要想最大化計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)系統(tǒng)投資,IT買家應(yīng)該密切關(guān)注即將運(yùn)行的應(yīng)用程序種種特性,并要最大化服務(wù)器吞吐量。
最佳投資回報(bào)就是讓信息系統(tǒng)達(dá)到最大容量。最佳吞吐量(每秒數(shù)據(jù)包量)是通過(guò)指定系統(tǒng)中平衡性能實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)可在流程、存儲(chǔ)器及I/O子系統(tǒng)中平穩(wěn)交換,并實(shí)現(xiàn)服務(wù)器最大化利用率。我們可以使用最少的服務(wù)器完成指定工作負(fù)載,這意味著今后會(huì)減少服務(wù)器的購(gòu)買量并且軟件許可量也會(huì)降低。
服務(wù)器配置的出現(xiàn)影響了應(yīng)用程序工作負(fù)載的衰落和興起。通用服務(wù)器不能與某些應(yīng)用程序相對(duì)比,如大數(shù)據(jù)處理。
傳輸數(shù)據(jù)
習(xí)慣上來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)服務(wù)器時(shí)會(huì)將數(shù)據(jù)從I/O子系統(tǒng)傳送到存儲(chǔ)器中,這種傳輸方式速度最快。硬件供應(yīng)商為了擴(kuò)大服務(wù)器吞吐量,已經(jīng)設(shè)計(jì)了通過(guò)特殊渠道將數(shù)據(jù)傳送到CPU的系統(tǒng),例如IBM針對(duì)NoSQL-Power Systems Edition而設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)引擎。
IBM將Coherent Accelerator Processor Interface(CAPI)路徑添加到其POWER8微處理器架構(gòu)中。CAPI高速渠道接口可供I/O設(shè)備以及其他類型CPU訪問(wèn)。例如,使用CAPI接口、大型固態(tài)磁盤可以與POWER8 CP進(jìn)行直接傳輸。CAPI可以省去存儲(chǔ)子系統(tǒng)在其他服務(wù)器硬件設(shè)備間的大量數(shù)據(jù)傳輸。
從該硬件設(shè)備獲益最大的工作負(fù)載是超標(biāo)量處理器或者High-performance Key-value Store(簡(jiǎn)稱KVS)非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。IBM的NoSQL - Power System Edition數(shù)據(jù)引擎可以代替24x86服務(wù)器運(yùn)行同樣的工作負(fù)載,并且節(jié)省12倍空間和能量。服務(wù)器利用率的提升可以節(jié)約3.2倍使用成本。
大數(shù)據(jù)、Hadoop、機(jī)器學(xué)習(xí)及生物信息學(xué)應(yīng)用程序都受益于POWER8處理器上添加了一種Field Programmable Gate Array(簡(jiǎn)稱FPGA)加速裝置??删幊绦酒圃焐蘕ilinx利用POWER CAPI接口在FPGA產(chǎn)品中就可以獲取這些應(yīng)用程序, 例如,為了通過(guò)Alpha Data處理大數(shù)據(jù),添加KVS加速應(yīng)用程序及OpenPOWER CAPI加速解決方案
美國(guó)英特爾公司同樣也在Xeon芯片中加入FPGA,并聲稱x86服務(wù)器微處理器性能提高了20倍。
適用于任意工作負(fù)載的CPU
同一個(gè)系統(tǒng)中存在多種CPU類型,系統(tǒng)架構(gòu)保證工作所需的各種特定流程類型。數(shù)據(jù)中心能夠?qū)⒐ぷ髫?fù)載獨(dú)立分解成串聯(lián)、并聯(lián)或者計(jì)算密集型,以上所有工作負(fù)載都可以在x86、POWER、System z以及其他傳統(tǒng)處理其中運(yùn)行。然而,在某些情況下,其他類型處理器可以更有效地處理指定工作負(fù)載元素。
為了提升處理效率,許多企業(yè)將數(shù)據(jù)從中央服務(wù)器轉(zhuǎn)移到分布式處理器或者數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。他們提取、轉(zhuǎn)換和加載(簡(jiǎn)稱ETL)數(shù)據(jù)將之傳送到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中。專業(yè)版FPGA(例如用于VelociData中的那些高速數(shù)據(jù)串流應(yīng)用程序)將數(shù)據(jù)傳送到后端x86處理器中。數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幱诘却隣顟B(tài)的CPU中,應(yīng)用程序就不必索引、鎖定或者以其他方式來(lái)管理數(shù)據(jù),這種方式節(jié)約了流程處理時(shí)間,用更高的效率得到了相同的處理結(jié)果。這是一個(gè)關(guān)于同時(shí)使用FPGA和x86處理器的實(shí)例——高吞吐量服務(wù)器加速了ETL流程處理速度。
在擁有高速并行操作的應(yīng)用程序中,IBM基于Linux系統(tǒng)的S824L服務(wù)器充分利用了基于NVIDIA的 GPU。該硬件最適合Java、大數(shù)據(jù)以及技術(shù)計(jì)算機(jī)工作負(fù)載;與通用處理器相比,它可以更好地提升并行處理應(yīng)用程序的服務(wù)器吞吐量。
采用新型加速架構(gòu)的應(yīng)用程序必須迅速地處理數(shù)據(jù),有些時(shí)候還需要進(jìn)行并行處理。像電子郵件和信息這樣連續(xù)型應(yīng)用程序從加速服務(wù)架構(gòu)中卻獲益不大。某些用戶會(huì)從服務(wù)器吞吐量和利用率的提升中獲益,例如數(shù)據(jù)科學(xué)家,他們期望以實(shí)時(shí)訪問(wèn)的形式來(lái)查詢數(shù)據(jù)結(jié)果。
在合適的服務(wù)器中運(yùn)行相應(yīng)的工作負(fù)載會(huì)為企業(yè)節(jié)約很多資金和時(shí)間。因此,我們要非常謹(jǐn)慎地選擇應(yīng)用程序硬件。我們的目標(biāo)應(yīng)該是提高服務(wù)器利用率,盡可能實(shí)現(xiàn)服務(wù)器吞吐量最大化。