IBM System p570

Akár 160 szerver egyetlen gépen

A Polygon Informatikai Kft. az IBM Magyarország Innovation Centerében demonstrálta az IBM első, számos teljesítményteszt alapján a világ leggyorsabb, Power 6-os processzorral felszerelt System p 570-es szerver képességeit. Az élő bemutatón Sándor Imre, a Polygon System p üzletágának vezetője többek között a szerver-virtualizációs környezetek központi menedzselését, alkalmazások működés közbeni mozgatását (Application Mobility) és az energiagazdálkodási funkciókat mutatta be.

Az IBM system p 570-es szervere az első, amely a világcég új, Power 6-os, kétmagos, magonként 8 végrehajtó egységből álló, 3,5-4,7 GHz-es órajellel működő, 65 nanométeres technológiával készült processzorára épül, amely 790 millió tranzisztort tartalmaz 341 négyzetmilliméteren. Magonként közel kétszeres teljesítményre képes a Power 5-höz képest, egyetlen lapka kétszer nagyobb teljesítményt nyújt, mint a teljes Deep Blue rendszer, mely tíz évvel ezelőtt legyőzte Garry Kasparov sakkvilágbajnokot. Magonként mért teljesítménye jelenleg egyedülálló a világon, és 1,5-2-szer jobb, mint bármilyen más, szériában gyártott processzoré.

A Power 6-ra épülő System p 570 szerver jól illeszkedik az IBM filozófiájának legújabb áramlatába − mutatott rá Sándor Imre. Ennek alapja, hogy a korábban egy-egy feladatra dedikált, az idő 99 százalékában kihasználatlan erőforrások helyett az üzemeltető a szerver-virtualizáció segítségével egy-egy nagyobb teljesítményű, de a korábbi összes dedikált erőforrásnál lényegesen kisebb szervert 80-90 százalékig kihasználhat, miközben a sebesség nő, az adatbiztonság és rendelkezésre állás pedig nem csökken.

A virtuálizációs technológia révén megtöbbszörözhető a szerverek száma anélkül, hogy ténylegesen újabb „vasakat” kellene megvásárolni és működésbe állítani. Egy szervergépen ma már létrehozható szoftveresen is egy vagy akár több újabb szerver, tehát egy gép hardveres erőforrása (CPU, RAM, IO) a teljesítőképessége határáig kihasználható. A rendelkezésre álló informatikai kapacitásokra annyi és olyan teljesítményű logikai szerver (logikai partíció) hozható létre, amennyire a feladatok ellátásához szükség van, miközben minimalizáljuk a hely-, energia- és hűtésszükségletet. A virtualizációs megoldások terjedését segíti a hardver teljesítményének folyamatos növekedése (többmagos processzorok, gyorsabb, ún. Fully Buffered memória konstrukció, magas I/O teljesítmény – 10Gb Ethernet, Infiniband). Ennek köszönhetően egyre több virtuális szervert tudunk elhelyezni egy fizikai hardveren.

A Power 6 képességeit jól jelzi, hogy elvben akár 160 virtuális szervert lehetne üzemeltetni egyetlen ilyen szerveren. Működik Magyarországon olyan rendszer − mutatott rá Sándor Imre −, amely 3 darab, még Power 5 processzorral szerelt System p szerveren közel 100 partíciót futtat.

Az új processzor révén további, eddig soha nem látott technológiák alkalmazására nyílik lehetőség. Az egyik a partíciók, vagy futó alkalmazások mozgatása (Live Partition Mobility), amellyel egyik gépről a másikra mozgathatjuk át az éppen használt partíciót vagy programot anélkül, hogy abból a felhasználó bármit is érzékelne. Ez egyrészt azért fontos, mert leállás nélkül lehet egy-egy szervert karbantartani, ami egy nagyvállalat, vagy pénzintézet számára kiemelt jelentőségű. Másrészt a túl- és a kevéssé terhelt szerverek között menet közben is megoldható a terheléskiegyenlítés.

A processzor mikrovirtualizációra is lehetőséget nyújt, azaz századprocesszornyi lépésekben változtatható, hogy az egyes virtuális környezetek mennyi processzoridőt használhatnak. Természetesen ez dinamikusan is változtatható, a terhelésnek megfelelően. A biztonsági és hibaizoláció (Security/Fault Isolation) révén az esetleges meghibásodások nem terjednek tovább a partícióhatárokon, így még rendszerösszeomlás esetén sem következik be teljes rendszerleállás.

