Technologia serwerów blade Mity i fakty Poznań, 2009/05/28 Robert Prus, Solutions Consultant, Fujitsu Technology Solutions

Technologia serwerów blade Mity i fakty Poznań, 2009/05/28 Robert Prus, Solutions Consultant, Fujitsu Technology Solutions Fujitsu Technology Solutions

Agenda Czym jest technologia serwerów blade Mity i fakty Wartości biznesowe serwerów blade Platformy Primergy BX900 i BX600 Fujitsu Technology Solutions 1

Czym jest technologia serwerów blade Fujitsu Technology Solutions

Rack optimized server - Limit of miniaturization? Hot-Plug Fan Floppy Hot-Plug HDDs DVD-drive Redundant PSUs Remote Service Board FibreChannel HBA CPUs & RAM KVM Switch LAN Switch SAN Switch Fujitsu Technology Solutions 3

Blade Server Architecture centralized infrastructure CPUs & RAM Midplane Infrastructure Server Blade Storage Blade NAS-Blade Switch Blades Pass-Through Blades Redundant PSUs KVM Blade Management Blades Fans PSUs Fujitsu Technology Solutions 4

PRIMERGY BX900 The Math's 18 x 2 Sockets x 4 Cores = 144 Cores in 10 U 18 x 18 DIMMs x 8 GB = 2.592 GB Memory 18 x 16 Lanes x 22 Gbit/s = 6.400 Gbit/s Midplane Bandwidth (6 x 4 HDD SX + 12 x 2 HDD BX) x 300 GB = 14,4 TB DAS Storage capacity Management Blade interconnectivity & Switch stacking (up to 4 Chassis) 8 x Connection Blades with the choice of switch- or pass through modes Infiniband QDR (40Gbit/s) capable System ID Card ( we just love details ) BX900 Front View BX900 Rear View Fujitsu Technology Solutions 5

7 U Rack module PRIMERGY BX600 S3 Front View and Rear View NAS-Blade NX650 Dual-CPU Server Blade BX620 S4 Dual-CPU Server Blade BX630 S2 Quad-CPU Server Blade BX630 S2 Slot bezel Switch Blades Redundant Management Blades Redundant Fans Pass-Through Blades Redundant PSUs KVM Blade Fujitsu Technology Solutions 6

Fujitsu Technology Solutions Mity i fakty

Technologia serwerów blade jest skomplikowana. Nie. Fujitsu Technology Solutions

Technologia serwerów blade jest dla klientów z wyższej półki. Nie. Fujitsu Technology Solutions

Jaki jest próg wejścia w technologię blade? Inaczej: Jakie powinny być minimalne wymagania wydajnościowe projektu IT, aby rozważyć zastosowanie technologii serwerów blade? Racjonalnym progiem wydaje się być wypełnienie szafki blade przynajmniej w połowie. Co oznacza: 5 serwerów dwu-procesorowych (Intel Xeon 5400/5500, AMD Opteron 2300/8300) dla platformy blade Primergy BX600. 9 serwerów dwu-procesorowych (Intel Xeon 5400/5500, AMD Opteron 2300/8300) dla platformy blade Primergy BX900. Fujitsu Technology Solutions 10

Technologia serwerów blade jest technologią energooszczędną. Tak/Nie. Fujitsu Technology Solutions

Energooszczędność technologii blade Zasadniczo nie ma żadnych różnic w porównaniu do technologii serwerów rack/tower. Te same komponenty (CPU, chipsets, RAM, disks). Energooszczędność technologii serwerów blade wynika wprost z cech komponentów (CPU, chipsets, RAM, disks). Możliwość wyboru modelu CPU (taktowanie, pobór prądu). Intel Xeon 5500: W - 130 W, X 95 W, E 80 W, L 60 W. AMD Opteron 2300: SE 105 W, standard 75 W, HE 55 W, EE 40 W. Należy starannie projektować system pamięci RAM. 1 moduł DIMM w zależności od rodzaju technologii (DDR1, DDR2, DDR3, FBDIMM) to 4 11 W. Z reguły (choć nie zawsze) technologia serwerów blade oferuje większą gęstość upakowania mocy obliczeniowej. 18 serwerów rack dual-socket: 18 x 1 RU = 18 RU. 18 serwerów blade dual-socket: BX900 10 RU. Fujitsu Technology Solutions 12

