IBM刀片式服务器解决专项方案PPT.doc

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IBM 刀片式服务器处理方案
向外扩展、按需增加 向外扩展、 IBM 企业级 X 架构技术
IBM EXA 技术 支持向上 外扩展 技术: 支持向上/外扩展
向上扩展
IBM xSeries 440:
4->8->12->16 Way扩展 >8->12Way扩展 系统分区 I/O 抽屉
企业级X-架构 企业级 架构
模块化计 算 '02-'03
TotalStorage
异构 SAN 企业级 NAS 虚拟存放
“为模块化计算提供综合全方面 为模块化计算提供综合全方面 发展前景” 发展前景”
8-路 SMP 路 高速 I/O HA 群集
直接连接外置存放器 存放区域网络
BladeCenter
更紧凑外型 快速布署 灵活架构 简化基础设施
塔式服务器 小型 SMP 内置存放器 大外型
机架优化 空间利用 电缆管理 机架“生态系统” 机架“生态系统”
向外扩展
BladeCenter 价值
高密度、 高密度、易管理
加强控制
快速、可管理布署 ? 可管理基础设施 ? 自动计算
密度和性能兼备 密度和性能兼备 7U 机箱可容纳多达 14 个服务器刀片 集成基础设施
– 网络 基础设施 – SAN 基础设施 – 电源 和 冷却 基础设施 – KVM 基础设施 – 系统管理 基础设施
降低成本
取得 ? 安装 ? 布署 ? 环境 ? 生命周期
工具 技术
灵活性
模块化、 模块化、可伸缩 经济适用可用性
降低复杂性 BladeCenter
简化安装 ? 集成基础设施 ? 灵活架构
IBM BladeCenter 体系结构
Replaceable Switches, Management Processor, Power, Cooling, etc.
Processor Choice
POWER
Intel
AMD
Options / Upgrades Chassis
SCSI, IDE, FIBRE, NAS Ethernet InfiniBand
Standard Rack
BladeCenter – 机箱（正面） 机箱（正面）
温度过高 位置 信息 故障 USB
电源
CD-ROM
软盘
处理器 刀片挡板
处理器 刀片
BladeCenter 机箱（后面） 机箱（后面）
创新模块化技术实现了领先性能密度和 经济适用可用性！
A 千兆以太网交换机 (第 2 层/ VLAN) 第
0 标准配置，1 要求/选件，2 最大/选件
A2 E1 C3 B1 D1 C1
B 光纤通道交换机 (2Gb FC 光纤 光纤)
0 标准配置， 2 可选/最大
C 冗余电源 (4 x 1200W 负载均衡 负载均衡)
1 对冗余电源（2 个电源）是机箱和刀片 1-6 标准配置 第 2 对冗余电源（2 个电源）是刀片 7-14 选件
A1 D2 B2 C4 C2
E2
D 冗余冷却系统 (热插拔、可管理、支持 Flow through 技术) 热插拔、可管理、 技术 热插拔 E KVM 交换机 管理模块 交换机/管理模块
光纤通道交换机 48P7062
冗余电源
以太网交换机 冗余散热风扇
KVM 交换机 / 管理模块
BladeCenter HS20 刀片
原本在1U/2U/3U 平台上才含有 原本在 完备性能和可管理性 密度！ 取得 两倍 密度！
多达两颗 Xeon DP 处理器
– 2.0GHz、2.4GHz – 400MHz 前侧总线 – 每个处理器带有 512KB L2 缓存
双千兆以太网 高达 8GB DDR ChipKill 内存
– 标准配置为 512MB – 最大可选 4GB，带有1GB RDIMMs （现已上市） – 最大可选 8GB，带有2GB RDIMMs (4Q 上市)
集成系统管理处理器 集成系统管理处理器 灵活存放器选件
– 处理器刀片上带有多达 2 个 IDE – SCSI存放器扩展刀片上带有多达 2 个热插拔 SCSI – 可选双端口 2Gb 光纤通道子卡
含有高度可用性双中间背板连接 含有高度可用性双中间背板连接
没有任何牺牲！ 没有任何牺牲！ 服务器刀片全部用于 完成服务器工作！ 完成服务器工作！
BladeCenter HS20 刀片
关键服务器特征
SCSI 扩展连接器 Light-Path 诊疗程序
– 支持脱离机箱诊疗程序 电池备份 – 可连接到 SCSI 存放器扩展刀片 穿通连接器
多达 2 个 IDE 硬盘驱动器
– 薄型、高性能 IDE (5400 rpm)
多达两颗处理器
– 2.0GHz、2.4GHz – 400MHz 前侧总线 – 512KB L2 缓存
双中间背板连接器
4 个DIMM 插槽
– 标准配置为 512MB (2x256MB) – 4GB 内存 (DDR, PC2100) – 8GB 带有立即上市 2GB RDIMMs ( 4Q 后期上市)
集成系统管理处理器
双千兆以太网 用于光纤通道子卡连接器
– 双端口、2Gb FC
