Виртуализация рабочих мест становится все более популярной технологией в корпоративной среде, поскольку повышает безопасность, надежность и масштабируемость ИТ-инфраструктуры, а также снижает суммарную стоимость владения ИТ. Компания Citrix в конце января анонсировала интегрированное программное решение WorkspacePod, обеспечивающее доступ значительного числа пользователей к виртуализованным рабочим средам, включающим рабочие места, приложения и данные.

Для развертывания Citrix WorkspacePOD в HP вместе с Citrix разработали референсную архитектуру, которую в HP называют ультраконвергентным решением, объединяющим вычислительные узлы, системы хранения данных, сетевое оборудование, системное и управляющее ПО.

Аппаратными компонентами этой двухуровневой архитектуры являются платформа HP Moonshot 1500 и серверные узлы ProLiant SL4540, а в состав инфраструктурного ПО входят программные системы Citrix, операционная система Windows Server 2012 R2, гипервизор Hyper-V.

Первый вычислительный уровень формируется платформой Moonshot 1500, содержащей до 45 серверных картриджей ProLiant m710. Этот уровень осуществляет поддержку конечных пользователей: обеспечивает выполнение рабочих нагрузок системы доставки приложений по требованию XenApp и ПО виртуализации рабочих мест XenDesktop.

ProLiant m710 – новые картриджи HP, предназначенные для использования в системах виртуализации рабочих мест. Они содержат четырехъядерные процессоры Intel E3 Xeon со встроенными графическими сопроцессорами, 32-гигабайтную оперативную память и твердотельные накопители емкостью 480 Гбайт.

На втором уровне установлена серверная платформа HP ProLiant SL4540 Gen8, поддерживающая основные системные сервисы виртуализованных рабочих сред, включая развертывание рабочих мест, управление, мониторинг. Наряду с этим она осуществляет хранение данных этих сервисов и рабочих нагрузок серверов Moonshot m710s, выполнение таких ресурсоемких приложений, как СУБД Microsoft SQL Server, взаимодействие с «внешним миром».

Все эти функции выполняются тремя серверными узлами в составе SL4540 Gen8, каждый их них содержит до двух процессоров Intel Xeon-E5, память емкостью 192 Гбайт, твердотельные накопители и жесткие диски, суммарный объем которых составляет 1,6 и 12 Тбайт соответственно.

Высокопроизводительная сеть объединяет распределенные ресурсы хранения данных обоих уровней в единый пул, доступный всем вычислительным узлам системы, его работа координируется ПО Citrix Provisioning Server. Единый пул позволяет многим вычислительным узлам одновременно выполнять приложения и оптимизировать их производительность.

Ядро сети формируют два объединенных в стек коммутатора, входящих в состав платформы Moonshot. Каждый из них связан 40-гигабитными каналами со всеми вычислительными узлами второго уровня. Обмен данными между вычислительными узлами двух уровней осуществляется по технологии дистанционного прямого доступа в память в конвергированной сети Ethernet (RDMA over Converged Ethernet, RoCE). Такая технология намного снижает задержки передачи трафика, а также повышает быстродействие коммуникаций.

Управление всей вычислительной инфраструктурой и ресурсами хранения осуществляется программными средствами Citrix.

Платформа HP для Citrix WorkspacePod является, таким образом, кластерным решением, чья высокая доступность обеспечивается избыточностью ресурсов и архитектурными особенностями HP Moonshot 1500 и серверных узлов ProLiant SL4540, а производительность, необходимая для анимированной графики и трехмерных изображений, достигается благодаря применению интегрированных вычислительных и графических процессоров.

Ранее уже сообщалось о планах HP предлагать платформы Moonshot, сконфигурированные для решения различных классов задач (см. «HP представляет гипермасштабируемые серверы Moonshot», Computerworld Россия, 16 апреля 2013), и выпуск референсной архитектуры является подтверждением их реализации.

По данным HP, решения на основе такой архитектуры позволяют до 40% сократить расходы на аппаратное обеспечение по сравнению с традиционными системами виртуализации рабочих мест, в которых применяются сети хранения на базе технологии Fibre Channel. Кроме того, втрое увеличивается число пользователей, обслуживаемых оборудованием в стандартной стойке, причем энергозатраты на каждого пользователя - до 1 Вт. Платформа HP способна поддерживать до 675 сессий XenDesktop VDI и до 2250 сессий XenApp.

Это не единственное решение для поддержки WorkspacePOD, которое разработано в настоящее время. Подобное решение предлагает также компания DataON, соответствующие показатели составляют 150 и 750 сессий.

