Выпустив в начале 80-х гг. персональные компьютеры на процессорах Intel 8088, IBM фактически дала жизнь архитектуре x86. Сегодня корпорация предлагает широкий спектр решений как на основе собственной архитектуры POWER, так и на базе x86-совместимых серверных процессоров. О перспективах развития архитектуры x86 и о разработках IBM в области серверных систем PCWeek/UE беседует с вице-президентом подразделения высокопроизводительных серверов IBM System x Джимом Нортингтоном (Jim Northington).
 Джим Нортингтон |
PCWeek/UE: Охарактеризуйте общие тенденции рынка высокопроизводительных серверов на архитектуре x86. Для каких задач, на каких вертикальных рынках решения IBM System x используются чаще всего?
Джим Нортингтон: Я попробую рассказать в целом, что происходит на рынке серверов x86- архитектуры, какие новые возможности появились в этом сегменте и каких инноваций можно ожидать в будущем. Изначально клиенты использовали x86-серверы для традиционных задач, таких как обеспечение файлового обмена, печать, взаимодействие в рамках рабочих групп и т.п. Впоследствии к перечню задач, характерных для x86-серверов, добавились веб-приложения и почтовые системы, однако основной принцип оставался неизменным:
“один сервер — одно приложение” . С расширением возможностей архитектуры в сегменте x86 появились более требовательные приложения: корпоративные базы данных, ERP, сложные системы документооборота и др.
Сегодня на рынке серверов x86-архитектуры происходят качественные изменения. Раньше компании Intel и AMD улучшали характеристики процессоров за счет увеличения тактовой частоты. Но когда компании достигли предела по потребляемой и рассеиваемой мощности, то перешли к стратегии многоядерных вычислений. Появление многоядерных процессоров дает возможность эффективно использовать многопоточные приложения на платформе x86. Принцип “один сервер — одно приложение” теряет актуальность: сегодня даже системы начального уровня способны обслуживать несколько задач одновременно. Серверы фактически превращаются в платформы хостинга приложений. При этом затраты на поддержку и сопровождение серверов x86-архитектуры оказываются значительно ниже по сравнению с системами высокого уровня.
Появление многоядерных процессоров создало предпосылки для внедрения технологий виртуализации на x86-совместимых платформах. Виртуализация находит все более широкое применение, поскольку это — единственный путь создания эффективных условий работы множества приложений на многоядерном процессоре.
Для небольших x86-серверов характерна невысокая средняя загрузка. Виртуализация позволяет использовать незадействованные ресурсы, предоставляя их другим приложениям и тем самым значительно повышая эффективность и производительность системы в целом. Виртуализация снижает количество устройств, необходимых для обеспечения работы бизнес-процессов, соответственно уменьшая затраты на сопровождение, электроэнергию, кондиционирование помещений и т.п. Платформа, предоставляющая ресурсы не для одного, а для множества приложений, меняет понятие совокупной стоимости владения.
Эти тенденции дают клиентам почву для размышлений. Насколько соответствуют небольшие виртуализированные многоядерные серверы требованиям современных приложений? Насколько оптимально их использование в сравнении с “ тяжелыми” системами? Или, возможно, стоит задуматься о разделении задач и уделить внимание более сложным решениям, специально спроектированным для SMB, со сбалансированным окружением, возможностью масштабирования объема памяти и т.п. За последние 18 месяцев мы заметили, что количество проданных систем уменьшается, но средняя стоимость системы растет. Это происходит потому, что конфигурации становятся все более емкими и совершенными.
Все, что происходит на рынке x86-систем, имеет логическое объяснение. Cегодня у IBM оптимальное положение на рынке: игра сосредоточена на нашем поле, в той сфере, где мы являемся лидерами. Виртуализация — часть нашего наследия. IBM изобрела эту концепцию и эффективно использует ее в течение вот уже 40 лет.
IBM продолжает инвестиции, учитывая изменяющиеся тенденции рынка. Мы инвестировали в разработку чипсетов, необходимых для построения систем на базе процессоров Intel c количеством сокетов от 4 до 32. Новые многопроцессорные системы IBM на архитектуре x86 предоставляют больше ресурсов для требовательных корпоративных приложений. Эти системы можно масштабировать в широком диапазоне по мере роста потребностей бизнеса.
PCWeek/UE: Какие уникальные технологии, разработанные IBM, используются в больших серверах? Над разработкой каких решений ведут работу инженеры IBM?
Д. Н.: Сейчас IBM выпускает чипсет Х3, на котором построено третье поколение высокопроизводительных серверов System x. В конце 2007 года с появлением четырехъядерных чипов, способных работать в многопроцессорных конфигурациях (MP), IBM выпустит Х4. Основные усовершенствования в семействе X4 коснутся расширения объема памяти (до четырех раз), повышения общей производительности и надежности системы.
