Зачастую в суровой российской реальности количество компьютеров в офисных центрах превышает запланированное количество в 3-4 раза. В итоге серверные перегружены, системы охлаждения не особо справляются, а о соблюдении норм пожарной безопасности можно только мечтать. А теперь представьте всё это в масштабах ЦОДа…
Не секрет, что для среднестатистического бизнесмена-собственника на первом месте всегда будет стоять двойственная цель: как потратить меньше, а заработать больше. Цель, конечно, замечательная, да вот только если попробовать увязать её с пожеланиями по гибкости инфраструктуры для производительных и гипермасштабируемых приложений и задач, есть большая вероятность потерпеть фиаско. Но, как известно, безвыходных ситуаций не бывает, и в DELL нашли свою дорогу.
Следуя потребностям рынка, компания представила в том числе и в России новые серверные шасси и модули PowerEdge C8000.
Ниже мы попробуем разобраться, что это за зверь такой и с чем его едят.
Пожалуй, у каждого из уважаемых хабрачитателей в детстве был какой-нибудь конструктор. Кто-то строил космические корабли из LEGO, кто-то крутил отечественный «бессмертный» металлический конструктор, а у кого-то даже были трансформеры. По сути, PowerEdge C8000 представляет собой не что иное, как конструктор для «взрослых сисадминов», позволяя совмещать вычислительные модули, модули хранения, модули с GPU и блоки питания в одном компактном форм-факторе высотой 4U. Разрешается «впихнуть» до восьми модулей одинарной ширины или четыре модуля двойной ширины. При этом каждый вычислительный модуль эквивалентен стандартному серверу, оборудованному процессором, памятью, сетевым интерфейсом, контроллером Baseboard Management Controller и локальным жестким диском. Главная изюминка решения как раз и заключается в вариациях упомянутых модулей.
Вычислительный модуль PowerEdge C8220. Представляет собой довольно большую вычислительную мощность, размещённую в компактном дизайне. В шасси C8000, таким образом, можно поставить до восьми вычислительных узлов, тем самым разместив в 4U до 16 процессоров нового поколения.
В том случае, когда вычислительные мощности для компании делят «пальму первенства» с возможностями визуализации (например, при работе с результатами научных исследований), имеет смысл обратить внимание на «гибридный» вычислительный/GPU модуль PowerEdge C8220X, позволяющий еще больше повысить производительность и плотность размещения процессоров и памяти в стойке, а также использовать GPU и другие ускорители.
Всё это, конечно, хорошо, но надо где-то и данные хранить. И здесь на помощьпрям как Чип и Дейл спешит PowerEdge C8000XD – модуль хранения, который упаковывает до 1,4 раз больше ёмкости в стойке высотой 4U. При этом, в зависимости от задачи, модуль может быть укомплектован как 2,5'' жёсткими дисками, так и 3,5'' (в том числе и с возможностью горячей замены)
А сейчас самое время ответить на логичный вопрос некоторых читателей, который, скорее всего, не покидал их с самого начала топика: «зачем это нам?». Представьте ситуацию: есть у вас облако (не то, что с «белогривыми лошадками», а нормальное железячное облако). Появляется крупный клиент – фармацевтическая компания, – который берёт все мощности в аренду и начинает работать над визуализацией своих наработок и т.п. Очевидно, для задач клиента «в почёте» будут GPU. Но что делать «обычному» облаку, когда этот клиент уйдёт, а на его место придёт другой, которому в первую очередь будет нужно дисковое пространство (и чем больше, тем лучше)? ЦОДу придётся выкручиваться, нести затраты на перепрофилирование и т.д. Но при использовании С8000 необходимость в этом отпадёт раз и навсегда. Для установки новых модулей не потребуется замена самого шасси, что позволит существенно сэкономить средства. По сути – большой конструктор с возможностью горячей замены составляющих. В итоге, в одном и том же помещении, без каких-либо перепланировок и перестановок, мы можем организовать систему не только для высокопроизводительных вычислений (HPC), но и для обработки/анализа больших объемов данных (Big Data), для услуг хостинга, поставок облачных услуг и приложений, для финансовых вычислений и даже для автоматизации процессов проектирования электронных приборов (EDA).