Energooszczędność technologii blade Brak PSU, fans na modułach blade. Mniejsza liczba PSU, fans w szafce blade w porównaniu do rozwiązania tradycyjnego. Dla BX900: 6 x PSU, 12 x fan Dla 18 serwerów rack: 18 x 2 x PSU, 18 x [#fans-per-server] x fan Fujitsu Technology Solutions 13

http://www.intel.com/assets/pdf/prodbrief/xeon-5500.pdf Fujitsu Technology Solutions 14

http://www.intel.com/assets/pdf/prodbrief/xeon-5400-animated.pdf Fujitsu Technology Solutions 15

Vendor A: Moja technologia serwerów blade jest najlepsza, gdyż oferuje najwyższy poziom upakowania mocy obliczeniowej w szafie rack. Tak/Nie. Fujitsu Technology Solutions

Gęstość upakowania mocy obliczeniowej 100 procesorów Intel Xeon X5570 (2.93 GHz, 95 W) będzie potrzebowało 9.5 kw (zasilania i chłodzenia) niezależnie od tego czy będą to serwery rack/tower, czy serwery blade. Wyższa gęstość upakowania mocy obliczeniowej oznacza potrzebę doprowadzenia do szafy rack lepszego systemu zasilania i lepszego systemu klimatyzacji (HVAC). Dotyczy to centrów danych, gdzie masowo (co najmniej kilka szaf rack) jest wdrażana technologia serwerów blade. Nie dotyczy to małych klientów (jedna dwie szafki blade). Można używać procesorów energooszczędnych: 95 W versus 40/55/60 W per socket. Typowy obszar dla dużego wdrożenia technologii serwerów blade: 15 40 kw per szafa rack. BX900 (10 RU): 6 (nadmiarowość 3+3) 2685 W PSUs (efficiency > 90%) BX600 (7 RU): 4 (nadmiarowość 2+2) 2100 W PSUs Fujitsu Technology Solutions 17

Gęstość upakowania mocy obliczeniowej W pewnych klasach rozwiązań (np. HPC) muszą zostać spełnione następujące warunki: Maksymalna gęstość mocy obliczeniowej per szafa rack. Maksymalnie upakowanie szaf rack w serwerowni. Wszystkie szafy rack muszą być w niedużej odległości od siebie (np. w promieniu 15 metrów długość kabli Infiniband). W typowym zastosowaniu dla technologii serwerów blade (konsolidacja, wirtualizacja) kryterium gęstości upakowania mocy obliczeniowej traci na znaczeniu. Fujitsu Technology Solutions 18

Technologia serwerów blade ma liczne zalety. Tak. Fujitsu Technology Solutions

Zalety technologii serwerów blade Wyższy poziom integracji komponentów (CPU, RAM, dyski, sieć, I/O) niż serwery rack/tower. Wyższy poziom gęstości mocy obliczeniowej. Wymaga mniej fizycznego okablowania. Switche Ethernet (1/10 Gbps), switche FC (1/2/4/8 Gbps), Infiniband (QDR, 40 Gbps). (Cisco, Brocade, Mellanox). Pełna komunikacja I/O znajduje się już w szafie blade! Konsolidacja I/O: switch 1 Gb Ethernet 10/6+2 jeden kabel 10 Gbps! Dla klientów z istniejącą już ustandaryzowaną infrastrukturą I/O są dostępne moduły I/O pass-through. Zarządzanie dwupoziomowe: Szafka blade (monitorowanie PSU, modułów I/O). Trzy kable! Pojedyncze moduły blade. Żadnych kabli! Dla równoważnej mocy obliczeniowej (BX900 versus 18 serwerów rack) będzie to 18 kabli (oraz portów na hubie/switchu) na podsieć zarządzania! Fujitsu Technology Solutions 20

