В конце 2011 года мы рассказывали о запущенном тогда HP проекте Odyssey по созданию бизнес-критичных систем на базе процессоров стандартной архитектуры. Одной из задач «Одиссея» был выпуск отказоустойчивых серверов HP Integrity NonStop на платформе x86. Первый такой сервер HP Integrity NonStop X NS7 X1, использующий процессоры Xeon E5, был выпущен весной текущего года. Поскольку платформа HP Integrity NonStop гораздо менее известна, чем основная серия бизнес-критичных Unix-серверов HP Integrity, то стоит кратко рассказать о истории её развития и особенностях этих отказоустойчивых серверов.
Первый сервер NonStop был выпущен еще в 1976 году компанией Tandem, которая была основана за два года до этого командой бывших инженеров HP, разработавших миникомпьютеры серии HP3000. Создатели NonStop хотели вывести на рынок сервер для самых критичных задач (прежде всего для банков и телекоммуникаций), который обеспечивал бы максимальную масштабируемость производительности, целостность данных и постоянную доступность приложений.
Для этого они применили массивно-параллельную архитектуру (MPP), позволяющую масштабировать системы до 4080 процессоров и 255 вычислительных узлов, различные механизмы самотестирования и локализации ошибок, зеркалирование дисков и дублирование основных аппаратных компонентов сервера. От других серверных архитектур, включая и бизнес-критичные Unix-серверы, NonStop отличает отсутствие общих ресурсов и системной шины (share nothing), применением механизма обмена сообщениями, высокая степень интеграции программного обеспечения и аппаратной части, дублирование на разных уровнях. В результате серверы NonStop обеспечивают наивысший по классификации IDC уровень доступности сервера Availability Level 4 (AL4) (подробнее о технологиях NonStop можно прочитать здесь).
Эволюция HP NonStop
Как уже говорилось выше, первое поколение NonStop вышло в 1976 году. Это были микрокомпьютеры, которые полностью состояли из проприетарных компонентов, включая процессоры CISC, подсистему памяти, ввода/вывода, интерконнекты, диски, блоки питания и вентиляторы и стойки. Для объединения узлов NonStop в единую массивно-параллельную систему в NonStop использовалась разработанная в Tandem специализированная сетевая технология ServerNet, позволяющая построить коммутируемую фабрику для связывания узлов в массивно-параллельную систему.
В начале 1990-х годов Tandem выпустил второе поколение NonStop S-Series, в котором вместо CISC использовались RISC-процессоры MIPS, а в 1997 году эту компанию купил Compaq. Год спустя Compaq купил и Digital Equipment (DEC) и затем объявил о планах перевести NonStop на RISC-процессоры Alpha, которые разрабатывала DEC. Эти планы не были реализованы поскольку в 2001 году Compaq сделал ставку на Itanium и отказался от дальнейшего развития Alpha. В том же году HP купила Compaq и в результате NonStop был включен в продуктовый портфель отделения бизнес-критичных серверов нашей компании. В 2005 году HP выпустила первый HP Integrity NonStop, использовавший процессоры Itanium. Третье поколение NonStop использовало стандартные процессоры и модули памяти, но в нем проприетарными оставались коммутаторы ServerNet, подсистема ввода/вывода и интерконнекты. Наконец, пять лет назад вместе с переводом основной серии Unix-серверов HP Integrity на архитектуры блейд-систем появились и HP Integrity NonStop BladeSystem, использовавшие стандартное шасси BladeSystem с7000 и лезвия HP Integrity Blade BL860c. В этом поколении HP Integrity NonStop на базе Itanium 9300/9500 проприетарными компонентами оставались только интерконнекты ServerNet, а все остальное железо взято от стандартных HP BladeSystem c-Class.
Представленное 30 марта 2015 года пятое поколение HP Integrity NonStop X в качестве аппаратной платформы использует самые популярные среди пользователей HP BladeSystem двухсокетные лезвия HP ProLiant BL460c с четырехъядерными процессорами Intel Xeon E5 2600 v2 и 64 — 192 Гбайт оперативной памяти. Как и лезвия четвертого поколения HP Integrity NonStop BladeSystem с процессорами Itanium, лезвия HP Integrity NonStop X NS7 X1 устанавливаются в шасси BladeSystem с7000, но они вдвое меньше BL860c i4 по высоте, поэтому 16-процессорная конфигурация узла HP Integrity NonStop (с 32 физическими процессорами) занимает только одно шасси, а не два. Для упрощения перехода пользователей NonStop на новую архитектуру HP оптимизировала для x86 весь софтверный стек NonStop, начиная от операционной системы NonStop OS и до инструментариев разработчиков NonStop Development Environment for Eclipse (NSDEE) и программного обеспечения связующего слоя.
