Integrity server solution150,960.5 QphH 30TB TPCC单机性能世界纪录IBM AIX and DB2 performance with scalability in a highly reliab

8、le, standards-based server solutionTPC-C Throughput : 6,085,166TPCC小型机仍提供领先于小型机仍提供领先于X86服务器的单机性能服务器的单机性能针对关键业务应用，无论是OLTP类型的还是OLAP类型的，在第三方测试结果中，小型机性能仍是独占鳌头。这一方面是小型机本身性能的优势，另一方面也体现出借助各类丰富、充分的优化手段，第三方软件的性能在小型机上能得以最全面发挥！可靠性恢复能力在线优化与维修解决恢复硬件/软件质量安全性故障预测错误处理/ 自我修复冗余隔离工作负载故障转移 端到端交易重试热插拔PCI OLARD补丁 / 更新快速启

9、动快速转储维修/ 可维护性监控通知 诊断动态重新配置动态可调参数 动态资源迁移 动态工作负载迁移动态集群维护可靠性、可用性和可维护性 (RAS)Unix小型机小型机RAS设计理念设计理念快速修复维持正常运行需求互连互连I/O通讯通讯内存内存硬件分区(nPars)，完全电气隔离HP ServiceGuard集群软件双芯片备用奇偶位校验 + Addr/control bus redundant interconnectautomatic memory scrubbingECC 容错独立专用IO总线及独立芯片控制独立双路径IO切换 热插拔内置硬盘及HP-UX镜像功能冗余crossbar 互连架构 L

10、ink level retry服务器整机架构服务器整机架构冗余系统时钟冗余热插拔双网格电源冗余热插拔风扇带外管理处理器ECC芯片校验处理器故障隔离Microsoft Cluster ServiceOpenVMSOpenVMS ClustersUnix小型机高可靠性优势小型机高可靠性优势（以（以HP Integrity动能服务器为例）动能服务器为例）:保护数据： 为传输中的数据、使用中的数据以及静态数据提供保护防止 HP-UX 受到内外威胁的更佳保护措施保护身份数字身份生命周期管理保护系统： 保护-检测-响应已知与未知漏洞（通过系统最小化与强化手段）防止出现已知安全缺陷 软件协助（以前的安全补丁

11、检查）防止出现未知漏洞 Bastille IP 过滤器 安装 Time Security 主机 IDS系统最小化 Ignite/UX： 始终安装 默认安装传输中的数据： Open SSL Secure Shell IPSec使用中的数据 包含 安全的资源分区 IdMI静态数据 EVFS TCS解决关键的安全业务驱动因素，并提供分层的安全性和深入的保护普通标准认证HP-UX 11i 通过 EAL4+ CAPP、RBACPP 认证普通标准认证：国际公认标准包括两个要素：保护设定文件 保证级别 (EAL)验证、授权和访问控制 IdMI IdMI 选择访问 基于角色的访问控制 AAA 服务器 RedH

12、at 目录服务器操作系统平台高安全性以HP-UX 为例双芯片备用处理器RAS特性自动化的错误恢复iLO 4状态监控Insight Dynamics - VSEServiceguard和安全解决方案关键业务服务操作系统状态监控工具服务器可靠性系统可靠性解决方案可靠性冗余板载管理器可管理性无源背板应用可用性高达100%自动化与协调性减少人为错误CPU核心的可靠性是行业一般处理器的两倍免工具热插拔组件与单芯片备用解决方案相比可靠性提升了17倍弹性的机箱设计可用性、性能和管理功能均为行业第一的操作系统 核心业务核心应用还是应首选考虑小型机平台HP Integrity Unix系统系统的的关键业务灵活性

13、关键业务灵活性平均平均每每CPUCPU性能性能#1#16#32分区越多，性能越高分区越多，性能越高CPUCPU数量数量使用硬件分区使得整机实际可用性能明显提升没有开销，完全隔离使用使用 nPAR 分区分区增加的性能增加的性能不使用不使用 nPAR 分区分区 硬件分区： 2个配置8个CPU的硬件分区性能大于1个配置16个CPU的服务器。引入引入X86服务器的原则服务器的原则X86服务器提供了虚拟化的基础服务器提供了虚拟化的基础 CPU技术发展技术发展 Intel最大提供22核CPU，四路服务器达到88个核 AMD最大提供18核CPU，四路服务器达到64个核 NUMA结构，CPU直接访问内存，CP

14、U直接连接 采用小型机的采用小型机的RAS技术技术 项硬件RAS技术； 分别在CPU、Memory、I/O Hub、QPI等的可靠性的增强。 4 缓存高端阵列卡缓存高端阵列卡 在不使用电池的情况下提供写高速缓存和无限期数据保留功能无限期数据保留功能 FlexFabric技术的成熟技术的成熟 FCoE和iSCSI实现进一步融合FC SAN和以太网。 动态降低网络成本、复杂性和层级，根据网络策略进行灵活的管理 。 Flex-10技术提供了网络的灵活度技术提供了网络的灵活度 灵活性提升200倍，优化I/O带宽以满足虚拟服务器需求。 提供10Gb,40Gb及融合网络。基于基于X86成熟的虚拟化软件成熟