Zalety technologii serwerów blade Bardzo prosty upgrade do nowszej generacji modułów blade. Czas życia szafki blade to 5-10 lat. Wysoki MTBF dla pasywnego backplane szafki blade. Wysoka niezawodność! Nowe generacje CPU (AMD, Intel) pojawiają się co 2-3 lata. Wymiana modułu blade to operacja trwająca kilkanaście sekund dla jednej osoby. Wymiana serwera rack zamontowanego w szafie rack, to może być nawet kilkadziesiąt minut dla dwóch osób. Bardzo prosta wymiana uszkodzonego modułu blade. Wymiana modułu blade to operacja trwająca kilkanaście sekund dla jednej osoby. Przy odpowiednim zaprojektowaniu rozwiązania IT uszkodzenie pojedynczego modułu blade będzie niezauważalne dla użytkownika. (Klastry HA, VMWare vsphere HA, Oracle RAC). Fujitsu Technology Solutions 21

Zalety technologii serwerów blade Wirtualizacja I/O na granicy szafki blade. ServerView Virtual-IO Manager. Automatyzacja instalacji systemu operacyjnego, patchy, aplikacji. (Deployment, provisioning). ServerView Suite. Automatyczne zarządzanie infrastrukturą serwerów blade. ServerView Resource Coordinator VE. Idealna platforma pod aplikacje typu: Konsolidacja/wirtualizacja. VMWare ESX/vSphere, Hyper-V, Citrix XenServer. Inne hypervisory x32/x64/x86. Aplikacje webowe (web 2.0) Aplikacje wielowarstwowe oraz aplikacje ze skalowaniem horyzontalnym: database server; application server; web server; portal server; communication, collaboration, email servers. Fujitsu Technology Solutions 22

Technologia serwerów blade ma liczne wady. Nie. Fujitsu Technology Solutions

Wady technologii serwerów blade Zasadniczo technologia serwerów blade nie ma żadnych wad ;). Dokonując wyboru (serwery rack/tower versus serwery blade) należy mieć na uwadze wszystkie cechy tych technologii. Fujitsu Technology Solutions 24

Wartości biznesowe serwerów blade Fujitsu Technology Solutions

Wartości biznesowe serwerów blade Przy prawidłowo zaprojektowanej architekturze rozwiązania IT opartego na technologii blade możemy liczyć na oszczędności w obszarach: Zmniejszona ilość pracowników IT potrzebnych do utrzymania infrastruktury serwerowej. Można ich przesunąć do innych zadań! Serwery Primergy są projektowane i wytwarzane na terenie Niemiec. Niskie koszty produkcji! Niemiecka jakość, dokładność i precyzja wykonania! Koszty prądu (zasilania i klimatyzacji) procesory energooszczędne. W stosunku do rozwiązania tradycyjnego: wyższy próg inwestycyjny wejścia, niższe koszty rozbudowy. Wysoką dostępność aplikacji. Wysokie SLA (Service Level Agreement). Analizę TCO (Total Cost of Ownership) oraz ROI (Return Of Investment) należy wykonać starannie osobno dla każdego rozwiązania IT. Fujitsu Technology Solutions 26

Build for Excellent Quality Most modern and certified Production and Test sites Optimized burn-in and test system cycles Intensive Monitoring for maintaining Top Production Quality Made in Germany for the World Next to customer Integration of Japanese innovation and German quality standards for low failure rates Best Factory Industrial Excellence Award 2003 Fujitsu Technology Solutions 27

Platforma Primergy BX900 The Dynamic Cube Fujitsu Technology Solutions

BX900 - Dynamic Cube Rekordzista pod każdym względem Dynamicznie wszechstronny Dynamiczne zasilanie i wentylacja Wbudowana technologia Cool-safe Efektywne zasilacze sprawność >90% ServerView Power Management Dynamiczna Wirtualizacja Najwyższa gęstość procesorów, pamięci i połączeń sieciowych w obudowie 10U Najnowsze wirtualizacje INTEL Wsparcie wszystkich typów wirtualizacji ServerView Virtual IO Manager Dynamiczna wysoka niezawodność Pełna redundancja (MMB s, NIC s, Fans, PSU s) Funkcje prewencji i wykrywania potencjalnych awarii ServerView Resource Coordinator Dynamiczna efektywność i wydajność Funkcje grupowania MMB & switch Fujitsu Technology Solutions 29

