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在2007年,IBM推出了第四代企業(yè)級x系列服務器架構(Enterprise X-Architecture)。第四代企業(yè)級x系列服務器架構提供無與倫比的解決方案,允許利用16、32甚至64個并行處理單元或“內(nèi)核”。第四代EXA技術能夠在可擴展性、可靠性、可用性和卓越的設計之間維護系統(tǒng)均衡,以便通過一個高能效的產(chǎn)品來滿足數(shù)據(jù)庫處理、企業(yè)應用主機托管及通過虛擬化整合服務器等要求。下表簡單地回顧了IBM企業(yè)級x系列服務器架構的歷史和各個階段的主要特點。
企業(yè)級x系列服務器架構
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推出時間及機型
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主要特點
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第一代
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2002年 x440
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內(nèi)存鏡像
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32MB XceL4服務器加速緩存
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第二代
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2003年 x445
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熱插拔內(nèi)存
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聚集I/O提高40%
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延時降低12%
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64MB XceL4服務器加速緩存
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第三代
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2005年 x366
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雙總線架構
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支持x86 64位擴展(EM64T)
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96MB XceL4服務器加速緩存
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支持PCI-X 2.0,所有槽66MHz
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第四代
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2007年 x3850 M2
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處理器獨占的前端總線(FSB)
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前端總線(FSB)頻率從667 MHz提高到1066 MHz
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內(nèi)存帶寬從333 MHz提高到67 MHz
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內(nèi)存容量提高4倍
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支持4核
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提供系統(tǒng)管理虛擬化模塊組(embedded
hypervisor capability) :內(nèi)嵌4GB VMWare ESX 3i
U盤
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IBM企業(yè)級x系列服務器架構吸收了IBM 40多年來在大型機和小型機方面的設計精華,通過簡化管理、降低成本和提高可用性,降低了用戶的總擁有成本。其主要包含以下技術:
XpandOnDemand 按需擴展
PCI-X I/O和 Active PCI-X I/O
高級內(nèi)存子系統(tǒng)
XceL4服務器加速緩存
XpandOnDemand 按需擴展
XpandOnDemand能夠按照系統(tǒng)擴展,提供根據(jù)客戶需求付費的可擴展性,從而保護了客戶的現(xiàn)有投資。通過使用業(yè)內(nèi)標準的硬件,XpandOnDemand可以輕松實現(xiàn)更高性能。比如只需要通過XpandOnDemand數(shù)據(jù)跳線連接4臺4路x3950 M2服務器(Intel 6核至強處理器)就可升級為1臺16路服務器(96個Intel處理器內(nèi)核)。這些功能使用戶可以根據(jù)需求變化來動態(tài)增加處理器和內(nèi)存容量。
顯示了使用IBM System x3950 M2來進行XpandOnDemand按需擴展,動態(tài)地增加處理器,內(nèi)存和磁盤控制器。
PCI-X IO和Active PCI-X IO
當前PCI總線帶寬不夠支持新興的10 Gbps(或更高)I/O環(huán)境。IBM與其他公司于1998年提出并實現(xiàn)了PCI-X標準,主要用來解決日益增長的高速設備(高速以太網(wǎng)卡,光纖通道,Ultra3 SCSC適配卡等)和多處理器集群間通信所帶來的總線帶寬瓶頸。
IBM System x服務器支持最新的PCI-X標準,其成倍提高了PCI總線帶寬,緩解了I/O瓶頸。
IBM System x服務器支持Active PCI-X允許用戶無需關閉服務器就可添加或更換Active PCI 和Active PCI-X卡,支持如下特性:
