Все новости от 19 мая 2005 г.

Как устроены Primequest

Несмотря на использование процессоров Intel, по своей архитектуре новая серия серверов ближе не к Primergy, а к старшим моделям Primepower: она полностью разработана Fujitsu, а в продолжавшейся два года разработке Primequest было задействовано около 500 инженеров японской корпорации, многие из которых до этого участвовали в создании её SPARC-сервера. Сейчас в серию Primequest входят две модели — с 16 и 32 процессорами; их основные характеристики приведены в таблице.

Системная плата Primequest с четырьмя процессорами

Эти серверы построены по симметричной мультипроцессорной архитектуре (SMP) — они состоят из системных плат, на которых размещены четыре разъема для процессоров и 32 слота для модулей памяти DIMM, и блоков ввода-вывода со слотами PCI, контроллерами Gigabit Ethernet и SCSI. Внутренние коммутаторы соединяют системные платы и блоки ввода-вывода в единую SMP-систему. Специальные платы управления System Management Board (MMB) обеспечивают мониторинг системы и конфигурирование, в том числе организацию внутренних аппаратных разделов. MMB, оснащенная процессором PowerPC 440 и использующая Linux, позволяет выполнять администрирование сервера с помощью обычного Web-браузера. Стоит отметить, что все кабельные подключения сервера интегрированы в его объединительную панель, поэтому изменять соединения между внутренними компонентами можно через MMB без физического переключения кабелей. В результате быстрее выполняется изменение конфигурации разделов сервера, сокращается число ошибок при подсоединении кабелей и экономятся PCI-слоты.

Хотя схожая SMP-архитектура применяется и в многопроцессорных серверах на базе Itanium других производителей, руководители Fujitsu Siemens на презентации Primequest подчеркивали особенности своего сервера, дающие существенные преимущества перед конкурентными моделями аналогичного класса. Например, его внутренние коммутаторы (четыре для передачи данных и два — для адресов), которые были разработаны с использованием опыта, накопленного при проектировании суперкомпьютеров Fujitsu, обеспечивают высокую пропускную способность и сокращают время задержки при обмене данными: в старшей модели — Primequest 480 — агрегированная полоса пропускания коммутирующих шин crossbar в установившемся режиме равна 102,4 Гб/с.

Блоки ввода-вывода можно независимо от системных плат перераспределять между разделами благодаря функции Flexible I/O, в то время как в других SMP-системах эти компоненты объединены на одной плате либо жестко связаны между собой.

Однако главное преимущество Primequest — это расширенные функции защиты от сбоев, доступности и упрощения (обслуживания RAS), без которых невозможно использовать серверы для выполнения критически важных приложений. Директор по технологиям Fujitsu Siemens Джозеф Регер утверждает, что по коэффициенту готовности новые серверы приближаются к таким системам, как Tandem и Stratus, где отказоустойчивость достигается за счет полного дублирования всех критичных компонентов.

Функция System Mirror, основанная на технологиях, которые применяются в мэйнфреймах Fujitsu, позволяет задублировать ресурсы раздела (процессоры, память, ввод-вывод, коммутаторы) таким образом, чтобы раздел и его зеркальная копия работали в режиме жесткого параллелизма (lock step). Эту функцию можно задействовать в двух режимах — стандартном, когда зеркалируется только коммутатор crossbar, пропускающий через себя глобальные адреса, и с дополнительным зеркалированием, при котором дублируются ещё коммутаторы crossbar, служащие для передачи данных между системными платами и блоками ввода-вывода, и модули памяти. Поскольку трафик по шине адресов относительно невелик, зеркалирование в стандартном режиме практически не влияет на производительность, а применение дополнительного зеркалирования, по оценкам разработчиков Primequest, снижает производительность сервера не более чем на 5% (правда, при этом вдвое сокращается эффективный объем его оперативной памяти).

Основные характеристики Primequest

Поставки Primequest 440/480 начнутся в середине года, и первоначально серверы будут оснащаться процессорами Itanium 2 (Madison 9M), а после выхода во втором полугодии Montecito — новым поколением Itanium 2, построенным по двухъядерной архитектуре; поэтому масштабируемость этих серверов увеличится вдвое (до 64 процессоров), а с учетом применения в Montecito механизма многопоточности в два раза должна вырасти и их производительность. Кроме того, если сейчас минимальный раздел сервера — это одна системная плата, то в машинах с Montecito раздел можно будет создавать из одного разъема (т. е. двух процессорных ядер).

В конце года Fujitsu Siemens обещает опубликовать результаты выполнения на Primequest эталонных тестов, причем, по словам возглавляющего направление Unix-систем Йенса-Питера Зайки, соотношение цена/производительность у него будет лучше, чем у HP Integrity Superdome, который рассматривается как главный конкурент.