В новых системах появится еще больше возможностей для виртуализации. Сегодня лидером в разработке виртуальных машин для x86-совместимых систем является VMWare, однако очень скоро Microsoft встроит гипервизор виртуальных машин непосредственно в операционную систему. IBM не считает целесообразным разработку собственных гипервизоров для виртуализации — наша компания тесно сотрудничает как с Microsoft, так и с другими компаниями в области решений для виртуализации. Наша цель — предоставить клиентам средства виртуализации независимо от типа используемых операционных систем и прикладного программного обеспечения.
IBM уделяет пристальное внимание вопросам повышения эффективности совместной работы аппаратных и программных средств. В частности, инженерами компании был разработан IBM System Director — приложение, позволяющее управлять виртуализированной платформой какой одной системой. Благодаря этому решению аппаратное обеспечение и виртуальное окружение становятся единым механизмом.
В области тяжелых решений IBM разрабатывает системы, уникальные не только с точки зрения производительности, но и масштабируемости и доступности. Серверы IBM x86-архитектуры, поддерживающие до 32 процессоров, способны работать с памятью объемом от 64 ГБ до 0,5 ТБ, реализуют эффективную защиту памяти. В таких продуктах предусмотрена самодиагностика: система самостоятельно информирует о возможном возникновении проблем, предоставляя администратору возможность перенести обработку информации с одного раздела на другой. Гибкость конфигураций и управления позволяет использовать продукты семейства IBM System x для широкого круга корпоративных приложений на базе Windows, Linux и других операционных систем.
PCWeek/UE: Насколько активно, по Вашим оценкам, в мире развивается направление blade-систем? На каких вертикальных рынках blade востребованы в наибольшей степени?
Д. Н.: Мы ожидаем бурного развития рынка blade-систем — от 30% до 50% ежегодно. Blade позволяет строить высокоплотные интегрированные си-стемы, сочетающие серверные, сетевые, дисковые и другие модули. Применение blade дает возможность снизить расходы на содержание и администрирование инфраструктуры, сократить требуемый для сопровождения систем человеческий ресурс. Blade-решения предоставляют централизиванные средства управления, с помощью которых администраторы могут выполнить настройки разнообразных модулей из единой консоли.
Blade-системы удобны и с точки зрения простоты физического объединения модулей разной функциональности в одном шасси. Они упрощают сетевую и кабельную инфраструктуру, схемы электропитания, позволяют значительно повысить плотность размещения устройств в серверном помещении.
Технологии blade востребованы всеми крупными компаниями, особенно теми, кто строит собственные центры обработки данных. Сложно выделить какой-то вертикальный рынок: blade находят применение в телекоммуникационных компаниях, банках, на крупных производствах, в торговых сетях. Недавно IBM представила специализированные blade-решения для высокопроизводительных кластеров.
Следующий этап эволюции blade — виртуализация, значительно расширяющая потенциал использования этих систем. Компания получает возможность гибко распределять ресурсы, адресуя аппаратные архитектуры для оптимального использования приложений. IBM предлагает blade-системы различных архитектур, которые могут работать совместно.
Очень важной особенностью решений IBM является совместимость между blade-модулями и шасси: например, сегодняшние модули можно использовать в шасси 5-летней давности. Клиенты также могут быть уверены в совместимости сегодняшних шасси с модулями, которые будут выпущены. Чтобы обеспечить подобный уровень совместимости, IBM потратила множество усилий на разработку взвешенной архитектуры blade-систем.
Сегодняшние реализации blade-систем являются воплощением концепции горизонтального (scale out) масштабирования. В будущем появятся blade, сочетающие горизонтальное и вертикальное (scale up) масштабирование. В этом направлении IBM ведет активные разработки, инвестируя в разработку аппаратных платформ и управляющего ПО.
PCWeek/UE: В последнее время стало модным говорить о виртуализации. Однако идея виртуализации не нова — она была давно реализована на больших машинах RISC-архитектуры. Насколько адаптируем опыт, накопленный IBM в системах виртуализации RISC-систем, к x86-системам? Насколько полной является виртуализация x86-систем IBM по сравнению с RISC-системами?
Д. Н.: Рынок x86-систем виртуализован всего на 5%. По разным оценкам аналитических компаний, в ближайшие два года количество виртуализированных x86-совместимых систем возрастет до 20%. Проникновение виртуализации в системы более высокого уровня составляет около 30%, здесь мы ожидаем роста до 50%. Наиболее полно виртуализация реализована в мэйнфреймах — эти системы виртуализованы практически на 100%. Таким образом, в сегменте x86-совместимых систем есть большой потенциал для применения технологий виртуализации. Конечно, не все технологии “ больших” систем есть смысл адаптировать к x86-архитектуре: например, мы считаем нецелесообразным создание аппаратных разделов.
Наша цель — разработка надежных, отказоустойчивых, хорошо сбалансированных платформ с широкими возможностями. Мы стремимся добиться максимально эффективной работы ПО на таких платформах, обеспечить гибкое управление физическими и виртуальными ресурсами. Для этого IBM использует собственный опыт и технологии, накопленные в разработке других архитектур (в частности p-серии). Мы уделяем много времени и внимания тому, как обеспечить максимально надежное функционирование виртуальных платформ на x86-архитектуре. Ведь при возрастании количества и сложности используемого ПО доступность системы приобретает первоочередное значение.