Сетевая архитектура HP NonStop X
Помимо смены процессорной архитектуры HP Integrity NonStop X отличаются от предыдущего поколения серверов заменой фирменного интерконнекта ServerNet на стандартный Infiniband, что почти в 25 раз улучшило пропускную способность интерконнектов до 56 Гбит/сек, а также значительно уменьшило задержки при обмене пакетами между узлами сервера. Каждое лезвие в HP Integrity NonStop X NS7 X1 оснащено мезанинной картой InfiniBand, а шасси BladeSystem с7000 – двумя коммутаторами InfiniBand 4X FDR, образующими двойную отказоустойчивую коммутируемую фабрику. Стоит отметить, что НР наряду с применением технологии InfiniBand продолжает использовать в HP Integrity NonStop X и ряд важных функций, до этого реализованных в предыдущих поколениях NonStop с помощью технологий ServerNet, таких, как прямой доступ к памяти Remote Direct Memory Access (RDMA), гарантированная доставка пакетов, отказоустойчивость и масштабируемость.
Также производительность ввода/вывода на операциях последовательного и произвольного чтения в новом поколении HP Integrity NonStop выросла примерно на 25% за счет использования нового поколения твердотельных дисков и дисковых интерфейсов. Согласно результатам теста Order Entry, при переходе на x86 производительность приложений HP Integrity NonStop улучшается в полтора раза.
Для тех заказчиков, которые по каким-то причинам предпочитают использовать HP Integrity NonStop на Itanium, HP продолжит выпускать серверы четвертого поколения под маркой HP Integrity NonStop i и, возможно, будет оснащать их следующим поколением Itanium, известным под кодовым названием Kittson (аналитики Gartner считают, что Kittson, который, как ожидается, выйдет в следующем году, станет последним поколением Itanium и Intel не будет дальше развивать эту серию процессоров). Однако в этой серии HP Integrity NonStop будут по-прежнему использоваться интерконнект ServerNet, а не намного более быстрый InfiniBand.
Таким образом, новое поколение серверов HP Integrity NonStop X обеспечивает самый высокий уровень отказоустойчивости и масштабируемости бизнес-критичных приложений среди серверов с архитектурой x86, а также существенно улучшает производительность приложений NonStop.
Первый сервер NonStop был выпущен еще в 1976 году компанией Tandem, которая была основана за два года до этого командой бывших инженеров HP, разработавших миникомпьютеры серии HP3000. Создатели NonStop хотели вывести на рынок сервер для самых критичных задач (прежде всего для банков и телекоммуникаций), который обеспечивал бы максимальную масштабируемость производительности, целостность данных и постоянную доступность приложений.
Для этого они применили массивно-параллельную архитектуру (MPP), позволяющую масштабировать системы до 4080 процессоров и 255 вычислительных узлов, различные механизмы самотестирования и локализации ошибок, зеркалирование дисков и дублирование основных аппаратных компонентов сервера. От других серверных архитектур, включая и бизнес-критичные Unix-серверы, NonStop отличает отсутствие общих ресурсов и системной шины (share nothing), применением механизма обмена сообщениями, высокая степень интеграции программного обеспечения и аппаратной части, дублирование на разных уровнях. В результате серверы NonStop обеспечивают наивысший по классификации IDC уровень доступности сервера Availability Level 4 (AL4) (подробнее о технологиях NonStop можно прочитать здесь).
Эволюция HP NonStop
Как уже говорилось выше, первое поколение NonStop вышло в 1976 году. Это были микрокомпьютеры, которые полностью состояли из проприетарных компонентов, включая процессоры CISC, подсистему памяти, ввода/вывода, интерконнекты, диски, блоки питания и вентиляторы и стойки. Для объединения узлов NonStop в единую массивно-параллельную систему в NonStop использовалась разработанная в Tandem специализированная сетевая технология ServerNet, позволяющая построить коммутируемую фабрику для связывания узлов в массивно-параллельную систему.