Külön hasznos, hogy általános célú CPU-ról, illetve szerverről van szó. A processzorba épített DFP (Decimal Floating Point) egység segítségével 10-es számrendszerben végezhetők műveletek, míg más processzorok esetén az üzleti alkalmazások esetén a 2-es számrendszer ábrázolási pontatlanságai miatt ugyanis külön szoftveres kiegészítéseket kell alkalmazni. (A szoftveres kiegészítések akár 500-szoros sebességcsökkenést jelenthetnek.) A POWER6 processzorba épített DFP egység akár 34 jegyű, 10-es számrendszerbeli számokkal képes dolgozni, így a legkülönfélébb alkalmazásokat támogatja. Az SAP már bejelentette, hogy készíti szoftverének azon változatát, amely kihasználja a Power 6 e tulajdonságát.

A processzorba épített AltiVec kiegészítés a 3D modellezés (és általában a vektor-számítások) számára biztosít hardveres támogatást, így különösen alkalmassá teszi a rendszert a nagy számításigényű modellezési és egyéb HPC feladatokra.

A System p 570 is moduláris szimmetrikus többprocesszoros (SMP) architektúrájú, ami azt jelenti, hogy el lehet indulni egy kétmagos rendszerrel, amely bővíthető további építőegységekkel, ha nagyobb feldolgozási teljesítményre (akár 16 magra), I/O- és tárolókapacitásra van szükség.

Az IBM a Power 6 processzoral új elszámolási rendszer bevezetését is tervezi. A processzorok és kapacitások igény szerinti ki-be kapcsolása jelenleg nap alapon kerül felszámításra a felhasználónál (megkezdett processzornaponként), mostantól – a bekapcsolási megoldástól függően – percalapú elszámolás is lehetséges, így még egzaktabban érvényesülhet az igény szerinti használat elve.

Az IBM az új processzorába energiatakarékossági elveit is beépítette. Az utóbbi időkben vált kiemelt fontosságúvá a környezetvédelem, mivel a számítógépek tápellátási és hűtési költségei megnyolcszorozódtak, a gépek teljes költségvetésében minden egyes forint fele energiafogyasztásra megy el. A processzor folyamatosan figyeli az erőforrásokat, s a ki nem használt részek energiafelhasználását csökkenti, az inaktív processzormagokat lekapcsolja, a hűtőventilátorok sebességét mindig az igény szerinti szintre mérsékli. A fentebb említett Live Partition Mobility szolgáltatás használatával a kevéssé terhelt időszakokban a több, különálló szervergépen működő logikai partíciókat kevesebb szervergépre mozgatva a felszabaduló gépek akár le is kapcsolhatók.

Az IBM legfejlettebb, Unix alapú szerveroperációs rendszere, a most megjelenő AIX 6-os egyik nagy újdonsága a szerverek virtuális partícióinak kezelése egy rendszerből (Workload Partitions). A megvalósításban egyetlen operációs rendszerpéldány alatt több virtuális környezet alakítható ki, amelyek egymástól szoftveres védelemmel szeparáltak. A workload partíciók (WPAR) egy-egy alkalmazás elválasztását biztosítják. A WPAR-okban működő alkalmazások a Workload Partition Manager segítségével átmozgathatók egyik logikai partícióból egy másikba (Application Mobility), működés közben, néhány másodperc alatt. A két logikai partíciónak nem kell ugyanabban a szervergépben üzemelni. Az AIX 6 érdekessége még, hogy üzem közbeni javításra is felkészítették, azaz már a rendszermag (kernel) frissítése is megvalósítható az operációsrendszer újraindítása nélkül.

Mindez és az ehhez kapcsolódó technológiák egy merőben új, minden korábbinál gazdaságosabb hardverkörnyezetet biztosíthatnak. Egyrészt a konszolidáció során csökken a szerverek száma, másrészt radikálisan egyszerűsödik a hálózat, miközben a virtualizációnak köszönhetően az egyes munkafolyamatokra a korábbinál nagyobb teljesítmény dedikálható. Lehetővé válik az egységes, központosított szervermenedzsment, sokkal megbízhatóbbá téve a működést és az üzemeltetést.