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妥妥的微型数据中心!

 想一下

如果有1台四路服务器

5台双路服务器摆在面前

你觉得会占用多大空间?

要是再加上

25Gbps以太网(25GbE)交换机

32Gbps光纤通道(32GFC)交换机

12GbpsSAS交换机呢?

Emmm,这么多设备,

想必需要很大的空间吧……

 非也非也。

 

参加过E企研究院模块化数据中心现场品鉴会的朋友都知道,7U机架空间足矣!一台戴尔易安信PowerEdge MX7000足以囊括所有——计算、网络、存储全部齐备,接上电和(对外的)网线就可以工作,妥妥的微型数据中心

▲在模块化服务器品鉴会上,戴尔易安信模块化服务器产品经理黄瑶向参会者介绍MX7000支持的新技术和应用场景

 

E企研究院联合实验室中正在测试的戴尔易安信PowerEdge MX7000,从左至右依次是四路节点MX840c和5个双路节点MX740c,最右侧还有1个可容纳MX740c或存储节点的空位

与机架上半部分4U的戴尔易安信存储SC70202UPowerEdge R720相比,7UMX7000内容和功能上具有明显优势。

那么,强大的PowerEdge MX7000如何高效地承载企业各种应用一起来看看E企研究院的测评吧

模块化探索:刀片服务器的演进

模块化设计在企业数据中心的地位正变得日趋重要,不管是底层的基建方面,还是核心的IT部分,都出现了越来越多模块化的身影。

数据中心基建方面,模块化设计与并行施工已经被证明可以大幅提升数据中心的建设速度并保证质量,如阿里云张北数据中心、秦淮数据为字节跳动定制的怀来数据中心。

模块化也有助于原本分离的数据中心基础设施与IT走向融合,典型代表如腾讯公布的微模块数据中心(TMDC):以微模块为最小交付单元,内部除了服务器、交换机等IT设备,还集成了空调末端与供电末端。

IT在模块化方面的探索由来已久,如大家耳熟能详的刀片服务器系统,其前端设计了多个刀片服务器槽位,背部通常采用共享电源与风扇,前端服务器模块通过背板与背部网络交换机连接,不过这也是刀片系统经常被诟病的设计,背板有单点风险且升级困难

戴尔易安信PowerEdge M1000e刀片系统,10U机箱空间可部署16台半高或32台四分之一高刀片服务器

刀片系统整合了计算与部分网络模块,存储通常搭配外部SAN使用,空间巨大,因为在以硬盘为主要存储部件的时代只有大量物理空间才能提供堪与刀片式服务器的计算能力相匹配的存储性能

 

当然,具备模块化、高密度、共享供电和散热等特点的产品,不仅仅是刀片式服务器,还有小一些的如2U4路或4U8路规格的多节点服务器,大一些的有适用于超大规模数据中心的整机柜服务器,其共同特点是共享电源与散热节点间有计算和存储的角色划分,但在网络的集成度上明显弱于刀片式服务器,甚至仍需借助外部交换机。

用于超大规模数据中心的整机柜服务器,共享电源与散热模块,前端利用模块化设计的机架式服务器实现高密度部署

不管是刀片服务器还是整机柜服务器通常都是以服务器为模块化设计重点,前者会捎带上网络,由于传统数据中心架构的特点与使用方式,存储通常不在其设计范围之内。但随着固态存储的飞速发展和软件定义理念逐渐深入用户数据中心,模块化扩展成为主流趋势计算、存储与网络一体的模块化设计逐渐走上舞台

早在2013年,戴尔易安信就针对新的模块化服务器进行了探索,如PowerEdge VRTX将计算与存储单元融为一体,通过PCIe背板可以较为灵活地将存储资源分配给各个计算节点。以现在的眼光来看,受限于当时的技术,VRTX在模块化设计方面仍处于雏形阶段。

戴尔易安信PowerEdge VRTX

在之后的一两年中,戴尔易安信相继推出了PowerEdge FX2FX2s,不仅支持更多规格的计算模块,如半宽与四分之一宽,同时增加了存储模块FD332、网络模块FNIO,并支持PCIe插槽按需灵活扩展,但受限于其2U机箱设计物理空间限制了更高层面的灵活性发挥主要面向高密度部署场景

 

戴尔易安信PowerEdge FX2机箱

而戴尔易信在2018年推出的PowerEdge MX7000它突破了传统(刀片)服务器的设计局限,实现了多方面创新,也可以称之为新一代刀片服务器系统。

PowerEdge MX7000采用7U机箱设计,前端部署计算或存储节点,背部则部署网络I/O单元与管理单元

MX7000前端计算单元与背部网络I/O单元连接示意图

如同所示,MX7000的前端计算单元与背部网络I/O单元通过正交方式(计算与存储节点竖插,网络连接模块横插,两组呈T字相交)实现连接,摒弃了传统刀片系统采用的背板设计,由此可避免单点风险,同时实现了计算与网络单元各自可独立升级的目的,提供了更好的灵活性

MX740c中的25GbE网络接口(上)与背部交换机接口(下),两者在MX7000机箱内通过“正交”直连,无需背板中转

 