BladeCenter – 刀片 > 中间背板 > 模块
双无源中间背板
– 刀片板载功效到模块独立连接 – 双路径可实现愈加好性能和可用性
板载第 1 个千兆以太网
4 端口千兆以太网交换机 ‘A’
板载第 2 个千兆以太网
4 端口千兆以太网交换机 ‘B’
注：第 2 个4-端口千兆以太网交换机模块需要使 用刀片上第 2 个板载千兆以太网。
BladeCenter Media Tray (CD-ROM, Floppy Drive, KeyBoard,Mouse)
Front Panel LEDs
USB 1.1 port
CD-ROM Drive
Floppy Drive
CD-ROM CD-ROM Eject Activity Light Button
Floppy Eject Button
以太网交换机模块 (20 Ports)
连接/链接概览 连接 链接概览
– 14 个内置 1000 Mbps 链接，可链接四处理器刀片 – 4 个外置 1000 Mbps 端口
外置端口上带有 802.3ad 链路聚合
–2 个内置 10/100 Mbps 链接，可链接到管理模块
经过下述各项连接到中间背板
– 处理器刀片千兆以太网 – 管理模块10/100 Mb 以太网 – I2C
第 2 层 / VLAN 功效
– 一个嵌入式 CPU 子系统，可用于当地初始化和管理 – 802.1 p 和 q (即：VLAN 和优先权) – 支持标准以太网 MIB 和 SNMP 以太网链接 – 业务优先和 VLAN 标识
电源 交换机犯错
链接 LED 活动 LED
以太网交换模块 (20 Ports)
4 external 1 Gb ethernet ports
14 internal 1 Gb Processor blade interfaces
Switching hardware
2 internal 100 Mb Management module ports
CPU subsystem
BladeCenter 以太交换机逻辑连接图
Gigabit Ethernet through Midplane to Ethernet Switches
Gigabit Connection #1 from Blade to Midplane
14 "internal" switch ports 4 "external" uplink ports
Ethernet Switch Module #1
Dual Mid Plane Connectors
Blade 1 through 14, each with Dual Midplane Connector
Separate paths on mid-plane from each blade/connector to each function (e.g. ethernet, fibre channel, KVM, management, etc.)
Gigabit Connection #2 from Blade to Midplane
Ethernet Switch Module #2
14 "internal" switch ports 4 "external" uplink ports
BladeCenter 管理模块 管理模块含有下列特征： 管理模块含有下列特征：
– KVM 交换机
当地 ? 远程 (经过 NetBAY ACT)
– 服务处理器 (Service Processor)
热插拔 经过下述各项可连接到中间背板
– 10/100Mb以太网 – 视频 – 键盘/鼠标 USB – RS-485 接口 – I2C 接口
以太网
视频 键盘/ 鼠标
可选冗余管理模块
– 1Q03上市
管理模块功效
机箱级硬件管理
机箱配置
已安装配置发觉 ? 动态配置变更告警 ? 交换机（以太网/FC）配置 ? 以太网 VLAN 配置
CDROM 和软驱仲裁和控制
出现检测 ? 处理器刀片访问控制
热量监控
机箱热量监控 ? 处理器刀片热量监控 ? 当地和远程热量告警
以太网和光纤通道配置和状态
出现和故障检测 ? 以太网端口初始化和配置 ? VLAN 配置和监控
风扇状态和控制
出现和故障检测 ? 故障指示器和告警 ? 基于热量速度控制
处理器刀片配置、 处理器刀片配置、控制和状态
出现和故障检测 ? 当地电源控制权限 ? 网络兼容性验证 ? 处理器刀片和机箱结合
电源状态和控制
出现和故障检测 ? 故障指示器和告警 ? 电源故障重启控制
“HS20 刀片”存放处理方案
当地 IDE 存放器 可选热插拔 SCSI
SAN
EXP700 FASTt 700
HS20 SCSI 扩展选件
HS20 处理器刀片支持：
–可选 SCSI 存放器扩展部件
经过一个连接器连接到 HS20 ? 假如没有安装 BSE，则必需安装终端 连接器 ? LSI 53C1020 Ultra320 SCSI 控制器
– RAID 1 支持 – LVD 320MB/秒 – 64位 100MHz PCI-X 总线 B
