浪潮集团高密度服务器产品线总监王玮:ODCC标准下的新一代多节点高密度服务器

浪潮集团高密度服务器产品线总监王玮:ODCC标准下的新一代多节点高密度服务器

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王玮：大家上午好，我是来自浪潮的王玮。

今天我给大家分享的是我们在ODCC标准下的新一代的多节点服务器。通过这个标准，从制定标准开始，浪潮一直在做探索，也和ODCC各个参加的委员共同去研讨标准。我先介绍一下为什么要去做这个。我们去分析多节点服务器使用的背景是，在此前几年国内数据中心的高密度化只是一个趋势，在海外已经普及。而当前，国内数据中心高密度化已成为现实。ASHRAE分析报告显示，2020年，国内的平均单机柜功率密度要达到15-20KW，全球是15-40KW。在未来2020年数据中心建设的情况来看，现在核心城市的数据中心其实是供不应求的，目前起建的数据中心已经达20WK，带来高密度的市场服务器的趋势是非常大的，原有的传统的机架式的服务器满足不了现在高功率的数据中心的需求。从第三方调研公司拿到的报告，在2020年全高密度服务器市场能达到42亿美元。高密度的两大应用市场，一个是大规模数据中心，还有稀缺资源数据中心。下面是从2016年-2021年各个服务器形态增长里的变化，高密度多节点服务器增长率最高。这张图是现在新一代ODCC浪潮提供的i48服务器，这个机框里一共有8个槽位，右边边第一个是计算节点，占一个槽位，再那边是存储、均衡性节点，能够放12块大硬盘，占两个槽位，最左边是存储，一个节点里可以放36块大硬盘，再加2块NVMe硬盘。整体i48服务器跟传统的机架式服务器比起来，机架式的服务器是一个全能型的选手，做各种各样的应用场景，而i48服务器体现的是让每一种不同的节点能够实现单项冠军，让我们的资源最大的利用、性价比最大的优化，这个就是i48设计的核心理念。

目前在这种新的IDC的趋势下，有这么几个新的挑战是原来没有存在的，一个是部署交付效率大幅提升，数据中心服务器数量非常庞大的时候，无法使用原有交付过程进行交付，这种交付效率要远远高于原先的要求。计算和密度要提升，还有灵活、按需定制，应用对服务器要求的特性越来越明显，它会要求它进一步优化。还有弹性、可平滑扩展，还有低能耗，要求数据中心进一步降低在运行当中的成本。希望能够把能耗降到更低，能够让运营起来的成本进一步优化。还有灵活组网，现在组网方式越来越变化，都是对组网不同需求的挑战，i48服务器就是要解决这些问题的。部署效率提升5倍，整机可以8个节点交付，会把网络单独拎出来量，让网络更加灵活。密度上可以提升4倍，灵活上，i48真正做到全模块化设计，不光是一个机箱可以支持不同的节点，甚至到每一个节点的前装都可以按需定制。还有多种节点混插，能达到10-15%的节能，对于灵活组网来说，i48扩展能力能够做到5张PCIe扩展。

新一代i48服务器迎接新时代挑战，浪潮现在实现全模块、按需定制，我们也把这块服务器叫预制化的多节点服务器。首先从节点方面，有计算型、均衡型、存储型和超密存储型，我们数据中心服务器选型过程中，第一个要考虑的是计算和存储的比例关系，这是一个大的方向。第二个，对于前窗，需要有多少个网络的端口扩展等，我们也遵循下一步选型的不同设计不同的前窗。还有一种，可以提供两个硬盘一，再提供一些灵活的网卡扩展。再下一步是对管理网络的选型，i48架构是一个统一的架构，可以提供CMC统一管理，把所有的节点集中进行管理，支持跨机箱的级联。还有TSW，做一些集群带内管理，或者一些进行开发的服务器可以直接配置交换模块无需单配网卡。最后一步，弹性升级，灵活扩展，提供了后置PCIe扩展，这是i48全模块化的设计，满足服务器预制需求。

所有这些配置组合加起来一共70多种变化，能满足各种各样不同的单项的冠军，计算型节点，是双路主板，其他的均衡型、存储型以及后面介绍的4U72盘的方案，都是用这种模块化的扩展方式实现的。介绍一下4U72盘的方案，这种方案是我们一个新的设计理念，通过四槽位的存储扩展仓与任意插在第一槽位的节点通过背板把实现PCIex8信号连接，实现节点下72块大容量硬盘，且每36块硬盘为一个独立维护的盘仓。对于4U72盘的方案，如果要放72块硬盘，势必要把整个服务器内部的空间利用起来，不可能只是使用前窗的方案。传统的方案是，把整个服务器抽出来，这种方案是比较好的方案，但是有它的问题，原因在于像这种大容量硬盘的服务器，整机磁盘满配，整机重量会到120公斤，将近300斤的服务器从机柜里全部抽出来的时候，无法完全避免机柜倾覆风险。我们现在分仓维护方式，有两个把手，右边下面角有个示意图，这是两个仓抽出来时的示意，每个仓满配的时候重量是在45斤，大幅降低了维护时的风险。硬件设计，分仓维护本身在硬件设计上有两个硬盘控制器，实现性能的无瓶颈最大优化。大容量硬盘服务器难处理的问题也包括共振的问题，这么多硬盘在这个服务器里，盘跟盘之间的共振会让盘的寿命下降，而分仓维度让分区域的效果达到最优化。有些朋友还会问，你的这种分仓维护方式，每一个磁盘仓称重是否达标？浪潮在做的时候，这里面做到了84公斤的承重要求，也就是说接近2倍的承重，远超过业内1.5倍要求。

刚才说的i48不同的架构和扩展，i48在设计过程中也考虑到应用的深度优化，这是一个i48在硬件级别的NLMA-Balanced设计。右边的图是我们和英特尔联合进行的一场测试，性能优化20%。

这张图是说我们在硬件层面里提供了分级存储的解决方案，不光是刚才介绍的大容量硬盘，在i48架构里，支持NVMe硬盘、NVDIMM，这种架构是我们在众多的合作伙伴一同去沟通过程当中深度优化的设计，可以让更多分级存储方案成为现实。i48在密度方面，它极限能提高4倍，和传统的我们自己的2U机架式服务器进行了对比，在20U的空间里，对i48来说可以放40个节点，对i48存储型服务器来说，可以放到360块大容量的硬盘，每一个i48的机器接近1PB的存储容量。相对四子星高密服务器，i48能提供的是有更多的节点类型可以选择，它的PCIe扩展能力，同时可以做到更大容量的硬盘存储。