Для повышения доступности и надежности систем IBM предлагает мощные средства диагностики ошибок, программное обеспечение для резервирования и восстановления систем. На аппаратном уровне реализована горячая замена критически важных модулей, которую можно выполнить непосредственно в процессе работы.
PCWeek/UE: Как Вы оцениваете динамику распространения ОС Microsoft, Linux, UNIX в сегменте x86-систем?
Д. Н.: Сегодня на долю Linux приходится около 30% рынка серверов x86. Linux широко применяется для интернет-систем, в высокопроизводительных кластерах различной архитектуры, в базах данных Oracle. Однако наиболее динамично растет использование базы данных MS SQL — это решение уже завоевало огромную долю рынка, большую, чем Oracle. Сегодня доля окружения Microsoft составляет 70% на x86-совместимых платформах и до 85% — в вертикально-масштабирумых. Я считаю, что Microsoft Windows останется доминирующим окружением для x86-серверов на довольно длительное время.
PCWeek/UE: Как происходит взаимодействие IBM с другими разработчиками программного и аппаратного обеспечения?
Д. Н.: IВМ очень тесно сотрудничает с Microsoft, стремясь обеспечить оптимальную работу программного обеспечения на аппаратных платформах. После того как Microsoft занялась виртуализацией, наше сотрудничество только укрепилось. IBM оптимизирует собственные решения для системного и прикладного ПО Microsoft.
Особенно интересно наше сотрудничество применительно к MS SQL Server. Совместная работа наших компаний рождает синергию очень интересного качества. MS SQL работает только в вертикально-масштабируемых системах и практически не находит применения в HPTC-кластерных системах. Уникальное сотрудничество Microsoft и IBM происходит как раз в области развития вертикальных систем для среды Microsoft. Также IBM ведет довольно плотную работу с разработчиками Linux, в частности — с RedHat.
IBM сотрудничает и с разработчиками аппаратного обеспечения: производителями хранилищ данных, PCI-адаптеров и других компонентов. Более того, мы работаем с конкурентами — с компаниями НР и Dell. Это необходимо для проверки работоспособности стандартных решений на наших платформах и нашего ПО на системах других компаний.
PCWeek/UE: Ведет ли IBM работу с Intel в области разработки системной логики для реализации масштабирования памяти?
Д. Н.: Да, и очень активную. Инженеры Intel работают в наших проектах, инженеры IBM — в проектах Intel. Это необходимо не только для того, чтобы обеспечить совместимость систем, но и чтобы иметь возможность соотносить разработки компаний.
PCWeek/UE: IBM разрабатывает системную логику или использует решения Intel, в частности, для MP-систем?
Д. Н.: IBM разрабатывает чипсеты для своих высокопроизводительных серверов System x, которые могут масштабироваться до 32 сокетов на процессорах Intel Xeon MP. Ранее разработкой чипсетов для 8-процессорных систем x86 занимались Intel, Dell, HP и IBM. Сейчас НР сместила сферу интересов в область Itanum и НР-UX. Dell не удалось построить успешный бизнес с 8-процессорными системами. IBM использует чипсеты Intel в серверах System x начального и среднего уровней и активно сотрудничает с этой компанией. Наша совместная работа дала рынку единственный успешный сегодня MP-чипсет.
PCWeek/UE: Какие инициативы предпринимает IBM в области энергосбережения и повышения энергоэффективности систем? С какими компаниями или организациями IBM взаимодействует в этой области?
Д. Н.: Виртуализация — один из наиболее важных методов снижения энергопотребления серверов. Размещение разных задач на одной платформе позволяет снизить количество установленных устройств, а следовательно, и общее энергопотребление центра обработки данных.
В blade-решениях IBM реализована технология эффективного использования энергии, благодаря чему они потребляют на 25% меньше мощности, чем аналогичные системы других производителей. На программном уровне снизить потребляемую мощность удается с помощью модуля Power Executive, который входит в состав IBM System Director. Эта система осуществляет мониторинг энергопотребления и дает возможность снизить его уровень без влияния на производительность процессора. Кроме того, она позволяет связать мониторинг энергопотребления с возможностью миграции: вы можете перенести приложение с одного сервера на другой и контролировать его энергопотребление.
Часто процессор ошибочно считают наиболее важным элементом в потреблении энергии. Это не так: снижение уровня энергопотребления системы в целом возможно при условии создания эффективной модели работы приложений.
PCWeek/UE: Об энергопотреблении часто говорят разработчики систем. Действительно ли технологии энергосбережения востребованы клиентами или они навязаны производителями?
Д. Н.: Нет, именно заказчики проявляют интерес к снижению энергопотребления компьютерных систем. Тенденции рынка, а не только x86-систем, свидетельствуют, что объем средств, потраченных непосредственно на ИТ, остается практически неизменным. А затраты на управление за последние десять лет увеличились вчетверо, на энергопотребление — в 8 раз. Тенденции централизации и консолидации подталкивают ИТ-директоров к поиску путей уменьшения затрат. IBM способна предложить своим заказчикам решение проблемы энергопотребления.