两个 80 针 SCA-2 连接器 ? 全部SCSI 托架 Ultra320 均已激活 ? 最多可支持两个热插拔 3.5 英寸 SH Ultra320 磁盘
BladeCenter SAN 性能
集成充足实现了光纤价值
连接…… 集成 集成” 完整光纤通道 SAN 连接 “集成”
– 为每个刀片提供双端口总线适配器（HBA）选件 为每个刀片提供双端口总线适配器（ ） – 为机箱提供 2Gb FC 光纤通道交换机选件
空前性价比
– >60% 用于 HBA
BladeCenter 双端口 HBA = $999 (定价) ? 两个 PCI-X HBA 平均价格 = $3000 (每个 $1500)
– 20% 用于交换机
BladeCenter FC 交换机 = $24,999 ? 一般 FC 交换机（外置）= $30,000
BladeCenter
‘教授' 教授 FAStT
那么…… SAN 连接需 $102,000 那么
– 用于主机双 HBA、多路径光纤支持、光纤交换机
现在…… 现在 使用 BladeCenter SAN 连接仅需 $64,000
BladeCenter HS20 光纤扩展模块 (SAN存放支持） 存放支持） 存放支持
Harp 3 HBA
+
额外光纤接口
=
HS20 光纤扩展 卡 光纤扩展I/O卡
PCI 2.2 and PCI-X ?Flash interface ?Update via CD-ROM ?Two internal completely independent 2 Gbps Fibre Channel ports
FC I/O 扩展卡使用软件
BladeCenter FC 扩展卡使用全部软件（驱动、应用）均 和标准FAStT软件相同 包含： ? Drivers for Windows , Linux ? DOS flash utility “flashutil” ? DOS configuration “Fast!Util”
光纤通道交换机模块
提供集成 SAN 连接 双光纤交换机模块， 双光纤交换机模块，支持故障结束和冗余 集成可用于 HS20 刀片光纤选件卡 光纤通道交换机模块支持： 光纤通道交换机模块支持：
– 两个 GL 端口 – 依据连接设备类型进行自主配置
中心 电源 登录 LED 交换机故障 端口故障 LED 活动 LED 活动 LED 登录 LED 端口故障 LED
SFP 收发器
（不包含）
19K1271 IBM FastT 长波 SFP 模块 19K1272 IBM FastT 短波 SFP 模块
BladeCenter SAN 集成 连接 集成/连接
NetBAY 42U 企业级机架
16- 端口 2Gb 交换机
– 2109F16
FAStT 存放服务器
– 64个主机分区支持 – 需要 FSM 8.2 (在 FAStT700上是标准配置) – 最多支持 16TB 数据（224个驱动器）
BladeCenter 光纤通道交换机模块
– 每个机箱最多2个
BladeCenter 双端口 FC HBA 子卡
– 每个刀片 1个
FAStT 存放服务器
– 64个主机分区支持 – 要求 FSM 8.2 (在 FAStT700上是标准配置) – 最多支持 16TB 数据（224个驱动器）
最多 84个带有双端口 FC 主机适配 器 HS20 刀片
BladeCenter SAN 集成 连接 集成/连接
可为 SAN 和光纤连接节省 20% 到 30%
FAStT 存放服务器
– 64 个主机分区支持 – 需要 FSM 8.2（在 FAStT700 上是标准配置) – 最多支持 16TB 数据（224个驱动器）
* 美国定价 *
NetBAY 42U 企业级机架
16-端口 2Gb 交换机 端口
– 2109F16
刀片定价示例 $4250 每台 FAStT700有 8.4TB 可用 有 存放容量
– 每个服务器 200GB – 每台 FAStT700 有 42个服务器
FAStT 处理方案定价
– $323,000（每台 FAStT)
光纤处理方案示例 2 x 2109F16 + 布线 $75,000
– 2 x 2.0GHz CPU – 1GB 内存 – 2 x 40GB IDE
每个机箱 $59,500（14） （ ） FC 光纤定价示例
– 每个机箱 2 个 FC交换机
每个 $24,999 每个 $999
– 每个刀片有 1个双端口 HBA
每个机箱 $63,984
FAStT 存放服务器
– 64 个主机分区支持 – 需要 FSM 8.2 （在 FAStT700 上是标准配置) – 最多支持16TB 数据（224 个驱动器）
带有 17 TB FAStT 处理方案 84 个刀片 = $1.46M
– $646K ( 2xFAStT ) + $75K (2 x 外置交换机) + $357K (刀片) + $384K (FC HBA) = $1.46M (每台服务器 $17,905)
节省 $250K 到 $450K
对比
