Serwery wiele rdzeni w jednym procesorze

Konsolidowanie i wirtualizowanie

Coraz większym zainteresowaniem cieszy się technologia konsolidowania serwerów (wirtualizacja systemów obliczeniowych). Dzięki niej użytkownik może uruchamiać wiele wirtualnych serwerów na jednym fizycznym serwerze, zamiast instalować w systemie oddzielne serwery.

AMD udostępnił w maju br. szczegóły techniczne dotyczące swojej technologii wirtualizowania serwerów, której nadał roboczą nazwę Pacifica. Technologia pozwala dzielić serwery oparte na procesorach AMD na wiele partycji, a następnie na każdej z nich uruchamiać inny system operacyjny. Rozwiązanie ma być dostępne na początku 2006 r.

Nad podobną technologią pracuje Intel. Chociaż Intel i AMD nie podpisały formalnego porozumienia, które gwarantuje, że opracowywane przez nie technologie będą ze sobą zgodne, to zawarły umowę "cross-licensing" gwarantującą, że producenci oprogramowania nie będą musieli pisać oddzielnych aplikacji dla platformy opartej na procesorach Intela i oddzielnych dla platformy opartej na procesorach AMD.

Serwery kasetowe

Zmorą pierwszych rozwiązań blade było nadmierne wydzielanie ciepła oraz problemy z dostępem do zewnętrznych pamięci. Obecnie nie stanowi to już problemu lub przynajmniej można te czynniki kontrolować. Nowym problemem, przed którym stanęli producenci, jest zdefiniowanie segmentów rynku, które stosowałyby klastry niewielkich serwerów do mało wymagających, pojedynczych zadań, jak np. uruchamianie okienkowego systemu operacyjnego. Dostawcy serwerów kasetowych cierpią również z powodu powszechnego stosowania serwerów stelażowych 1U - choć nie są tak łatwe w rozbudowie jak blade, to jednak bywają tańsze.

Pomimo tego w 2005 r. odnotowano znaczny wzrost sprzedaży serwerów kasetowych. Liderem na tym rynku jest IBM (40%). Kolejne miejsca zajmują firmy: HP (36%), Sun (6%) i Dell (4%). Serwery kasetowe mają wiele zalet. Główne z nich to możliwość upakowania wielu serwerów na niewielkiej przestrzeni oraz mniejsze koszty zarządzania systemem informatycznym opartym na takich komputerach.

Obroty na rynku serwerów kasetowych przekroczyły w 2004 r. kwotę 1 mld USD (za IDC). Obecnie co 12 kupowany system obliczeniowy ma konstrukcję kasety. W przyszłym roku co najmniej 25% serwerów będzie miało postać kaset, a w 2010 r. obroty na tym rynku wzrosną do ok. 8 mld USD, a na rynek trafi co najmniej 2,5 mln serwerów kasetowych.

Serwery kasetowe znajdują się w centrum zainteresowania wielu firm. IBM zaprezentował w połowie 2005 r. swój pierwszy serwer kasetowy oparty na procesorach Opteron. Można w nim instalować dwurdzeniowe układy Opteron, które AMD udostępnił w drugim kwartale zeszłego roku.

IBM pracował nad tą architekturą trzy lata i zainwestował w badania 100 mln USD. Zaowocowało to tym, że użytkownicy mają do dyspozycji serwery wyposażone w procesory Xeon, które oferują rozwiązania stosowane do tej pory wyłącznie w komputerach najwyższej klasy.

Firma Sun opracowała w 2005 r. nową platformę dla serwerów kasetowych (opartych na procesorach Opteron), które można instalować w tym samym chassis, w którym pracują serwery kasetowe oparte na procesorach Sparc. Nowością tej firmy jest udostępniony jesienią 2005 r. układ UltraSparc IV+, znany wcześniej pod nazwą kodową Panther. Układ jest taktowany zegarem 1,5 GHz i instalowany w kilku serwerach linii Sun Fire.

Dostępność

Producenci wprowadzają do serwerów rozwiązania, dzięki którym są one zawsze dostępne. Są to np. nadmiarowe połączenia Ethernet. Jest to możliwe dzięki temu, że wiele adapterów sieciowych wspiera takie standardy, jak 802.1x (kontrola przepływu pakietów), 802.1Q (budowanie sieci VLAN) czy 802.3ad (agregowanie portów).

Na rynku są też dostępne wieloportowe karty Ethernet, które można wykorzystać do zwiększenia dostępności serwera. Wystarczy skonfigurować dwa porty znajdujące się na jednej karcie w ten sposób, aby obsługiwały ten sam segment sieci LAN. Jeśli pierwszy port ulegnie uszkodzeniu, pakiety są przekierowywane do drugiego, zapasowego portu, dzięki czemu serwer ma dalej kontakt z siecią.

Producenci serwerów stosują też rozwiązania, dzięki którym serwer może się przystosowywać dynamicznie do zmieniającej się topologii sieci, co zwiększa jego dostępność. Inną metodą zwiększenia dostępności serwerów jest ciągłe diagnozowanie warstwy sprzętowej i lokalizowanie uszkodzeń. Mechanizm taki stosuje w swoich serwerach IBM (Light Path Diagnostic).

HP zwiększa dostępność serwerów ProLiant, stosując w nich kontrolery Smart Array, które wspierają różne poziomy RAID. Inni producenci instalują w serwerach inteligentne kontrolery RAID, które zawierają dodatkowy bufor zasilany z baterii. Gdy zawiedzie zasilanie, dane nie są tracone, ponieważ do akcji wchodzi dodatkowy bufor, z którego kontroler pobiera dane i zapisuje na dysku.

Aby zwiększyć dostępność serwerów, producenci instalują w nich wentylatory ze specjalnymi łożyskami, gwarantujące szybkie odprowadzanie ciepła od dysków twardych, procesorów i innych elementów serwera, które wydzielają ciepło. Serwery są też wyposażane w nadmiarowe zasilacze, które można wymieniać "na gorąco". Wentylatory chłodzące zasilacze też można wymieniać "na gorąco". Gdy serwer ma dwa zasilacze, każdy dostarcza połowę mocy niezbędnej do normalnej pracy systemu. Redukuje to obciążenie zasilaczy, dzięki czemu mogą one pracować dłużej bez awarii.

Do standardów ochrony pamięci RAM należą takie metody, jak ECC (Error Correcting Code), Online Spare Memory czy Mirrored Memory. Odmianą technologii ECC jest Advanced ECC. Pozwala ona poprawiać tzw. wielobitowe błędy występujące w obszarze jednego układu scalonego DRAM (technologia ECC poprawia tylko jednobitowe błędy).

Technologia Online Spare Memory monitoruje moduł pamięci DIMM (Dual Inline Memory Module) i sprawdza, czy poziom błędów nie przekracza wcześniej określonego progu. W przypadku wystąpienia błędu technologia koryguje go i kopiuje dane z całego banku (w którym znajduje się uszkodzony moduł DIMM) do zapasowej pamięci pracującej w trybie online (czyli gotowej zawsze do użytku). Uszkodzony bank jest dezaktywowany, ale serwer pozostaje dostępny do czasu, gdy administrator zaplanuje wymianę uszkodzonego modułu na inny.


TOP 200