15、的虚拟化软件VMware ESX/ESXi/VMware Infrastructure和VMware Server 在x86虚拟化市场保持绝对的领先 出色的产品，完善的生态系统 面向虚拟化基础设施的企业级虚拟化管理工具Microsoft Windows Server Hyper-V 真正的Windows环境，由微软提供全面的支持 Windows Server 2012采用Hyper-V技术 Systems Center VMM提供了强大的管理平台Red Hat Enterprise LinuxSUSE Linux Enterprise ServerOracle VMVirtual IronPa

16、rallels Virtuozzo ContainersCitrixXenServer HP Select/Standard/Enterprise/Platinum 在虚拟化方面具有强大的技术和业务实力 通过XenDesktop确保Presentation Server获得成功 与微软进行广泛的合作，降低技术门槛虚拟化软件比较虚拟化软件比较序号序号项目项目VMWareVMWareXenXenMicrosoftMicrosoft1成熟度成熟度2动态迁移能力动态迁移能力3性能性能4业务迁移能力业务迁移能力5硬件要求硬件要求6资源控制粒度资源控制粒度7业务可用性业务可用性8管理支持工具管理支持工具9

17、应用成功案例应用成功案例10支持的操作系统支持的操作系统11开放性开放性12价格价格X86服务器和虚拟化引入原则服务器和虚拟化引入原则上层应用软件支持上层应用软件支持X86服务器服务器支持Windows/Linux，支持从Unix环境平滑移植应用系统可支持分布式部署，可通过应用系统可支持分布式部署，可通过Scale-Out方式实现横向扩展方式实现横向扩展单台设备性能需求不高，但可以通过多节点横向扩展方式实现性能提升如WEB类应用可基于F5等负载均衡设备实现、Weblogic中间件可实现多台负载均衡单台服务器性能有较大富裕，可通过虚拟化方式提升资源利用率、单台服务器性能有较大富裕，可通过虚拟化方

18、式提升资源利用率、并增加灵活性并增加灵活性满配的单台服务器可部署多个虚拟机，不同虚拟机之间还可以灵活调整资源分配， 。充分利用到服务器的性能。同一类应用可部署在不同服务器的虚拟机上，提高可靠性。如果某一服务器发生故障，仍可通过集群、分布式架构来解决单独故障隐患高端高端X86服务器的稳定性大幅度增强（）服务器的稳定性大幅度增强（）Processor RASIntegrityrx9900ProLiant DL580 G9ProLiant DL980 G7Cache-line deletion (Pellston)Intel virtualization technology (VTX)CPU in

19、ternal sensors & thermal controlCache parity/ECCall ECCmix of ECC, paritymix of ECC, parityEnhanced MCA handling & error loggingLimitedMCA=rebootLimitedMCA=rebootRecover from external bus error (ECC)Live CPU (socket) de-activationLive CPU (core) de-activationDeallocate processor on rebootlimited to

20、some CPUslimited to some CPUsBad data containment (Poison & Recovery)crashisolate to app or VMI/O RASIntegrityrx8640ProLiant DL580 G9ProLiant DL980 G7Hot Plug RAID DisksIsolated IO BussesNIC/IB/FC multi IO card teamingHot Plug IODual Path IOPCI-e extended CRCEnhanced Error Handling/Recovery高端高端X86服务

21、器的稳定性大幅度增强（）服务器的稳定性大幅度增强（）Infrastructure RASIntegrity rx8640ProLiant DL580 G9ProLiant DL980 G7Hot Swap N+1 FansHot Swap N+1 Power SuppliesDual Grid PowerRedundant DC-DC conversionHard PartitioningRedundant System ClockRedundant I/O FabricN/ASpare Wire I/O FabricN/AI/O Fabric link level hardware retr

22、y N/ACell OL*Redundant Service Processor (MP/iLO)Memory RASIntegrity rx8640ProLiant DL580 G9ProLiant DL980 G7Data Bus ECC protectionMemory error scrubbingAdvanced ECC /Chip Spare/ Chip KillMemory Page De-allocationDouble-Chip SpareDIMM Address/Control Bus Parity protectionRedundant Addr/Ctl pins on

23、DIMMMirrored memorySpare rank/DIMM端到端的基础设施可靠性实现最高可用性级别端到端的基础设施可靠性实现最高可用性级别Superdome X实现了大多数商用x86服务器无法企及的RAS特性Superdome X23X86服务器替换场景研究服务器替换场景研究X86机架服务器带来的好处机架服务器带来的好处 开放性操作系统 更加低成本的采购成本 更加低的维护成本 更快速部署服务，提供应用风险分析风险分析应用兼容分析 操作系统分析操作系统分析 应用程序分析应用程序分析 原有数据分析原有数据分析 迁移计划风险 非工作时间（低峰）非工作时间（低峰） 迁移预测试迁移预测试 风险

