分區(qū)技術(shù) 引領(lǐng)高端Unix服務(wù)器的未來(lái)
明年,HP、IBM和Sun將推出更多的可以被劃分為不同分區(qū)來(lái)運(yùn)行不同操作系統(tǒng)、應(yīng)用和工作負(fù)載的機(jī)型。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、緩存或負(fù)載均衡等類型Internet應(yīng)用可以與Oracle等大型的基于事務(wù)處理的應(yīng)用混雜在一起運(yùn)行在同一臺(tái)機(jī)器上,從而為IT部門節(jié)省購(gòu)買兩臺(tái)服務(wù)器(一種應(yīng)用使用一臺(tái)服務(wù)器)的費(fèi)用。
在進(jìn)行分區(qū)時(shí),服務(wù)器的資源,包括CPU、內(nèi)存、I/O和總線,將根據(jù)運(yùn)行在這臺(tái)服務(wù)器上的應(yīng)用程序的需要進(jìn)行分配,同時(shí)應(yīng)用程序受到保護(hù),不受可能引起故障的其他應(yīng)用程序的影響,并且在理想情況下,它們可以在不關(guān)閉系統(tǒng)的條件下,在運(yùn)行中改變分配的資源。
在目前的購(gòu)買新設(shè)備的資金成為稀缺資源的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,企業(yè)正在通過(guò)將應(yīng)用整合到數(shù)量較少的、功能更強(qiáng)大的、更大型的機(jī)器上來(lái)節(jié)省資金。由于分區(qū)技術(shù)使用戶可以在同一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行不同的工作負(fù)載,因此它能夠?yàn)槠髽I(yè)節(jié)省資金。
Sun的一個(gè)用戶稱,分區(qū)主要被用于隔離程序、數(shù)據(jù)保護(hù)和數(shù)據(jù)恢復(fù)。在沒(méi)有分區(qū)技術(shù)的情況下,如果有一個(gè)大分區(qū)并且這個(gè)分區(qū)的某一部分出現(xiàn)故障,或者某些關(guān)鍵操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)或配置遭到破壞時(shí),整個(gè)系統(tǒng)將癱瘓,而恢復(fù)工作會(huì)耗費(fèi)更多的時(shí)間,同時(shí)也很困難。這個(gè)用戶擁有多種Sun工作站和服務(wù)器(包括Sun的入門級(jí)企業(yè)450服務(wù)器),這些機(jī)器利用Sun稱之為“動(dòng)態(tài)系統(tǒng)域(Dynamic System Domains)進(jìn)行了分區(qū),這就是說(shuō)資源可以被重新分配給其他應(yīng)用。
分區(qū)技術(shù)不僅用于整合以前運(yùn)行在不同服務(wù)器上的任務(wù),而且還用于運(yùn)行已經(jīng)變得太大無(wú)法在一個(gè)處理器上運(yùn)行的應(yīng)用。
在一個(gè)HP的用戶的應(yīng)用部署中,在4個(gè)分區(qū)中運(yùn)行PeopleSoft 8和一個(gè)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)引擎,這些分區(qū)上安裝著Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和測(cè)試與開發(fā)環(huán)境。他們用HP的Superdome代替一臺(tái)HP V-Class Enterprise Server V2250和一臺(tái)HP K360。這家公司的IT經(jīng)理說(shuō):他們?cè)紤]購(gòu)買多部機(jī)器,但是由于數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模太大,僅在PeopleSoft上就必須使用24個(gè)處理器,而且他們不愿引進(jìn)容量已經(jīng)達(dá)到極限的系統(tǒng)。Superdome是HP的高端基于PA-RISC的服務(wù)器。
分析人士說(shuō),分區(qū)技術(shù)的希望之一是其在工作負(fù)載發(fā)生變化時(shí),跨處理器調(diào)整工作負(fù)載的能力。IDC的研究人員稱,受Internet驅(qū)動(dòng)的工作負(fù)載越多就越難預(yù)測(cè),它們就必須更具動(dòng)態(tài)性。你需要擁有可供使用的資源,而不是去建設(shè)只有有限剩余容量的巨大的數(shù)據(jù)中心。
