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首个规模应用ARM架构服务器的数据中心

发布时间:2013-1-16 17:31:13      浏览次数:

全球首个ARM架构服务器端规模应用

2013年1月11日,百度位于南京的云计算数据中心首度对外曝光。而在整个南京云计算数据中心中最为瞩目无疑是全球首个ARM架构服务器端规模应用。

虽然Intel的ATOM系列芯片已经在功耗和性能等方面有了极大地提高,但是随着诸如iPad,iPhone、Android平板以及 Windows 8的ARM架构PC产品和Surface的推出,使得在云客户端方面,ARM结构已经独领风骚很久了,尽管Intel想利用凌动系列芯片插手ARM的地 盘,不过目前还不是很成功,反而ARM已经开始涉足后台的云计算数据中心业务。

2011年NVIDIA公司以Tegra ARM处理器作为GeForce GPU加速器的流量控制,成功设计出一款可与超算相媲美的服务器。2012年百度云南京数据中心则首次在服务器端规模应用ARM架构,使ARM架构的服务器正式走进IDC。

在服务器领域,众多人眼中X86架构与新兴的ARM架构必将有一场激烈的竞争。因为即便是与最为节省能耗的X86芯片相比,ARM处理器所使用的功 率还要小得多。即使与Intel大大降低了功耗和价格的凌动芯片相比,ARM依旧占据市场高地。因为ARM本身并不生产芯片,而是以授权的商业方式与全世 界所有的半导体芯片厂商共享ARM芯片,这种硬件的开源为ARM服务器注入强大的生命力。或许ARM服务器时代真的快要到来了。

百度南京云计算数据中心在ARM服务器架设方面已经积累了非常丰富的经验,利用代码指令集变迁的方法,将X86平台与ARM平台进行整合,利用 ARM软件工具链使调试工具完善,发挥ARM服务器32位优势,只保留特殊变量,利用特殊指令变量对齐的方法,成功架设了全球首款规模应用的ARM服务 器。

据南京数据中心的工作人员介绍:“ARM服务器大大降低了功耗和成本,云平台将软件与CPU指令集解耦得以实现,进而实现了轻计算负载和和高存储密 度。ARM服务器不但是全球首款规模应用的ARM服务器,同时百度在研发这款服务器时还积累10项发明专利、TCO降低了25%以及存储密度提升了 70%。随着ARM 64位处理器在2014年的推出,百度ARM服务器的技术标准将加成熟。”

国内互联网行业首个定制化整机柜

“绿色机房”已成为当今IDC的时代主题,它包括减少一开始使用的能源和材料、提高楼宇的使用效率、延长楼宇的使用寿命、减少配件的更换和浪费等一系列行动。IDC在全球的增长已令企业开始关注数据存储、传输和处理过程中所用资源的效率和生产率。

在南京云计算数据中心中,成排成排的整机柜格外引人注目。集中部署了大规模上线的定制化整机柜,百度作为互联网企业显然没有将国内IDC提供商的一些陋习带进这家新兴的云计算数据中心。

做过IDC的IT技术人都了解,物理空间、电源、布线和空调散热是每一家数据中心无法躲过的老大难问题。几乎每一个系统管理员都为新增服务器没有位 置、UPS不够用、布线以及散热问题头痛过。举个例子,数据中心所消耗的电力已占到美国全部电力使用量的2%,在所消耗的电力中,有 很大一部分是为了满足网络电子设备与楼宇运行的需要。这些电子技术会产生大量的热,这是数据中心所面临的主要问题之一。随着温度的升高,IT硬件的可靠性 大幅降低。据估计,温度每升高10°C(18°F),电子设备的长期可靠性将降低50%。具有讽刺意味的是,数据中心运行所依赖的一些核心网络电子设备产 生的热量正是导致其效率和寿命降低的因素。这个时候IDC的工作人员能做的往往只能是“堵住破罐子别漏水,实在没办法了,拿个新罐子接破罐子的水!”笔者 最近接触的一位工作于北京市东城区的IDC工作人员(具体是哪家很好猜吧)就在为扩建数据中心而头痛,毕竟数据中心的扩建不是简单物理空间的增大那么简 单。

其实解决问题的办法往往就是把问题杜绝在源头。百度南京云计算数据中心,整个机房的服务器阵列非常整齐壮观。整机柜一直是众多IDC梦寐以求的,布 线、UPS设置、管理以及散热都将得到完美地解决。但是IDC发展速度过猛、IDC扩建和高额成本等问题使大规模整机柜没有出现,而像南京云计算数据中心 这样的整机柜无疑最大限度地解决扩建问题,同时,整机柜的一体化交付也解决了DIY服务器问题,只要服务器交付,即可上线,省去了DIY服务器调试的中间 环节。据其工作人员介绍:“除了解决IDC的物理问题之外,整机柜的模块化设计和一体化交付都让成本节约找到了出路。像这么大规模定制化整机柜在国内并不 多见,其TCO下降了10%,交付效率提升10倍!”

国内最大的万兆集群

今天以太网的速度正在不断提高,从开始的10兆(10M)、百兆(100M),发展到千兆(1G)、直到现在的万兆(10G),而以太网设备的价格 则随着大规模的采用和生产而逐渐下调。在越来越多的服务器改用千兆以太网作为上联技术后,数据中心或集群的骨干带宽相应增加,以千兆或千兆捆绑作为平台已 经不够使用,升级到万兆以太网在服务质量及成本上都将占有相对的优势。

虽然国内拥有万兆集群的IDC并不是新鲜事,不过 IDC的万兆集群数量并不多。南京云计算数据中心拥有5000台万兆集群,被称为国内最大绝对不为过。值得一提的是,这些万兆TOR(Top of Rack柜顶式)交换机全部由百度自主研发设计。万兆以太网提供给高性能计算支持非常给力,用户访问、服务器管理、存储连接性以及集群互连都将得到完美的 支持。5000台万兆集群给南京云计算数据中心所带来的好处就是接入成本对比同类商用方案下降83%。

业内首家自主研发及规模应用的SSD

百度云首席架构师林仕鼎讲到,个人云服务、开放云平台、云计算基础软硬件架构和操作系统研发,构成了百度云的整体布局。其中,百度个人云服务自 2012年7月底正式开放, 从数据存储服务向一人一云的方向发展。截至2012年12月,用户量就突破了2600万,个人云文件数突破10亿,在行业中增速最快。此举推动了传统云计 算向个人云的转变,做到用户数据的统一性,不被终端和应用等分割。其中百度自主研发SSD,系业内首家自主研发及规模应用,相对SATASSD性能提升6 倍成本降低10%,相对PCIEFlash性能提升2倍成本降低40%。

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