PRIMERGY BX900 - szczegóły 18 Serwerów blade / 10 U = 36 procesorów Do 6 Storage Blade Grupowanie do 4 obudów Dwu i Cztero procesorowe serwery blade Nowatorskie zasilanie i wentylacja 4 redundantne topologie sieciowe (Fabric) Do 16 ścieżek I/O na serwer >10Gb/s Fujitsu Technology Solutions 30

Server blade PRIMERGY BX920 Połówkowy Server Blade (do 18 szt w obudowie) Intel Tylersburg Chipset 2 procesory Intel Nehalem 55xx max 72 GB RAM do 2 kart I/O zdalne zarządzanie - irmc S2 opcja dysku ussd (Hypervisor) zintegrowany moduł TPM RAID 0, 1 na płycie głównej Fujitsu Technology Solutions 31

How can a blade be an infrastructure? The BX900 has what it takes: APP APP DB DB Dynamic Resourcing Virtual Servers Pool Server Virtualization (Hypervisor) Physical Servers Pool LAN & SAN Storage Pool I/O Virtualization Physical Server blades pooled by design and full storage connection capabilities. Complete and versatile LAN & SAN switching capabilities Processing Server Blades with very high memory capacity designed for pooling virtual servers Fully certified for all hypervisors (VMware, MS HyperV, Xen) High Speed midplane for hasslefree connectivity and ServerView VIOM to take away all complexity. Complete Scalability and ServerView RCVE, help orchestrating resources dynamically. ManageNow the add-on solution for highly automated integration in heterogeneous Enterprise IT Management environments Fujitsu Technology Solutions 32

PRIMERGY BX900: Fully Redundant Design Hot-Plug Design Features 6 redundant Power Supply Units 12 redundant Fan Units 2 redundant Management Blades 8 redundant Connection Blades 36 redundant Management IO paths 36 redundant Hard-Disks BIOS Features PreFailure Detection & Analysis (PDA) Automatic Server Reconfiguration & Restart (ASR&R) Advanced ECC Memory Scrubbing SDDC (Chipkill ) Memory Mirroring support Hot-spare memory support Fujitsu Technology Solutions 33

PRIMERGY BX900 Blade Types CPU Blade Types Storage Blade Types BX920 BX922 (Q1/10) BX960 (Q2/10) SX910 2 Intel Xeon 2 CPUs Intel Xeon CPUs SX940 9 Memory DIMM-Sockets 18 Memory DIMM-Sockets 2 Mezzanine 2 Cards Mezzanine Cards 2 HotPlug Disks No HotPlug Disks 2 Dual 1GbE 1 Controllers Dual 10GbE(VMDq) Controller (VMDq) irmc S2 irmc S2 ussd Connector ussd Connector System ID Card System ID Card 4 Intel Xeon CPUs 32 Memory DIMM-Sockets 4 Mezzanine Cards No HotPlug Disks 2 Dual 10GbE Controllers (VMDq) irmc S2 ussd Connector System ID Card Fujitsu Technology Solutions 34

PRIMERGY BX900: Scalability for I/O Connectivity Freedom of choice in connection blades: State-of-the-art LAN- & SAN Connectivity from Fujitsu, CISCO, Brocade and Emulex 1 GbE 36/12 1 GbE 36/8+2 Stackable 10 GbE 18/8 1 GbE 16/8 Cisco VBS 1 GbE 16/4+2 Cisco VBS 1 GbE 16/8 Cisco 4 Gbit/s FC Pass-Thru 18/18 8 Gbit/s FC 18/8 Brocade 4 Gbit/s FC 16/8 Cisco Fujitsu Technology Solutions 35