SAN中非刀片环境单独开支！ 中非刀片环境单独开支！ 中非刀片环境单独开支
– HBA 节省 = $165K + 交换机/光纤节省 = $75K 到 $275K （由关键/指挥站/级联决定）
带有 IBM TotalStorage NAS BladeCenter
BladeCenter
TotalStorage NAS 处理方案
‘教授' 教授 NAS 300G 网关
– 强壮存放器服务处理方案 – 便于安装/易于管理 – 灵活管理 – 增值实用程序
NAS 200-226 (部门级 部门级) 部门级
FAStT 200, 500, 700 NAS 300 (企业级 企业级) 企业级
TotalStorage NAS 处理方案 部门级和企业级 NAS
NAS 200-221 (工作组级 工作组级) 工作组级
– 1U 机架优化型入门级 NAS (NAS100) – 可伸缩工作组级/部门级 NAS (NAS200) – 关键任务 NAS (NAS300)
企业级 NAS 网关
NAS 100 (入门级 入门级) 入门级
– 关键任务 NAS 网关 (NAS300)
BladeCenter 系统冷却系统 两个弯曲叶轮散热风扇
– 每个风扇可达成 325 CFM – 标准操作中每个风扇达成 150 CFM – 热插拔、冗余 – 经过监控散热风扇RPM预警散热风扇故障 – 回流阻尼器（散热孔） – 风扇速度控制
1
2
BladeCenterTM Chassis 气流示意
BladeCenter 中销声系统
销声器模块: 销声器模块
噪声降低功效适适用于声音敏感（或管制） 环境
BladeCenter 电源 冗余电源对
– 电源对1和2为机箱和刀片1-6供电 – 电源对3和4为刀片7-14供电（可选） – 2 x 1200 W 电源模块
3
1
最多支持 4 个电源模块 每个选件带有 2 个模块，p/n 48P7052
– 冗余电源对选件
4
2
– 每个电源模块中带有交流和直流 LED
200-240 V 交流电 (量程：180-265 V 交 量程： 量程 流电) 流电
– 全部电源均负载均衡 – 内置超负载和过电压保护 – 主机系统提供冷却功效
电源分布架构
机架优化特征比较
BladeCenter / HS20 刀片
应用程序服务和 高性能 Linux 群集
每个机箱带有14个服务器 每个机架带有6个机箱 双 Xeon DP 处理器 最大 8GB 内存，4 个DIMM 灵活存放器 （IDE、SCSI、SAN） 双千兆以太网 集成系统管理 Lightpath 诊疗程序 交换机模块（以太网 / FC / KVM） 冗余/HS：风扇/电源/以太网/系统管理 7U 机箱
x345 高可用性 应用程序服务器
双 Xeon DP 处理器 最大 4GB 内存，4 个DIMM 6 个热插拔驱动器 双千兆以太网 5 个PCI 插槽 - 2 个薄型 系统管理 （ Systems Management Down ） 冗余/HS 风扇 冗余/HS 电源 2U 系统管理 （Systems Management
x335 机架密集型计算节点 x305 优异低成本服务器
Uni 处理器 P4 系统 最大 2GB 内存，3 个 DIMM 固定 IDE / SCSI 驱动器 双以太网 2 个 PCI 插槽 机械宽度为 20 英寸 （50.8厘米） ASR w / Mang. 选件 1U
双 Xeon DP 处理器 最大 4GB 内存，4 个DIMM Down ） 2 个热插拔驱动器 “独立供电” Lightpath 诊疗程序 嵌入式驱动器镜像功效 C2T 电缆链接技术 双千兆以太网 1U 2 个PCI 插槽
BladeCenter 和 1U x335 比较
7U 中有14 x 系统 7U 中有 28 颗处理器 42U 机架中有 6 个 BladeCenter 每个 42U 机架中有168 个CPU 7U 中有7 x 系统 7U 中有14 颗处理器 42U 机架中有 42 x335s 每个 42U 机架中有 84 个 CPU
7U
7U
计算, 超出7台以上服务器系统 以List Price 计算 超出 台以上服务器系统 BladeCenter含有价格优势 含有价格优势
BladeCenter优势 高密度集成、简化布线 优势1: 高密度集成、 优势
机架密集型服务器
BladeCenter 密度
最多 42 台服务器
最多 84 台服务器
1U
6 x 14-刀片 机箱 84 颗 2-路 Xeon
最多 84 颗处理器
42 颗 2-路 ? 14 颗 4-路 ? 10 颗 8-路
最多 168 颗处理器
2U 到 8U 用于联网、 SAN 及 KVM 交换
BladeCenter 布线（全冗余配置） 布线（全冗余配置）
服务器数量降低
机架密集型布线（最多） 机架密集型布线（最多）
84 条用于以太网 ? 84 条用于光纤通道 ? 42 条用于 KVM ? 42 条用于系统管理 ? 42 条用于服务器电源 ? 10+ 条用于以太网、 SAN、KVM 交换机电源
? ?