В условиях сокращения ИТ-бюджетов виртуализация рабочих мест привлекает все большее внимание отечественных пользователей, так как позволяет снизить расходы на поддержку ИТ-инфраструктуры, отметил Александр Шумилин, менеджер по серверам стандартной архитектуры российского представительства HP. Создание виртуализованной инфраструктуры рабочих мест, которое сдерживалось ранее из-за технической сложности, упрощается с появлением таких конвергентных решений, как платформа HP для Citrix WorkspacePod.

Она проектирует сервер на процессорах ARM при поддержке британского Совета по научно-техническому оборудованию. Задача проекта — выяснить, можно ли будет повышать производительность такой системы, сохраняя экономию энергии.

Экономичные чипы ARM используются в большинстве смартфонов и планшетов, а производители серверов рассчитывают, что и для них такие процессоры смогут обеспечить высокую энергоэффективность. Серверам в центрах обработки данных, особенно обслуживающих облачные сервисы и приложения, приходится справляться со все возрастающей вычислительной нагрузкой. В компаниях вроде Google и Facebook, располагающих огромными дата-центрами, заинтересованы в серверах ARM, как в средстве снижения затрат на электричество.

Lenovo вступает в игру ARM последней из тройки крупнейших производителей серверов. HP уже предлагает чипы ARM для своих высокоплотных серверов Moonshot, а Dell продолжает экспериментировать с энергоэффективной архитектурой в своих системах.

Lenovo оснащает 64-разрядными чипами ARM сервер NextScale. Изначально он был разработан в корпорации IBM, а затем перешел в распоряжение китайской компании по условиям сделки продажи бизнеса серверов x86-врхитектуры. NextScale, выполненный по гипермасштабируемой стоечной архитектуре, конкурирует с HP Moonshot. Первоначально он был сконструирован в конце 2013 года на малопотребляющих процессорах x86, а позднее был доработан — оснащен системой водяного охлаждения и чипами Intel Xeon.

Задача создания прототипа сервера ARM — увеличить производительность в расчете на доллар и ватт по сравнению с традиционными конструкциями серверов, используемыми сегодня, отметил Даг Огустин, представитель Lenovo.

По его словам, ARM-сервер оптимизирован для определенных задач, таких как веб-поиск, кэширование и облака.

NextScale может содержать до 12 серверных плат или до 1152 процессорных ядер ARM. В Lenovo воспользовались «системами на кристалле» ThunderX компании Cavium, которые помимо процессорных ядер содержат адаптер Ethernet, а также интерфейсы обмена данными с памятью, ввода/вывода и другие. Каждый такой чип имеет до 48 ядер ARM, работающих на частоте до 2,5 ГГц.

Помимо Cavium процессоры для серверов ARM поставляют компании AppliedMicro, AMD, Broadcom и другие.

Сейчас Lenovo продает x86-серверы только с процессорами Intel. На сегодня в китайской компании еще не видят возможности массово продавать серверы ARM, отметил Огустин.

Intel сейчас принадлежит больше 90% серверного рынка, и даже производители серверных чипов ARM, в частности AMD, признают, что до начала широкого применения таких процессоров в ЦОД могут пройти еще годы. Тем не менее, делаются попытки повысить осведомленность заказчиков о преимуществах процессоров ARM, и разрабатывается программное обеспечение для них.

Проект Lenovo — хороший знак для ARM, считает Джим Макгрегор, главный аналитик Tirias Research. В Qualcomm в конце прошлого года сообщили о разработке серверных процессоров ARM, и в целом интерес к ним растет, добавил он.

«Благодаря ARM на серверном рынке станет больше конкуренции, чего все давно ждут, — полагает аналитик. — Вопрос лишь в том, сколько времени это займет».

Рынок оборудования ARM для предприятий начнет развиваться только тогда, когда будет выстроена соответствующая программная экосистема, полагают в Lenovo. Как отметил Огустин, необходимые элементы только начинают появляться — операционые системы, гипервизоры, компиляторы, оптимизаторы производительности, файловые системы и т. п.

С серверными чипами ARM совместимы многие приложения Linux, а также платформа Java. Кроме того по слухам, в Microsoft разрабатывают редакцию Windows Server для процессоров ARM.

Занимая немного места, новые системы Moonshot обладают высокой вычислительной мощностью. Источник: HP

Компания HP стала первым крупным производителем серверов, добавившим к своему ассортименту продуктов систему на 64-разрядном процессоре архитектуры ARM.

