Революция серверных вычислений
Совершенно новая вычислительная платформа уже вовсю маячит на горизонте. Кто-то называет их микросерверами, кто-то ARM серверами, а кто-то – серверами на базе ARM. Независимо от того, как вы называете их, микросерверы будут иметь огромное влияние на ЦОД и на серверные вычисления в целом.
Что является микросервером, а что нет?
Хотя немногие люди знакомы сегодня с микросерверами, их влияние будет ощущаться уже очень скоро. Это новая категория вычислительных платформ, которая доступна уже сегодня, а завтра по прогнозам должна утроить показатели своего роста в течение нескольких лет и в итоге достигнуть отметки 20% рынка серверов к 2016 году в соответствии с результатами исследования Оппенгеймер («Облачно, возможны осадки в виде ARM»).
По словам Криса Пьедмонта, генерального директора корпорации Suvola: «Рынок Microserver будет расти не по дням, а по часам - потому что компании могут использовать этот вид технологии для развертывания систем, которые предлагают улучшение экономической эффективности на 400% при использовании половины от общей стоимости владения. Эти организации также получат преимущества высокой надежности, сокращения потребностей места и энергопотребления, и более низкой стоимости внедрения платформами MICROSERVER.»
Эта технология, может быть, и будет существенно расти, но сегодня микросерверы вовсе не являются мейнстримом, и имеют хорошо если хотя бы 1% на рынке серверов. Мало кто знает, о них. И на рынке уже появилась изрядная путаница. Не существует даже единого соглашения о том, как их называть: микросерверы, ARM-серверы, серверы на базе ARM или как бы то ни было еще.
Чтобы еще больше запутать этот вопрос, существует ряд продуктов на рынке, которые так и называются "Microservers", которые вообще-то вовсе и не микросерверы: например, HP ProLiant MicroServer. Эти продукты меньше по размеру и потребляют меньше энергии, чем традиционные серверы, но они совем немного отличаются от того же стандартного сервера Intel / AMD, с которыми мы все знакомы. Полезный продукт, но совсем не революционный, да еще и с названием, вызывающим досадную путаницу на ИТ рынке.
В частности, микросервер – это сервер, который основан на технологии "система-на-кристалле" (SoC) - где центральный процессор, память и система ввода / вывода и все тому подобное размещены на одной интегральной схеме.
Что делает ARM серверы революционными?
ARM серверы – это совершенно новое поколение серверных вычислений - и они внесут значительный вклад в работу предприятий в ближайшие годы. И это действительно серьезное новшество - революционное, не эволюционное.
Новые вычислительные ARM серверные платформы – это целая система: несколько ядер CPU, контроллеры памяти, контроллеры ввода/вывода для SATA, USB, PCIe и др., высокоскоростные межсетевые переключатели и многое другое – и все это на одном кристалле размером в один квадратный дюйм. Это и есть интегрированные масштабируемые технологии в работе.
Чтобы было легче представить: вы можете разместить 72 четырехъядерных процессора ARM в пространство, используемое одной традиционной серверной системной платой.
Сегодняшние традиционные серверные стойки, как правило, укомплектованы платами с Intel Xeon или AMD Opteron процессорами и состоят из множества дискретных компонентов. Они дорогие, мощные, с высоким энергопотреблением, используют значительное количество пространства и могут быстро нагреть комнату до такой температуры, что вы почувствуете себя в сауне.
В отличие от этого, ARM-серверы с их SoC структурой небольшие, с очень низким энергопотреблением, надежные, масштабируемые – и невероятно хорошо подходят для широкого спектра основных вычислительных задач, работая с большим количеством пользователей, данных и приложений (например, веб-сервисов, потоковыми медиа и т.д.). SoC подход размещения всей системы на одном чипе приводит к появлению компьютера, который может работать, используя всего лишь 1,5 Вт.
Добавьте памяти и твердотельные диски, и вы получите сервер, который работает на менее чем 10 Вт мощности. Например, ECX-1000 от Calxeda – четырехъядерный процессор ARM сервера с встроенным контроллерам Ethernet и SATA и 4 Гб оперативной памяти использует 5 Вт при полной мощности (для сравнения, зарядное устройство iPhone - 7 Вт, а блок питания для настольного ПК - 650 Вт).
Реально, эти ARM Серверы используют около 1/10 энергии и занимают значительно меньше 1/10 пространства традиционных стоечных серверов (для систем эквивалентной вычислительной мощности). И все это при цене приобретения около половины от традиционных системных затрат.
И они рассчитаны на масштабирование - ARM Серверы Calxeda ECX -1000 упакованы в «Энергетические карты», состоящие из четырех четырехъядерных процессоров и 16 SATA портов. Они разработаны с учетом возможности масштабирования – встроенный свитч (80 гигабит в секунду) позволяет с легкостью подключать потенциально тысячи узлов без того количества кабеля, которое присуще традиционным стоечным системам (большая система на основе Intel может иметь сверх 2000 кабелей). Это также обеспечивает превосходную производительность – связь от узла к узлу происходит порядка 200 наносекунд.
Вы можете иметь четыре полноценных ARM сервера, которые будут занимать всего десять дюймов в длину и использовать всего около 20 Вт мощности на полной скорости – вот это и есть революционность.
Как ARM серверы перевести на язык в бизнес-преимуществ?
Когда вы подсчитаете снижение эксплуатационных расходов вычислительных центров, низкие затраты на приобретение, увеличение надежности благодаря простой конструкции/уменьшению количества деталей и снижение административных расходов в результате уменьшения количества кабелей и компонентов, то придете к тому, что затраты на покупку и развитие подобных систем могут легко снизиться на 70%.
Это особенно убедительно звучит для крупных компаний, которые тратят миллионы долларов в год на создание и эксплуатацию вычислительных центров, обслуживаие серверов. Facebook, например, в последнее время тратит около полумиллиарда долларов в год на строительство и оснащение их вычислительных центров. Мобильные устройства являются основным двигателем роста расходов в этой области - и во многих случаях, это приложения, которые идеально подходят для архитектур ARM Server.
Почему не появляется все больше ARM серверов?
Если все это правда, то почему микросерверы занимают такую незначительную долю рынка серверов? Ответ прост - это по-прежнему технология на ранней стадии развития.
«Эко-система» для ARM-серверов еще не полностью разработана. И ARM Серверы еще не отвечают всем требованиям современных компьютерных вычислений - аппаратная часть имеет некоторые ограничения (это 32 бит, по крайней мере, сейчас). И эта платформа хорошо подходит для меньшего количества классов вычислений, чем другие. О, и хотя она работает с различными вариантами Linux, она не работает с Windows - является ли это недостатком, зависит от вашей индивидуальной точки зрения.
Независимо от этих временных недостатков, можете не сомневаться - это революционный сдвиг в том, как серверные системы будут (и должны) разрабатываться. Хотя у вас лично может никогда и не будет такой системы, но в ближайшие пару лет вы точно будете использовать ARM-серверы постоянно. Просто потому что у них есть потенциал, чтобы сократить затраты на облачные вычисления, большие данные, потоковое медиа и любой вид веб-вычислительных услуг.