• Высокопроизводительные вычисления — научно-исследовательские организации, нефтегазовые компании, медико-биологические организации, организации здравоохранения и из других отраслей, которые нуждаются в высокопроизводительных вычислительных системах и параллельной обработке больших объемов данных, из которых можно формировать кластеры графических процессоров с высокой плотностью установки.
• Большие объемы данных — Web 2.0, розничные магазины, средства массовой информации, телекоммуникационные компании, правительственные и другие организации, которым требуется крупномасштабный анализ данных и масштабируемость при меньших эксплуатационных затратах.
• Хостинг — поставщики облачных услуг и услуг интернета, например, крупномасштабного хостинга, которым требуется максимальная производительность и уровень дохода на каждый квадратный метр занимаемой площади.
• Создание облачных систем — поставщики, которым требуется быстро развернуть серверы в соответствии с меняющейся рабочей нагрузкой, могут, например, быстро преобразовать клиентскую конфигурацию с четырьмя узлами PowerEdge C8000 в двухузловую систему баз данных с большим пространством на диске.
• Финансы — банки, финансовые и инвестиционные фирмы, которым требуются высокопроизводительные системы параллельных вычислений для обработки больших объемов данных с малой задержкой, масштабируемые возможности и максимальная производительность на каждое стойко-место.
• САПР электронных устройств — производители электроники, которым требуются системы параллельных вычислений для больших объемов данных с масштабируемым сочетанием вычислительных ресурсов, графического процессора и системы хранения данных.
Напоследок, отдельно хочется сказать пару слов об «аппетитах» решения. Повышение эффективности энергопотребления достигается благодаря распределению питания внутри стойки. Внутренние источники питания представляют собой салазки одинарной ширины (двое на каждый корпус) с одним или двумя источниками питания на каждый модуль питания. Также существует возможность отказаться от установки блоков питания внутрь шасси и пользоваться питанием от внешних источников.
При этом от идеологии «конструктора» и здесь мы никуда не ушли. Конфигурировать можно, что называется, на любой вкус:
Как видите, работа была проделана качественная и немалая, поэтому для нас особенно интересно было увидеть первые результаты внедрений. Так, вычислительный центр Texas Advanced Computing Center (TACC) использует PowerEdge C8000 для построения своего нового суперкомпьютера Stampede, который, как ожидается, станет моделью для разработки систем, обеспечивающих петафлопную производительность вычислений. Заместитель директора ТАСС, доктор Дэн Станционе (Dan Stanzione) так прокомментировал выбор центра: «Решения Dell незаменимы для осуществления ресурсоемких вычислений и визуализации в сложных компьютерных и инженерных исследованиях, таких как прогноз погоды, моделирование климата, исследование и производство энергии, разработка лекарств, дизайн и производство новых материалов, а также строительство более экономичных и безопасных автомобилей и самолетов».
Что ж, время покажет. А на закуску, в качестве постскриптума, сводная таблица спецификаций C8000.
Не секрет, что для среднестатистического бизнесмена-собственника на первом месте всегда будет стоять двойственная цель: как потратить меньше, а заработать больше. Цель, конечно, замечательная, да вот только если попробовать увязать её с пожеланиями по гибкости инфраструктуры для производительных и гипермасштабируемых приложений и задач, есть большая вероятность потерпеть фиаско. Но, как известно, безвыходных ситуаций не бывает, и в DELL нашли свою дорогу.
Следуя потребностям рынка, компания представила в том числе и в России новые серверные шасси и модули PowerEdge C8000.
Ниже мы попробуем разобраться, что это за зверь такой и с чем его едят.