计算:性能的可升级性

MX7000不再追求高密度而是寻求性能的可扩展性,可部署8MX740c双路计算节点,或者4个双宽的MX840c四路计算节点,或者1MX740c+7MX5016s存储节点(存储节点必须配合计算节点使用),或者上述任意数量的节点混插。

▲5个并排的MX740c计算节点,支持双路处理器和六通道内存

MX7000的计算节点采用的是英特尔至强可扩展处理器(Intel Xeon Scalable ProcessorXSP),主要区别在于,MX740c为双路节点,可支持从铂金到铜牌的几乎全系列可扩展处理器;而MX840c为四路节点,只能使用至强铂金和金牌处理器(银牌和铜牌仅支持双路配置)。

此外,受益于MX7000独特的架构设计,即便出现需要高单节点计算性能的情况,也可直接将双路MX740c节点替换为四路MX840c节点以提供高计算性能以及大的内存容量

 


网络:融合数据中心网络降低架构复杂度

较大的背部物理面积给MX7000的网络设计提供了充分发挥的空间,它能支持两组共425GbE交换机,不仅可以在MX7000内实现两两冗余,也可在不同MX7000机箱间组对冗余这意味着MX7000能够轻易实现扩展同时也提高了可用性

MX7000网络单元与前端计算单元在机箱内部直连,对外采用200GbE高带宽上行链接,这样的好处在于可以大幅降低布线的复杂度,仅需数根200GbE线缆就可对外服务,极大地简化了数据中心网络架构

传统数据中心内,计算集群间通常采用以太网络,计算与外部SAN存储之间则大多采用FC网络——两套不同的网络会带来较大的成本投入同时加大了网络架构的复杂度不便于维护

传统服务器+SAN存储架构(左),相比之下MX7000直连SAN存储架构(右),可大幅减少网络布线,简化网络架构

MX7000使用了融合网络技术,即MX9116n结构交换引擎可原生支持FCoE协议,通过FCoE与外部FCSAN直连,一方面可以减少用户采购FC交换机的成本另一方面可使整个数据中心采用同构的以太网络,简化网络布线,降低运维复杂度,并且享受新一代25GbE带来的高性能体验,也便于后续性能升级。

最上面两台即MX7116n(上一)与MX9116n交换机(上二),MX9116n最右两个被标注为橙色的接口,即原生的FCoE直连接口

 

存储:承前启后的多场景支持

软件定义正引领传统数据中心向新型云数据中心过渡,企业用户希望采用循序渐进、按部就班的方式进行,而非铲车式推倒重建。

单就存储而言,外部SAN存储与软件定义存储使用不同的网络导致两者在架构上大相径庭那么如何从传统SAN架构向软件定义存储平滑过渡呢?这方面尽管有诸多理论支持,但实践中仍存在不少疑虑。

PowerEdge MX7000既通过直连FCFCoE继承了传统数据中心架构,同时又通过重新设计服务器与SAS交换网络,为构建新型软件定义数据中心提供了基础

例如MX7000采用较大的物理空间,使得计算和存储节点可以容纳很多的存储设备(硬盘/SSD):MX740c前面板可支持6SATA/SAS以及U.2 NVMe SSDMX840c可支持8个(均支持混插),内部BOSS卡可用于操作系统安装,而无需牺牲前面板宝贵的硬盘资源

戴尔易安信PowerEdge MX840c(左)与MX740c(右)计算节点前视图,MX740c与MX840c前面板设计分别有6、8个驱动器槽位,可同时支持SATA/SAS与U.2接口硬盘

MX740c内部模块化组件示意图,MX840c与其大同小异

BOSS卡,BOSS全称戴尔易安信PowerEdge Boot Optimized Storage Solution,代替之前机型的IDSDM功能,专门设计于托管操作系统

 

此外,12Gb/sSAS接口连接背部的MX5000s SAS交换机,可通过MX 5016s存储模块获取存储资源。相比FX2sDual PERC设计的FD332存储节点只能为两个计算节点提供存储资源,使用SAS交换的MX5016s的存储资源分配将更加灵活

PowerEdge MX7000中的MX5000s交换机(上)与MX5016s存储节点(下)。MX5000s采用12Gb/sSAS技术,单台可支持8个x4通道的SAS接口,向下兼容6Gb/s与3Gb/sSAS协议

通过SAS交换机提供更灵活的场景支持

如果将上文中的12Gb/s SAS适配器与MX5000s交换机,替换成1632Gb/s FC适配器和MXG610s交换机,就可实现对外部FCSAN存储的支持。

在同一计算节点上同时支持传统架构与软件定义存储架构MX7000这一承前启后的特质使用户可按需选择,极大地提高了其支撑多场景的灵活性。

MX7000被誉为连接过去与未来的桥梁

如果代入到企业实际应用场景,MX7000+SAN存储则可用于支撑企业关键应用,典型的如Oracle数据库;而利用多台MX740c计算节点上的本地存储则可用于构建超融合场景。

 

下期预告:

相信通过本篇文章,你已经对PowerEdge MX7000这个微型数据中心的基本构成有所了解了,但紧跟着更实际的问题来了——

MX7000到底可用于哪些场景呢?

在各个场景中的表现力又如何?

别着急,答案在路上!MX7000在超融合、关键应用+软件定义存储三大典型应用场景下的成绩单,下期咱们一睹为快!

 

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