分區(qū)技術(shù)是由IBM大型機(jī)環(huán)境發(fā)展而來(lái)的。在大型機(jī)環(huán)境中,分區(qū)技術(shù)被用于均衡服務(wù)器工作負(fù)載和保護(hù)應(yīng)用免受損害。由于購(gòu)買多部大型機(jī)太貴,因此IBM決定采用分區(qū)技術(shù)作為劃分大型機(jī)的答案,使它可以運(yùn)行許多應(yīng)用,每個(gè)應(yīng)用不受其他應(yīng)用的影響。IBM的分區(qū)技術(shù)是邏輯分區(qū)技術(shù),一般被稱為L(zhǎng)PAR。1996年,Sun隨Sun Enterprise 10K推出了物理分區(qū)技術(shù)。而在低端Intel服務(wù)器方面,包括Connectix、Ensim、SW-Soft和Vmware在內(nèi)的多家廠商利用軟件提供分區(qū)技術(shù)或軟件虛擬化功能。
所以,目前有三類分區(qū)技術(shù):物理分區(qū)、邏輯分區(qū)和虛擬分區(qū)。
在物理分區(qū)技術(shù)(最常用的分區(qū)技術(shù))中,分區(qū)沿硬件的邊界劃分。每個(gè)分區(qū)可以運(yùn)行同一個(gè)操作系統(tǒng)的不同版本。Sun和HP服務(wù)器采用物理分區(qū)技術(shù),分區(qū)的數(shù)量取決于硬件。物理分區(qū)具有實(shí)現(xiàn)完全隔離運(yùn)行在不同處理器上的任務(wù)的優(yōu)勢(shì),因此確保任務(wù)的可用性和正常運(yùn)行時(shí)間。處理器、I/O板卡、內(nèi)存等是不共享的,從而保證了關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用或涉及安全問(wèn)題的應(yīng)用的安全運(yùn)行。
分析人士認(rèn)為,物理分區(qū)的不利之處是機(jī)器不能被劃分為像采用邏輯分區(qū)技術(shù)的服務(wù)器那樣多的分區(qū),并且用戶不能在一臺(tái)機(jī)器上整合很多應(yīng)用。
HP將在今年年中推出一種允許不同的操作系統(tǒng)運(yùn)行在獨(dú)立分區(qū)中的SuperDome服務(wù)器;年底前,HP有望推出代號(hào)叫Marvel的基于其EV7處理器的AlphaServer的32路和64路版本,同時(shí)還計(jì)劃推出新版HP9000。HP9000采用PA-8800處理器,PA-8800處理器支持雙內(nèi)核技術(shù),從而將Superdome的處理器數(shù)量增加一倍,達(dá)到128個(gè)。Superdome目前利用nPars支持16個(gè)硬件分區(qū),并利用一種叫做虛擬分區(qū)的HP分區(qū)方法支持64個(gè)單處理器分區(qū)。
在邏輯分區(qū)技術(shù)中,管理軟件覆蓋硬件,使系統(tǒng)可以按處理器、內(nèi)存、總線或I/O插槽等劃分。IBM和Sun提供軟件分區(qū)能力。每家廠商在服務(wù)器中允許的分區(qū)數(shù)量各不相同,從IBM的p690 “Regatta服務(wù)器中的16個(gè)分區(qū)到Sun最新的Sun Fire v1280、Sun Fire 12K、15K服務(wù)器中的數(shù)量無(wú)限的分區(qū)。分析人士說(shuō),采用軟件分區(qū)的服務(wù)器也有自己的優(yōu)勢(shì)和不足。由于邏輯分區(qū)不具有硬件分區(qū)的電氣隔離性,因此它不能抵御故障。
2004年上半年,IBM將推出代號(hào)為Armada的64路產(chǎn)品―p690。Armada將使用IBM的Power5處理器,該處理器采用了一種叫做并發(fā)多線程的技術(shù),每個(gè)處理器可以處理兩個(gè)并發(fā)線程的活動(dòng),并可以完全使用系統(tǒng)資源,從而使一臺(tái)64顆處理器的系統(tǒng)看起來(lái)像是配置了128顆處理器。IBM說(shuō),當(dāng)定于在2004年上半年推出的新版AIX(即5.3版)推出后,更好的分區(qū)功能將使用戶最多可以每個(gè)處理器上運(yùn)行10個(gè)操作系統(tǒng)。
HP也計(jì)劃在今年年底或明年推出采用128顆PA-RISC和Itanium處理器的服務(wù)器。
允許處理器任意劃分物理資源、操作系統(tǒng)或時(shí)間片的虛擬或軟件分區(qū)技術(shù)很少用于Unix機(jī)器。用戶主要將這項(xiàng)分區(qū)技術(shù)部署在基于x86的服務(wù)器或使用Linux的IBM大型機(jī)中。由于它是基于軟件的,因此完全的故障隔離是不可能的。隨著硬件變得更加可靠以及隔離應(yīng)用需求的減少,廠商將把注意力放在使用戶更加精細(xì)地分區(qū)他們的服務(wù)器上。
