刀片也宽屏?Dell EMC PowerEdgeMX7000尽显潮人本色!

本文组织:

  1. 刀片服务器简介
  2. PowerEdge MX7000刀箱简介
  3. 时代潮人MX7000

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刀片服务器

在今年的DTF(Dell EMC Technology Forum)上,Dell EMC的全新刀片服务器机箱系统PowerEdge MX7000亮相。刀片服务器系统相当于一个微型机柜,其中可以安放多种不同配置的服务器节点、存储JBOD、交换机、I/O卡,相当灵活。

刀片服务器(BladeServer)是比机架服务器设计更紧凑,能够进一步提升部署密度的服务器形态。对于塔式、机架式服务器,每一台机器内部都有独立的:电源模块、风扇模块、硬盘插槽、PCIE插槽、网卡、SAS Raid/HBA卡。而如果想进一步提升密度的话,显然,可以将通用的模块拿出来,比如用2个互为冗余的大功率电源模块、大功率风扇模块对多台服务器一起供电、散热,这起码可以省出很大一部分空间;而如果将服务器内部的硬盘插槽也统一集中放置,再通过中板或者背板将这些插槽灵活的连接到某个服务器的SAS Raid/HBA卡输出的SAS连接器上,又可以节省一部分空间。而如果将服务器上的网络接口统一导向到集中的接口面板上,则又节省了一点点空间。下图所示为Dell EMC上一代刀片服务器机箱 M1000e的前视图和后视图。

这样,服务器内部就可以更加紧凑,每一点空间都是精打细算,整个服务器体积也就可以做的比较小了。在这种设计模式下,每个服务器被称为一个刀片(Blade),或者节点(Node)、模块(Module)。而多个刀片服务器必须被插入(可热插拔)到一个通常6U/8U高度的机箱(Chasis,或者带有商业色彩的名称Blade Center)内部。电源、风扇、网络接口、远程管理模块等子模块也都插入到机箱上。所有服务器、外围模块之间通过特殊的连接器,通过机箱内部的中板相互连接,如下图所示为M1000e刀箱的中板。

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PowerEdge MX7000刀箱简介

如上图所示为MX7000刀箱的全局视图。其整体上是一款7U高度的机箱,各种服务器几点模块采用竖插方式布局。如下图所示,MX7000前部空间内最大放置8个单宽模块或者4个双宽模块,这些模块可以是服务器模块或者存储模块,其中服务器模块可以是单宽(2路CPU)或者双宽(4路CPU),每个节点自带本地硬盘,双宽节点最大可配置8个本地硬盘。MX7000也为对存储资源有一定需求的场景提供了单宽存储模块,每个模块可提供最大16个硬盘,并通过模块内置的SAS Expander与机箱内其他服务器节点连接。

MX7000刀箱后部则是网络I/O模块。包含两组冗余的全宽度以太网交换或者直通模块,并提供多种模块可选。包含两个冗余的SAS Switch或者FC Switch模块,前者可以让计算节点连接到存储节点或者外部JBOD,后者可以让计算节点通过FC网络域外部SAN存储系统连接以获取更多存储资源。后部还包含两个冗余的CMC管理模块负责整个机箱的管理。

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时代潮人MX7000

No1潮:宽屏

下图是MX7000(左)与上一代M1000e(右)机箱布局对比。冬瓜哥认为,MX7000被设计为宽屏版并非有意为之,而是集众多需求设计为一身自然形成的。首先,MX7000最大节点数是8,而M1000e最高可配置16个半高半宽的节点。但是M1000e似乎并没有考虑在机箱内为存储资源提供太多的空间。随着超融合架构逐渐获得市场认可,MX7000适时的满足了超融合对存储资源的需求,而适当降低了计算节点的最大配置数。这些设计变化也必然导致机箱中板的布线布局变化,宽版的机箱也就自然如此了。