24、应对计划风险应对计划 系统管理分析 现有网管系统兼容性现有网管系统兼容性 管理员重新培训（不一定需要）12234568913711011HPE ProLiant DL580 Gen9 服务器服务器27关键业务服务器前视图：前视图：1. 可快速拆卸的检修面板8.UID 按钮2.硬盘托架 6-10* （5 个 NVMe PCIe SSD 选件）9.风扇 1-43. CPU 内存抽屉把手 10. 硬盘托架 1-54. Systems Insight Display11. 发现服务接口5. 开机/待机按钮和系统电源 LED 指示灯按钮12. 视频接口 6. 运行状态 LED 指示灯13. USB 接口

25、（2 个） 7. 网卡状态 LED 指示灯* 这些托架中安装的硬盘均需要可选的 SAS 背板和线缆。 Outperform competitors with the HP ProLiant DL580 Gen9Increase the speed of businessHP ProLiant DL580 #1 TPC-Hat 3TB and 10TB scale-factor#1 Specjbb2013For Java Virtual Machine and applications#1 BW-EMLSAP HANA1M+ tpm For OLTP like workloads10GB/s B

26、WFor OLAP workloads全新HP ProLiant DL580 Gen8服务器在SPECjbb2013-MultiJVM最高jOPS性能指标评测中创下四路服务器世界纪录 如今寻求解决方案以满足其对突破性性能需求的客户可通过全新HP ProLiant DL580 服务器找到答案。借助比同类竞争产品高出302%的 最高jOPS性能，ProLiant DL580 服务器获得了197,481的最高jOPS和48,155的关键jOPS的评测结果，打破了4路服务器的最高JOPS世界纪录。 通过SPECjbb2013-MultiJVM性能指标评测(这一完全重新设计的Java服务器性能指标评测可

27、基于最新的Java应用特性测量服务器性能)2， ProLiant DL580 服务器证明了其在以吞吐量为导向的性能方面处于领先地位。SPECfp_base20061和和SPECfp2006总体排名第一、总体排名第一、4路处理器路处理器SPECint_base2006排名第一排名第一2以及以及 SPECint2006领先性能结果领先性能结果全新全新HP ProLiant DL580 Gen9服务器在服务器在SPECCPU2006 基准测试中荣获多项第一名基准测试中荣获多项第一名SPECfp_base20061和和SPECfp2006总体排名第一、总体排名第一、4路处理器路处理器SPECint_b

28、ase2006排名第一排名第一2以及以及 SPECint2006领先性能结果领先性能结果全新全新HP ProLiant DL580 Gen9服务器在服务器在SPECCPU2006 基准测试中荣获多项第一名基准测试中荣获多项第一名全新全新HP ProLiant DL580 Gen9服务器在服务器在SPECvirt_sc2013基准测试中实现了创纪录的性基准测试中实现了创纪录的性能能10000GB扩展系数的四路领先地位扩展系数的四路领先地位全新全新HP ProLiant DL580 Gen9服务器在非集群服务器在非集群TPC-H基准测试中实现了创纪录的性能基准测试中实现了创纪录的性能 全新HP P

29、roLiant DL580 Gen9服务器在10000 GB扩展系数级非集群TPC-H基准测试中获得了四路服务器排名第一的结果。以无与伦比无与伦比$1.82/QphH 10000GB$1.82/QphH 10000GB性价性价比比获得了606,822 QphH 10000GB606,822 QphH 10000GB的测试结果，创下的404,006 QphH 10000GB纪录。 测试所用的HP ProLiant DL580 Gen9服务器配置了4颗英特尔至强TME7-8890 v3系列处理器、Microsoft SQL Server 2014企业版数据库及Microsoft Windows S

30、erver 2012 R2操作系统。Title slide with pictureSpeaker name and titleMonth day, yearNote: The speaker notes for this slide include detailed instructions on how to insert a Title Slide with a different picture.Tip! Remember to remove this text box.DL580G9-IO数据处理加速应用数据处理加速应用应用场景应用场景数据库加速（MySQL/Oracle/MS SQL/Informix/Sybase)商业智能、数据仓库服务器虚拟化和桌面虚拟化高性能技算和渲染农场目标产品目标产品DL585,DL580PCIe IO Accelerators、HP IO Accelerator for HP BladeSystemHP Solid State DriveHP优势优势全面的软硬件产品和解决方案专业的系统管理和设备寿命监控解决整体应用的低延时需求。消除数据库性能瓶颈全面的产品支持，覆盖机架服务器和刀片服务器刀片服务器（刀片服