PRIMERGY BX900 - Midplane High-performance passive midplane Fujitsu developed (Simulated, validated and approved in cooperation with INTEL) 28 Layers (14 Signal-Layers, 14 Power-Layers) 7.11 mm thickness Designed with low loss material Avoidance of parallel routing to woven glass material for dielectric weave compensation 5.9 Tb/sec bandwidth over 10x the BX600 Fujitsu Technology Solutions 36

PRIMERGY BX900 Rear : Connectivity Single-Wide Connection Blade (SWCB) Double-Wide Connection Blade (DWCB) Fabric 1 Fabric 2 CB 1 CB 2 CB 3 CB 4 Fabric 3 Fabric 4 CB 5 CB 7 CB 6 CB 8 MMB 1 MMB 2 Fibre Channel Description Downlink Uplink Size Brocade 8Gb/s FC Switch 18 8 SWCB Fujitsu FC Pass through 4Gb/s 18 18 SWCB Ethernet SB11a 1GbE Switch (L2/IBP) 36 8x 1Gb / 4x SFP+ SWCB SB11 1GbE Switch (L2/IBP) (stacking) 36 8x 1Gb / 2x SFP+, 1x CX-4 SWCB SBAX2 10GbE Switch (L2/IBP) 18 8x 10GbE SFP+ SWCB Cisco 3044 1GbE Switch 16 8x RJ45 / 4x SFP+ SWCB Cisco 3140X 1GbE Switch (10GbE Up / VBS) 16 4x RJ45 / 2x 10Gb X2 SWCB Cisco 3140G 1GbE Switch (VBS) 16 4x RJ45 / 4x SFP+ SWCB Fujitsu Technology Solutions 37

PRIMERGY BX900: Control Power Consumption Power Consumption Monitoring Using the onboard Integrated Remote Management Controller (irmc) Can be used either for single servers or pools of servers Accessible through Web-Interface (http/https) Shows actual, min./max. & average power utilization History function for 365 days Decentralized, battery backed repository for detailed reports Power Consumption Limiting Adaptive power management through user-defined thresholds Fujitsu Technology Solutions 38

PRIMERGY BX900: Control Power Consumption Power Consumption Controlling The administrator can centrally schedule, when a server is powered on or off Running servers can additionally be put into different p-states to save power whenever possible Power Consumption Budgeting Automatic assessment and allocation of required power when booting the system Fujitsu Technology Solutions 39

PRIMERGY BX900: Virtualization technology drivers Intel VT for Xeon Processors VT-x Intel VT for Directed I/O VT-d Intel VT for Connectivity VT-c Source: Memory Contr. On Die DDR3/QDR3 memory Third Level Cache QuickPath Extended Page Tables Direct Cache Access (DCA) Common among all vendors Virtual Machine Device Queuing (VMDq) I/O Acceleration Technology (I/O AT) Unique with Fujitsu Fujitsu Technology Solutions 40

PRIMERGY BX900: IO Virtualization ServerView Virtual IO Manager (VIOM) Features: I/O restrictions for fixed WWN or MAC addresses can be solved with ServerView VIOM, so provisioning of virtual machines becomes much faster If servers are replaced, the security- and configuration-requirements are retained No additional work for LAN or SAN administrators in case of hardware replacement or changed location of VM Guest system. Full VLAN transparency also in mixed (real/virtualized) environments Leveraging leading virtualization solutions. No need to buy special Connect-Modules (e.g. HP Virtual Connect) since it works with our Connection Blades and our CISCO Blade switches Fujitsu Technology Solutions 41

PRIMERGY BX900: Uniform management ServerView Resource Coordinator offers a uniform, simple interface for both physical and virtual environments Fujitsu Technology Solutions 42

PRIMERGY BX900: ServerView ServerView addresses the pain points through continuity, innovation and reliability Operations Manager In-Band Control Integration Packs Vendor Mgmt Enterprise Mgmt Deployment Manager Provisioning Mass installation Analysis functions incl. Out-Band-Control Installation Manager Setup installation ServerView VIOM ServerView RCVE Source: IDC Fujitsu Technology Solutions 43