•熱插拔:允許用戶更換故障或即將發(fā)生故障的適配器,無需重啟
•熱添加:提供簡便升級,允許用戶在服務器運行時添加新適配器(IBM是業(yè)界第一家提供這一特性的廠商)
•故障切換:在主適配器故障時允許備份適配器負責運行所有正在處理的業(yè)務
高級內(nèi)存系統(tǒng)
IBM System x使用了很多先進的內(nèi)存技術,其主要包含以下四種技術:
1)Chipkill內(nèi)存:Chipkill內(nèi)存最初是由20年前的IBM大型機發(fā)展過來的,ChipKill最初是為美國航空航天局(NASA)的“探路者”探測器赴火星探險而研制。它是IBM公司為了解決服務器ECC(Error Checking and Correcting)內(nèi)存技術的不足而開發(fā)的。ECC將信息進行8比特編碼時,只能改正1比特的錯誤和檢查到(但不改正)2比特的錯誤。而Chipkill內(nèi)存提供對每個DRAM內(nèi)存糾正2比特錯誤的能力,進一步提高了服務器的可靠性。
2)Memory ProteXion:Memory ProteXion最初開發(fā)用于IBM大型機并且多年來用于IBM System z和IBM System i服務器,用來幫助保護不出現(xiàn)由于硬內(nèi)存錯誤導致的突發(fā)故障。它的工作方式是:如果系統(tǒng)檢測到DIMM內(nèi)存上有壞扇區(qū),它將把數(shù)據(jù)寫到備用扇區(qū)以實現(xiàn)這一目的。Memory ProteXion在DIMM級別工作,可糾正多位元DRAM錯誤并進一步防止數(shù)據(jù)丟失。
3)內(nèi)存鏡像:在該項技術中,內(nèi)存的管理方法與RAID配置中磁盤鏡像非常類似。在這種情況下,主內(nèi)存條上數(shù)據(jù)的精確映射被鏡像到備用內(nèi)存條。結果是,如果一根內(nèi)存條出現(xiàn)故障,鏡像的內(nèi)存條將變?yōu)橹鲀?nèi)存條。在更換了故障內(nèi)存條之后,主內(nèi)存條內(nèi)存中的數(shù)據(jù)將鏡像復制到新內(nèi)存條。
4)熱添加/熱插拔內(nèi)存:在系統(tǒng)不關機的情況下熱添加/熱插拔內(nèi)存,從而動態(tài)添加主存,增強性能。內(nèi)存鏡像和熱插拔支持允許同步讀寫獨立的和冗余的內(nèi)存卡,從而提供無與倫比的高級數(shù)據(jù)保護。
Xcel4
XceL4服務器加速緩存(Server Accelerator Cache)是集成在SMP擴展模塊中的DDR(雙倍速率)內(nèi)存,可實現(xiàn)Intel處理器、主存儲器和I/O設備間的高速性能,通過降低處理器需要訪問主內(nèi)存的次數(shù)來獲取更多的數(shù)據(jù),可以將總體系統(tǒng)性能提高20%。
IBM System x每個SMP擴展模塊都包括一個32MB(或更高)XceL4緩存。當客戶從4路向8路擴展時,無論他們選擇向4路中添加另一個SMP擴展模塊還是將兩個4路系統(tǒng)連接在一起,均能從添加另一個32MB XceL4緩存中受益。同樣,在16路配置中,無論配置方式是2×8路還是4×4路,客戶均能從128MB XceL4緩存中受益。
易于管理的硬件
基于硬件和軟件的系統(tǒng)管理功能是IBM System x服務器和刀片服務器系列產(chǎn)品的一個重要的亮點。這些功能使IBM服務器更容易管理,并提供全面的警報和基于任務的管理。不管是入門級配置還是大型高端企業(yè)環(huán)境,良好的服務器系統(tǒng)管理都是全面減少總成本擁有的關鍵,因此IBM System x從最初的設計開始就非常重視提供良好的系統(tǒng)管理軟件,從而減少用戶的總擁有成本。
IBM隨System x服務器和刀片服務器一起提供了一組完備的系統(tǒng)管理工具,以幫助客戶解決在服務器的使用期內(nèi)所遇到的現(xiàn)實問題,在成本節(jié)約和提高可用性方面實現(xiàn)量化的效益。這樣,客戶可以相應地從投資中獲得更多的回報,并可以讓珍貴的人力資源物盡其用。
根據(jù)所管理的元素和側重點的不同,客戶的系統(tǒng)管理任務在邏輯上可以分為以下三層:
1)具體設備的單點管理;
2)跨設備的多系統(tǒng)平臺管理;
3)異構可擴展的企業(yè)級運營高級管理。
上層的系統(tǒng)管理任務往往依賴于下層的系統(tǒng)管理任務的支持。例如第二層的多系統(tǒng)平臺管理 “IBM Director”依賴于第一層的單點管理“動態(tài)系統(tǒng)分析(DSA)”和硬件BMC;第三層的企業(yè)級運營高級管理“IBM Tivoli基礎架構管理”依賴于第二層的平臺管理“IBM Director向上集成模塊(Upward Integration Modules: UIMs)”。
單點管理處于系統(tǒng)管理的最底層,主要有:(1)基于硬件的系統(tǒng)管理,如MM/AMM,BMC和RSA-II卡;(2)基于軟件的系統(tǒng)管理,如動態(tài)系統(tǒng)分析(Dynamic System Analysis)和易捷升級系統(tǒng)包(UpdateXpress System Pack)。這一層主要關注單一硬件設備類型的點對點管理。
平臺管理處于系統(tǒng)管理的中間層,主要有IBM Director軟件。這一層主要關注中小型企業(yè)的跨設備綜合管理。
高級管理處于系統(tǒng)管理的最上層,主要有IBM Tivoli軟件(包括IBM Director的向上集成)和第三方公司的系統(tǒng)管理軟件(比如HP Openview和CA Unicenter)。
Ex5
在2012年3月3日,IBM公司在北京舉行了其面向下一代X86服務器的eX5體系架構發(fā)布會,并現(xiàn)場展示了即將在月底英特爾Nehalem-EX發(fā)布之后推向市場的三款eX5服務器新品:4路服務器System x3850 X5、雙路服務器System x3690 X5和刀片服務器BladeCenter HX5。
eX5的創(chuàng)新優(yōu)勢:
MAX5性能優(yōu)化中心,可以實現(xiàn)最大3TB的內(nèi)存擴展空間;
高性能的eXFlash極速存儲套件,使用主流的SSD固態(tài)硬盤技術;
虛擬化IO 可以實現(xiàn)帶寬的虛擬化,根據(jù)應用實現(xiàn)帶寬的分配;
eX5五大創(chuàng)新之四:FlexNode靈動分區(qū)帶來的模塊化擴展,全面供貨,可以實現(xiàn)多臺設備的堆疊;
eX5五大創(chuàng)新之五:IBM OnForeverTM自動失效切換帶來高可靠性,可以實現(xiàn)堆疊組中任何一臺設備DOWN機,將程序自動切換到現(xiàn)有正常機器運行。
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