В начале 1990-х годов Tandem выпустил второе поколение NonStop S-Series, в котором вместо CISC использовались RISC-процессоры MIPS, а в 1997 году эту компанию купил Compaq. Год спустя Compaq купил и Digital Equipment (DEC) и затем объявил о планах перевести NonStop на RISC-процессоры Alpha, которые разрабатывала DEC. Эти планы не были реализованы поскольку в 2001 году Compaq сделал ставку на Itanium и отказался от дальнейшего развития Alpha. В том же году HP купила Compaq и в результате NonStop был включен в продуктовый портфель отделения бизнес-критичных серверов нашей компании. В 2005 году HP выпустила первый HP Integrity NonStop, использовавший процессоры Itanium. Третье поколение NonStop использовало стандартные процессоры и модули памяти, но в нем проприетарными оставались коммутаторы ServerNet, подсистема ввода/вывода и интерконнекты. Наконец, пять лет назад вместе с переводом основной серии Unix-серверов HP Integrity на архитектуры блейд-систем появились и HP Integrity NonStop BladeSystem, использовавшие стандартное шасси BladeSystem с7000 и лезвия HP Integrity Blade BL860c. В этом поколении HP Integrity NonStop на базе Itanium 9300/9500 проприетарными компонентами оставались только интерконнекты ServerNet, а все остальное железо взято от стандартных HP BladeSystem c-Class.
Представленное 30 марта 2015 года пятое поколение HP Integrity NonStop X в качестве аппаратной платформы использует самые популярные среди пользователей HP BladeSystem двухсокетные лезвия HP ProLiant BL460c с четырехъядерными процессорами Intel Xeon E5 2600 v2 и 64 — 192 Гбайт оперативной памяти. Как и лезвия четвертого поколения HP Integrity NonStop BladeSystem с процессорами Itanium, лезвия HP Integrity NonStop X NS7 X1 устанавливаются в шасси BladeSystem с7000, но они вдвое меньше BL860c i4 по высоте, поэтому 16-процессорная конфигурация узла HP Integrity NonStop (с 32 физическими процессорами) занимает только одно шасси, а не два. Для упрощения перехода пользователей NonStop на новую архитектуру HP оптимизировала для x86 весь софтверный стек NonStop, начиная от операционной системы NonStop OS и до инструментариев разработчиков NonStop Development Environment for Eclipse (NSDEE) и программного обеспечения связующего слоя.
Сетевая архитектура HP NonStop X
Помимо смены процессорной архитектуры HP Integrity NonStop X отличаются от предыдущего поколения серверов заменой фирменного интерконнекта ServerNet на стандартный Infiniband, что почти в 25 раз улучшило пропускную способность интерконнектов до 56 Гбит/сек, а также значительно уменьшило задержки при обмене пакетами между узлами сервера. Каждое лезвие в HP Integrity NonStop X NS7 X1 оснащено мезанинной картой InfiniBand, а шасси BladeSystem с7000 – двумя коммутаторами InfiniBand 4X FDR, образующими двойную отказоустойчивую коммутируемую фабрику. Стоит отметить, что НР наряду с применением технологии InfiniBand продолжает использовать в HP Integrity NonStop X и ряд важных функций, до этого реализованных в предыдущих поколениях NonStop с помощью технологий ServerNet, таких, как прямой доступ к памяти Remote Direct Memory Access (RDMA), гарантированная доставка пакетов, отказоустойчивость и масштабируемость.
Также производительность ввода/вывода на операциях последовательного и произвольного чтения в новом поколении HP Integrity NonStop выросла примерно на 25% за счет использования нового поколения твердотельных дисков и дисковых интерфейсов. Согласно результатам теста Order Entry, при переходе на x86 производительность приложений HP Integrity NonStop улучшается в полтора раза.
Для тех заказчиков, которые по каким-то причинам предпочитают использовать HP Integrity NonStop на Itanium, HP продолжит выпускать серверы четвертого поколения под маркой HP Integrity NonStop i и, возможно, будет оснащать их следующим поколением Itanium, известным под кодовым названием Kittson (аналитики Gartner считают, что Kittson, который, как ожидается, выйдет в следующем году, станет последним поколением Itanium и Intel не будет дальше развивать эту серию процессоров). Однако в этой серии HP Integrity NonStop будут по-прежнему использоваться интерконнект ServerNet, а не намного более быстрый InfiniBand.
Таким образом, новое поколение серверов HP Integrity NonStop X обеспечивает самый высокий уровень отказоустойчивости и масштабируемости бизнес-критичных приложений среди серверов с архитектурой x86, а также существенно улучшает производительность приложений NonStop.