Чип ARM предлагается в качестве варианта комплектации Moonshot, сервера HP нового типа - "гиперскалярного", оснащаемого различными процессорами в зависимости от вида рабочей нагрузки. Отныне заказчики могут приобрести Moonshot с системой на кристалле X-Gene компании AppliedMicro. Такой сервер можно применять для кэширующих систем, например memcache, а также для суперкомпьютерных задач, требующих высокой скорости обработки.

HP также предлагает конфигурацию на базе 32-разрядного интегрированного чипа ARM производства компании Texas Instruments со встроенным цифровым сигнальным процессором. Системы с этим чипом предназначены для сложной обработки больших потоков данных в реальном времени, например, для выявления мошенничеств в средах электронной коммерции.

До этого HP предлагала гиперскалярные серверы Moonshot только с процессорами x86-архитектуры.

Чипы ARM используются главным образом в смартфонах и планшетах, но благодаря своей экономичности подходят и для создания серверов большой мощности, занимающих мало места: именно эти качества в HP приводят как главные аргументы в пользу гиперскалярных серверов Moonshot.

Dell и некоторые другие компании конструируют серверы с 64-разрядными процессорами ARM по индивидуальным заказам. HP же стала первым крупным производителем, начавшим серийную сборку подобных серверов. Заказать системы можно уже сейчас, сообщил Джеральд Клейн, директор по разработке Moonshot.

По его словам, в компании PayPal серверами на чипах X-Gene пользуются для анализа данных, а в Национальной лаборатории Сандия — для выполнения суперкомпьютерного приложения.

В HP о планах выпустить серверы Moonshot с процессорами ARM впервые сообщили еще три года назад, но поначалу от этого отказались: первые системы, появившиеся в прошлом году, были выполнены на чипах Atom. Вскоре после этого компания Calxeda, партнер HP по проекту ARM-серверов, прекратила свое существование, поскольку рынок таких систем развивался слишком медленно.

Серверы на 64-разрядных чипах ARM тоже появились позже, чем некоторые ожидали, но чтобы это произошло, должны были выполниться многие условия, в том числе требовалось создать программное обеспечение, способное работать на таких процессорах.

Программных средств и до сих пор не много, но это нормально, учитывая, что эти чипы подходят только для определенных задач, на которых могут окупиться низкий расход энергии и высокая плотность систем, отметил Клейн.

Новые серверы Moonshot поставляются с предустановленной операционной системой Ubuntu Linux и программным стеком от компании nginx, в который входит memcache и ряд других веб-систем. Возможна также поставка IBM Informix — единственной коммерческой СУБД, доступной сегодня в версии для Moonshot.

Чтобы разработчики могли создавать новое ПО для серверов на 64-разрядных процессорах ARM, HP предоставляет удаленный доступ к таким системам, действующим в исследовательском подразделении компании.

Патрик Мурхед, главный аналитик Mor Insights & Strategy, уверен что процессоры ARM и системы новых конструкций вроде Moonshot имеют большие перспективы. Возможности центров обработки данных на пределе, и их операторы вынуждены экспериментировать с платформами, экономнее расходующими энергию и занимающими меньше площади, отметил он. Но такие платформы годятся не для любых задач: «Moonshot для тех, у кого есть четко спланированные конкретные сценарии применения подобных систем».

Занимая немного места, новые системы Moonshot обладают высокой вычислительной мощностью.

Высота шасси систем Moonshot всех видов — 4,3 стоечных «юнита» (19,1 см, 1U = 1,75 дюйма - Прим. ред.). Каждый сервер может содержать до 45 процессорных плат, или картриджей, как их называют в HP. Для компактности они снабжены совместно используемыми системами охлаждения, сетевыми компонентами, накопителями и т. п. Каждый такой картридж по сути представляет собой минисервер.

Картридж на базе X-Gene, получивший название Proliant m400, комплектуется до 64 Гбайт памяти, малогабаритным SSD на 120 Гбайт или 480 Гбайт и двухпортовым сетевым адаптером 10-Gigabit Ethernet от компании Melanox — 10-гигабитные сети в Moonshot аоддерживаются впервые. Стоимость Moonshot m400 в США составляет от 58 тыс. долл. — за эту цену система комплектуется 15 картриджами, сетевым коммутатором и тремя блоками питания.

Moonshot m800 на базе 32-разрядной «системы на кристалле» TI Keystone стоит от 81651 тыс. долл. — с 15 картриджами, коммутатором, SSD на 32 Гбайт с интерфейсом M.2 и четырьмя блоками питания.