Первичный осмотр
Пожалуй, у каждого из уважаемых хабрачитателей в детстве был какой-нибудь конструктор. Кто-то строил космические корабли из LEGO, кто-то крутил отечественный «бессмертный» металлический конструктор, а у кого-то даже были трансформеры. По сути, PowerEdge C8000 представляет собой не что иное, как конструктор для «взрослых сисадминов», позволяя совмещать вычислительные модули, модули хранения, модули с GPU и блоки питания в одном компактном форм-факторе высотой 4U. Разрешается «впихнуть» до восьми модулей одинарной ширины или четыре модуля двойной ширины. При этом каждый вычислительный модуль эквивалентен стандартному серверу, оборудованному процессором, памятью, сетевым интерфейсом, контроллером Baseboard Management Controller и локальным жестким диском. Главная изюминка решения как раз и заключается в вариациях упомянутых модулей.
Вычислительный модуль PowerEdge C8220. Представляет собой довольно большую вычислительную мощность, размещённую в компактном дизайне. В шасси C8000, таким образом, можно поставить до восьми вычислительных узлов, тем самым разместив в 4U до 16 процессоров нового поколения.
В том случае, когда вычислительные мощности для компании делят «пальму первенства» с возможностями визуализации (например, при работе с результатами научных исследований), имеет смысл обратить внимание на «гибридный» вычислительный/GPU модуль PowerEdge C8220X, позволяющий еще больше повысить производительность и плотность размещения процессоров и памяти в стойке, а также использовать GPU и другие ускорители.
Всё это, конечно, хорошо, но надо где-то и данные хранить. И здесь на помощь
Время «Ч»
А сейчас самое время ответить на логичный вопрос некоторых читателей, который, скорее всего, не покидал их с самого начала топика: «зачем это нам?». Представьте ситуацию: есть у вас облако (не то, что с «белогривыми лошадками», а нормальное железячное облако). Появляется крупный клиент – фармацевтическая компания, – который берёт все мощности в аренду и начинает работать над визуализацией своих наработок и т.п. Очевидно, для задач клиента «в почёте» будут GPU. Но что делать «обычному» облаку, когда этот клиент уйдёт, а на его место придёт другой, которому в первую очередь будет нужно дисковое пространство (и чем больше, тем лучше)? ЦОДу придётся выкручиваться, нести затраты на перепрофилирование и т.д. Но при использовании С8000 необходимость в этом отпадёт раз и навсегда. Для установки новых модулей не потребуется замена самого шасси, что позволит существенно сэкономить средства. По сути – большой конструктор с возможностью горячей замены составляющих. В итоге, в одном и том же помещении, без каких-либо перепланировок и перестановок, мы можем организовать систему не только для высокопроизводительных вычислений (HPC), но и для обработки/анализа больших объемов данных (Big Data), для услуг хостинга, поставок облачных услуг и приложений, для финансовых вычислений и даже для автоматизации процессов проектирования электронных приборов (EDA).
Немного развернём тему на примерах:
• Высокопроизводительные вычисления — научно-исследовательские организации, нефтегазовые компании, медико-биологические организации, организации здравоохранения и из других отраслей, которые нуждаются в высокопроизводительных вычислительных системах и параллельной обработке больших объемов данных, из которых можно формировать кластеры графических процессоров с высокой плотностью установки.
• Большие объемы данных — Web 2.0, розничные магазины, средства массовой информации, телекоммуникационные компании, правительственные и другие организации, которым требуется крупномасштабный анализ данных и масштабируемость при меньших эксплуатационных затратах.
• Хостинг — поставщики облачных услуг и услуг интернета, например, крупномасштабного хостинга, которым требуется максимальная производительность и уровень дохода на каждый квадратный метр занимаемой площади.
• Создание облачных систем — поставщики, которым требуется быстро развернуть серверы в соответствии с меняющейся рабочей нагрузкой, могут, например, быстро преобразовать клиентскую конфигурацию с четырьмя узлами PowerEdge C8000 в двухузловую систему баз данных с большим пространством на диске.
• Финансы — банки, финансовые и инвестиционные фирмы, которым требуются высокопроизводительные системы параллельных вычислений для обработки больших объемов данных с малой задержкой, масштабируемые возможности и максимальная производительность на каждое стойко-место.