No2潮:存储资源池化

资源池化是目前基础架构领域的最热点话题了,其集中在PCIE设备(比如NVMe硬盘、GPU、网卡等)资源池化和存储资源池化(特指SAS/SATA硬盘池化)。资源池化方案目前已经在互联网等大型数据中心中逐渐落地使用,包括阿里的宣武服务器、腾讯的T-Flex服务器架构、百度的SAS Switch整机柜池化架构等。而MX7000则将SAS资源池化方案运用到了机箱内部。

MX7000的任何一个槽位都可以安放存储节点,存储节点内部包含最大16个硬盘(一面10个另一面6个和2个SAS Expander),并且包含2个SAS Expander用于形成存储资源池。这意味着,任何一个服务器节点都接入存储节点的SAS Expander从而获取存储资源。通过CMC集中控制模块,用户可以配置将哪块或者哪几块硬盘分配给哪个计算节点。

由于MX7000被设计为可以将任何一个存储节点的任何硬盘分配给任意节点,为了这种灵活性,需要一个核心SAS Expander,所有存储节点和计算节点其实都接入到这个核心交换模块上,如下图所示。该SAS Switch模块还拥有6个外置SAS接口,虽然当前版本外置端口无法使用,但是冬瓜哥推测这6个端口是可以用来接入外部JBOD的从而获取更多存储资源的。

下图所示是一个典型案例,不同的计算节点识别到不同的硬盘,而且整个分配过程是在线动态不停机的,得益于SAS体系对热插拔良好的支持。值得一提的是,整个存储系统都是采用双芯片、链路冗余架构设计,可靠性极高。但是需要在计算节点操作系统内采用多路径软件将识别到的多份盘符副本虚拟成一个,不过这完全不是问题,这个套路在SAN存储系统场景已经非常成熟了。

这种存储资源灵活池化场景,对于超融合、Server SAN以及其他一些分布式系统的场景非常受用。

No.3潮:共享存储支持

有很多传统业务场景需要多计算节点共享访问同一个块设备,比如典型的Oracle RAC集群、依然流行的双机热备方案场景等。Oracle RAC可以说是一个对称式双活架构,而双机HA热备则属于典型的冷切换,但是它们无疑例外都需要让多个计算节点看到同一个或者多个盘。

而MX7000的存储资源池化与该场景完全搭配,只需要将同样的盘同时映射给多个结算节点就可以了。这个特性得益于SAS Expander对Zone分区的支持,Zone就类似于以太网里的Vlan,FC网络中也叫Zone。位于同一个Zone中的节点可以看到对应资源。

对共享存储的支持应该说是MX7000的一大优势,通过在CMC中简单的配置,就可以迅速完成整个存储资源的池化操作。

No.4潮:拥抱GenZ

Gen-Z可能大家并不太熟悉,是的,这个标准是要打造一个外部统一网络,该网络同时具备承载I/O消息、访存消息、提供访存地址路由、Cache Coherency的完备的统一网络。借助Gen-Z,CPU、GPU、FPGA、ASIC、各类Memory可以处于同一个大地址空间中,实现统一访存,大大简化I/O协议栈,提升性能。可以看到,Gen-Z本身就是一个大型的物理上松耦合,而逻辑上紧耦合的拓扑。

Dell EMC博客里有这样一段话

“PowerEdge MX is ascomposable as can be done given the technology available today. As we goforward with the PowerEdge MX, we are already working to complete the journeytowards a fully composable kinetic architecture using next-generation fabricslike Gen-Z. We already have POCs in-flight, working with silicon partnersacross the industry toward this kinetic future using industry standards. Comejoin the journey with the new PowerEdge MX from Dell EMC.”

冬瓜哥相信,借助MX7000对资源池化方面灵活的设计,其对后续资源解耦、Gen-Z方面的支持一定是做了充分的考虑的。MX7000,紧跟计算、存储、网络资源池化的时代潮人!

原文发布于微信公众号 - 大话存储(dahuacunchu)

原文发表时间:2018-10-26

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