PRIMERGY BX900: ServerView RCVE Automated server setup, installation and deployment Automatic recovery of failed servers (N+1 failover) Fast and reliable restore mechanisms Dynamic orchestration of physical and virtual resources Installation / Addition Failover Maintenance Dynamic Orchestration Service D Server Addition Quick system recovery Backup/Restore Service B Service A Spare Server Service C Service B Service A Service A Service C Service B Failed Spare Server Service C Service B Service A Reduced installation time by avoiding repetition of manual tasks Fully automated switchover triggered on hardware failures Remote backup/restore functionality increases system reliability Uniform Management of physical and virtual resources Automate the most common operations during a server lifecycle Fujitsu Technology Solutions 44

PRIMERGY BX900: Pre-failure Detection and Analysis ServerView Management Server Using PreFailure Detection & Analysis (PDA) redundant SAN Switch Blades SV Operations Manager monitors all Servers (fans, CMOS batteries, CPUs, memory modules and hard disks) PDA detects a violated threshold and reports this incident directly to the DRS in vcenter VM10 vcenter automatically puts the effected server into Maintenance Mode VM06 VM01 VM07 VM02 VM08 VM03 VM09 VM04 VM05 All virtual machines are moved to other physical servers within the Virtual infrastructure using VMotion ESX ESX ESX ESX ESX VMware VirtualCenter (vcenter) using VMotion together with DRS (Dynamic Resource Scheduler) redundant LAN Switch Blades Zero-Downtime for vsphere (PDA for DRS) Fujitsu Technology Solutions 45

Fujitsu Technology Solutions Platforma Primergy BX600

PRIMERGY BX600 S3 - Chassis Rear View Passive Midplane (highest reliability and availability) 2 redundant fan cages plus 3 fans per power supply 2 4 hot-plug power supply units à 2100 W, 2+1, 2+2, 3+1 redundancy Integrated Standard KVM module or Digital KVM Switch Blade with keyboard, video, mouse ports via special adapter or via LAN (Digital) Redundant Management Blades MMB S3 Up to 4x I/O Connection Blade LAN: 1 or 10 Gbit/s Ethernet Switch Blade, 1 Gbit/s Ethernet Pass- Thru Blade or IBP Up to 2x I/O Connection Blade SAN: 2 or 4 Gbit/s FibreChannel Switch or Pass-Thru Blade Fujitsu Technology Solutions 47

PRIMERGY BX serwery typu blade Uniwersalne i efektywne rozwiązanie dla centrów danych CPU 2 2 / 4 Ilość 10 10 / 5 7U BX620 S4 BX630 S2 BX600 S3 Applications Applications ERP, Office, ERP, CRM Office, etc. CRM etc. Data Database ERP, SCM ERP, Office, CRM etc. Fujitsu Technology Solutions 48

PRIMERGY BX620 S5 nowy serwer blade z Intel Nehalem CPU Storage Module 1-2x Intel DC / QC Nehalem EP 95W: 2.93 GHz (QC CPUs) 80W: 2.53 GHz (QC/DC CPUs) 60W: 2.26 GHz (QC CPUs) 2x hot-plug 2.5 SAS HDD (36, 73, 146GB) I/O daughter card (Fibre Channel or Gigabit Ethernet) - optional Server Blade Front Panel Kit Memory Modules 12x DIMM slot for DDR3 modules up to 96GB with 8GB module Performance & Mirroring modes Fujitsu Technology Solutions 49

Nowe procesory Intel Xeon DP - Nehalem (55xx) Nowa Technologia dla serwerów dwuprocesorowych Intel QPI (QuickPath Interconnect) Xeon 55xx Series Nehalem (QC,DC, Turbo QC) PCI-Express Gen 2 DDR3 RAM generation UDIMM, RDIMM, Channel Modes TurboBoost Thermal dissipation Intel QuickPath (QPI) RX200 S5 Intel Nehalem Xeon 55xx Fujitsu Technology Solutions 50

Fujitsu Technology Solutions 51