• САПР электронных устройств — производители электроники, которым требуются системы параллельных вычислений для больших объемов данных с масштабируемым сочетанием вычислительных ресурсов, графического процессора и системы хранения данных.
Напоследок, отдельно хочется сказать пару слов об «аппетитах» решения. Повышение эффективности энергопотребления достигается благодаря распределению питания внутри стойки. Внутренние источники питания представляют собой салазки одинарной ширины (двое на каждый корпус) с одним или двумя источниками питания на каждый модуль питания. Также существует возможность отказаться от установки блоков питания внутрь шасси и пользоваться питанием от внешних источников.
При этом от идеологии «конструктора» и здесь мы никуда не ушли. Конфигурировать можно, что называется, на любой вкус:
- 4 + 0 до 5600 Вт без резервирования
- 2 + 0 до 2600 Вт без резервирования
- 3 + 1 до 4200 Вт с резервированием
- 2 + 2 до 2800 Вт с резервированием
- 2 + 1 до 2800 Вт с резервированием
- 1 + 1 до 1400 Вт с резервированием
Как видите, работа была проделана качественная и немалая, поэтому для нас особенно интересно было увидеть первые результаты внедрений. Так, вычислительный центр Texas Advanced Computing Center (TACC) использует PowerEdge C8000 для построения своего нового суперкомпьютера Stampede, который, как ожидается, станет моделью для разработки систем, обеспечивающих петафлопную производительность вычислений. Заместитель директора ТАСС, доктор Дэн Станционе (Dan Stanzione) так прокомментировал выбор центра: «Решения Dell незаменимы для осуществления ресурсоемких вычислений и визуализации в сложных компьютерных и инженерных исследованиях, таких как прогноз погоды, моделирование климата, исследование и производство энергии, разработка лекарств, дизайн и производство новых материалов, а также строительство более экономичных и безопасных автомобилей и самолетов».
Что ж, время покажет. А на закуску, в качестве постскриптума, сводная таблица спецификаций C8000.
| Шасси | Высота в стойке 4U, — установка до 8 шт. модулей одинарной ширины, или до 4 шт. модулей двойной ширины (или их комбинации), с установленными 2-мя модулями питания. — установка до 10 шт. модулей одинарной ширины, или до 4 шт. модулей двойной ширины (или их комбинации), с применением внешних модулей питания. |
| Типы модулей | 1) C8220 вычислительный модуль одинарной ширины: — 2 x Intel Xeon E5-2600, 16 x DDR3, 2 x 2.5”HDD (без горячей замены), 2 x 1GbE, 2 x PCIE x8, 1 x PCIE слот для мезанин карт; 2) C8220X вычислительный модуль двойной ширины: — 2 x Intel Xeon E5-2600, 16 x DDR3, 2 x 2.5”HDD (без горячей замены) + 8 x 2.5”HDD или 4 x 3.5”HDD (с горячей заменой), 2 x 1GbE, 1 x PCIE x16, 1 x PCIE слот для мезанин карт; 3) C8220X вычислительный модуль двойной ширины с GPU: — 2 x Intel Xeon E5-2600, 16 x DDR3, 2 x 2.5”HDD (без горячей замены), 2 x 1GbE, 2 x GPGPU (300W), 1 x PCIE слот для мезанин карт; 4) C8000XD модуль хранения двойной ширины — 12 x 2.5” (15мм) (с горячей заменой) или — 12 x 3.5” (с горячей заменой) или — 24 x 2.5” (9мм) (без горячей замены) |
| Блоки питания | До 4 шт. 1400Вт (КПД 94+ Платинум) при помощи 2 модулей одинарной ширины. Возможность конфигурирования: 4 + 0 до 5600 Вт без резервирования 3 + 1 до 4200 Вт с резервированием 2 + 2 до 2800 Вт с резервированием 2 + 1 до 2800 Вт с резервированием 2 + 0 до 2600 Вт без резервирования 1 + 1 до 1400 Вт с резервированием |
| Вентиляторы | 6 шт. 120мм без резервирования, фиксированные, высокоэффективные с PWM управлением |
