随着用户不断要求降低IT基础架构运行成本,服务器整合的重要性被提到了前所未有的高度。服务器整合指通过减少分散的基础设备的数量来简化和优化IT环境。服务器整合将首先从应用环境开始,包括应用服务器和数据库服务器,并相应的对涉及的物理服务器、网络和存储进行优化。服务器整合的优点本文不再赘述,而将重点放在基于POWER5的p5服务器进行服务器整合的实践和效果上。
服务器整合已经变得更加容易,原因在于新一代服务器硬件和逻辑分区可以整合分散在多个小系统上的应用,并集中到一台大服务器上。新近推出的IBM eServer p5家族产品传承了自大型主机上的虚拟引擎技术,该技术可提取硬件上的物理属性,通过整合实现更灵活更经济的系统运行模式。
IBM先进的POWER虚拟技术
一直以来,IBM都是虚拟化技术的倡导者和领航者。随着eServer p5服务器的发布,其上所附带的虚拟功能进一步扩大了IBM在该领域的领先优势。IBM的POWER虚拟技术包括微分区和虚拟I/O(磁盘和通信适配器的虚拟),下面将着重探讨微分区的实践。
微分区能实现在一台服务器上运行比物理处理器数量更多的分区,该功能成为eServer p5服务器上最富有革命性的新亮点。图一展示了分区技术的演进,其中最左边是传统的对称多处理器系统的结构图,由一个操作系统管理整个系统的计算资源。图一中间部分展示了逻辑分区(LPAR)的结构图,它于2001年在p系列690服务器和AIX 5L操作系统平台上首次公布。在逻辑分区的支持下,一个系统内可独立的运行多个分区,每个分区运行独立的操作系统。在这一环境下,逻辑分区的CPU“颗粒”(Granularity)是和物理处理器一样大的,也就是说,每颗物理处理器的计算力不能被切割,只能对处理器进行捆绑,这样,也就不可能划分出比物理处理器数量更多的分区。2003年,IBM推出了AIX 5L V5.2操作系统,进一步扩展了这一代逻辑分区功能,可实现在联机状态下对逻辑分区中的计算资源进行调度,即所谓动态逻辑分区(DLPAR),但CPU“颗粒”并没有进一步减小。今天,eServer p5服务器上最新的微分区技术打破了分区上CPU“颗粒”受物理处理器数量的限制,系统可以创建和运行比物理处理器数量更多的分区(如图一最右边),进一步提升了系统的灵活性。
为了测试eServer p5进行服务器整合的效果,并以测试数据说明整合对整个IT基础架构简化所起到的作用,我们搭建了一个分离的IT环境来模拟用户原有的基础架构,然后在此基础上进行服务器整合实践和测试,并得出测试结论。
系统整合规划
在进行系统整合之前,我们需要对整合做出全程规划。
先介绍一下我们所模拟的原有用户环境:原有5台服务器,每台均为IBM RS/6000 44P-270,配置375MHz处理器,4MB L2缓存,7GB系统内存,每台服务器连接一台IBM串行磁盘系统D40。每台服务器运行同样的软件堆栈:AIX 5L V5.2操作系统,WebSphere WAS5.0,和数据库DB2 Universal Database V8.1 FP4。应用服务器上的应用软件基于J2EE代码,运行多种类型的交易,负载轻重程度不同。
制定系统整合规划首先要确定遗留服务器上原有应用对处理器、内存和I/O的需求。我们通过测试应用环境,确定了服务器峰值CPU利用率。如果从一个长期角度来看,大多数服务器上CPU的利用率差异很大,但一般来说,峰值多出现在一天的某个时段。本次,我们以峰值使用情况作为系统整合规划的基准,但其实这么做也是保守的,因为在即将实施的5个系统分区完全有可能在同一时间冲击峰值。不过,考虑到峰值确保了即使在最困难的环境下,服务调度的质量也能得到保证。本例取现有服务器运行峰值的1.33倍为新系统计划值。
我们计划将44P-270所附带的SSA磁盘子系统移植到整合平台上,因为测试显示原有磁盘系统的性能足够满足新环境。这简化了客户移植过程,并能在新旧环境对比时结果更直观可靠。
系统整合规划中对原服务器和用于整合的eServer p5服务器的比对和规划基于IBM服务器rPerf测试值列表(http://www-1.ibm.com/servers/eserver/pseries/hardware/system_perf.html)。44P-270系统的rPerf测试值为3.59,考虑到服务器的利用率在60%左右,所以用于整合的服务器的rPerf测试值要高于14.3(每台3.59rPerf测试值×60%利用率×5台×1.33增长空间=14.3rPerf测试值)。根据该值,最适合原有环境的服务器是配置四颗1.65GHz POWER5处理器的eServer p5 570,其rPerf测试值为19.66。该配置p5 570的rPerf测试值比需求略高,不过也为以后的成长留了一定的空间。这样的空间一方面避免rPerf测试值与实际情况的差异,另一方面也为微分区功能留有余地,毕竟在高系统负荷下,并发执行多个分区也会占用系统资源,具体占用量视系统利用率和应用特征而不同。
虽然原有系统每台配置了7GB的内存,但实际中有比较多的富余,这在系统整合工作中经常遇到。为新系统中5个分区配置的内存数量为16GB,这样每个分区3GB内存,对于新环境十分充足。
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