48 条用于以太网交换机连接
6 个机箱、双 4-端口交换机 6 个机箱、双 2-端口交换机 6 个机箱、双 KVM 6 个机箱、双系统管理 6 个机箱、双冗余电源对
24 条用于光纤通道交换机
12 条用于 KVM
12 条用于系统管理
12 条用于冗余电源对 (24)
机架密集型电源
42 个服务器 x 300W (无冗余) 无冗余) ? 用于以太网、FC、KVM交换机 xx 电源 用于以太网、FC、KVM交换机
机架密集型电源
6 个机箱 x (2) 1200W
冗余电源对 ? 适适用于全部刀片和机箱模块
6 个机箱 x 双冷却系统
BladeCenter 管理工具
IBM eServer 刀片平台促进含有出色可用性及可管理性服务器、 数据和网络异构集合，实现快速布署和模块化发展。
强壮管理和布署
创新技术 全新工具
– 管理和布署处理方案 – 使用简便（安装/升级/服务）
– IBM Director v4.1 – BladeCenter 布署向导 – 快速布署管理器 (RDM)
自动化功效
–自动化发展趋势提供含有自行管理、自行恢复和 自动化发展趋势提供含有自行管理、 自动化发展趋势提供含有自行管理 自行优化功效服务器 –和网络服务和应用程序紧密集成可提供高效管 和网络服务和应用程序紧密集成可提供高效管 理
强化控制
–简化机架基础设施 简化机架基础设施
集成基础设施 KVM，IBM Director， 同时借助管理模块
– 强壮远程控制
– 快速可服务性设计点
BladeCenter 布署
服务器布署领域 自动
硬件 发觉 硬件 配置 操作 系统 安装 服务器 分区 服务器 配置
IBM Director
IBM Director BladeCenter 布署向导 远程布署 管理器 VMware ESX 服务器 项目要求
使用简便、节省时间、 使用简便、节省时间、更低拥有成本
经过IBM Director 对BladeCenter 进行管理 经过
新管理 对象 新组 新任务
安装在机架中 BladeCenter 图形显示
经过管理模块对系统进行远程管理 (IE)
BladeCenter 处理方案配置实例
1. 高度集成电子商务平台
支支支支支 支支支支支支支支 极极极极极支极极
1. Web 解 解 解 解 (6 个 个 个 )
高高高高个个高高 负负负负高高个个
Linux Apache 个 个 WebSphere 高 高 应 应 应 支 应 个 个 2. 协 协 高 高 解 解 解 解 (3 个 个 个 ) Windows Domino 个 个
1 1 1 1 1 1 2 2 2 3
3
4
4
5
3. 终 终 应 支 解 解 解 解 (2 个 个 个 ) Windows 2K Citrix MetaFrame 个 个
4. 文 文 应 支 解 解 解 解 (2 个 个 个 ) Novell Netware V6 个 个 数数高数个个 5. 备 高 个 个 高 高
IBM ^ BladeCenter
2.
实现有效服务器位置整合
传统SAN存放及备份
基于BladeCenterSAN存放及备份 BladeCenter SAN
BladeCenter替换多主机系统 替换多主机系统 ? 经过 经过SAN存放进行数据集中 存放进行数据集中 ? 经过带库进行 LanFree/ServerLess 数据备份
当地互备和远程灾难备份
3. Digital Media Applications
采取 采取Blade Server作为图形 作为图形 渲染(Rendering)服务器 渲染 服务器 ? 采取 采取Intellistation作为图形 作为图形 处理和显示终端
BladeCenter 联盟计划合作伙伴
IBM 和 Intel 正在制订 ”刀片服务器“系统工业标准 刀片服务器“