腾讯云:服务器资源池化技术发展趋势

发布日期 2017-06-19 13:43:54

  【文章摘要】海量数据正以史无前例的增加趋向冲击着整个数据核心行业,数据核心扶植者们不得不以一种新的思虑体例去从头审视IT系统架构。办事器做为数据核心的焦点部件之一,为了顺应将来大规模营业增加的需求,也需要对其架构进行优化和沉构。

  办事器的硬件沉构关乎大规模数据核心的效率和成本问题,方针是降低办事器硬件购买成本、提高办事器硬件资本的操纵率、降低办事器运维成本,降低分析TCO。

  腾讯做为办事器天蝎尺度的引领者,一曲正在办事器范畴深耕细做,精细化运营。特别正在新手艺范畴敢为人先,那么对于办事器资本池化手艺,腾讯又是怎样看怎样做的呢?请跟从小编去一步步切磋。

  腾讯的现役办事器跨越数十万台,此中保守的机架式办事器占比跨越90%。保守的机架式办事器计较、存储、收集资本配比力为平衡,具有很好的通用性,是比力典型的One size fits all方案。所以,正在腾讯十多年办事器成长过程中,机架式办事器承担着很是主要的奠定石感化。可是,跟着腾讯的单体营业的规模膨缩,保守机架式办事器正在应对大规模营业模子时,显显露些丝疲态,正在运转某一种资本稠密型的使用,效率不敷高,还影响密度。譬如:

  内存稠密型使用,驱动器仓和扩展槽位可能是华侈空间;存储稠密型使用,CPU 和内存的设想设置装备摆设过高了……

  为此,我们付出的价格是:定制分歧型号的办事器。目前腾讯现役机型跨越百种,新采购机型跨越数十种。办事类型的添加,不只给办事器的资本办理带来了坚苦,也给办事器的运营添加了良多坚苦和成本。

  保守机架式办事器应对大规模数据核心出来的问题,不只仅是腾讯一家,业界良多互联网企业、云办事供给商都面对着这个问题。数据核心的担任是多样性的,下图很抽象的展现了数据核心分歧负载对CPU、MEM、IO的需求:

  别的,分歧类型资本之间也存正在生命周期分歧步的问题。譬如,CPU 是成长速度最快的,每两三年就机能翻倍,然而存储的手艺成长相对迟缓,从而会形成CPU机能和功耗的华侈。

  办事器资本池化手艺,除了可以或许带来矫捷、弹性的资本摆设,提高资本操纵率这个劣势,还可以或许更无效的提高办事器的毛病修复能力,提拔办事器运营效率。分析腾讯十多年的运营数据,硬盘是毛病率最高的部件之一,正在实现存储池化手艺后,多盘存储资本池为单体硬盘供给了很好的冗余设想能力。当单个硬盘呈现毛病后,能够及时利用其他硬盘资本进行无损恢复,无需当即现场改换硬盘。

  正在这里,我们以Intel的RSA为典范,简单引见一下办事器资本池化手艺。用一句抽象的话来比方RSA:Rack As a Server,即一个机柜就像是一台大型办事器。Intel RSA(Rack Scale Architecture) 架构供给了一种机架沉构的方案,其思惟是将几种主要的资本池化:CPU 池、内存池、存储池,池化的RSA 模子能够很便利地进行办理和扩展,并降低运转成本。营业软件或者OS的视角看到的仍是一台保守的办事器,有CPU、内存、硬盘、网卡等,如下图所示:

  办事器沉构并资本池化后,面对的最大的挑和就是,挑和一:互连取时延(拓扑布局取接口);挑和二:设置装备摆设取办理(和谈取)。

  挑和一:互连取时延。资本池之间的收集互连,正在链层和谈上,能够有良多种,Intel RSA采用的是以太网,行业上还有其他公司采用PCIe、SAS、Fabric等。分歧的收集互连和谈,各具优错误谬误,我们也等候着各类手艺的摸索。可是正在物理层上,各家的概念殊途同归:硅光手艺。硅光手艺不只承继了光纤传输的高速、低时延的特点,同时也大幅提拔了接口密度。

  RSA办理软件不只仅实现对内部池化资本的设置装备摆设办理,同样对上供给办理接口,对接OpenStack或VMware等办理软件。办事器资本池化后,发生了大量的设置装备摆设办理的数据,保守利用I2C总线的IPMI接口和和谈,因为传输速度低、和谈承载消息量小,无法满脚资本池化的设置装备摆设办理需求。此前,Intel结合HP、Dell成立了一套新的数据核心办理软件和谈Redfish,也被Intel导入RSA软件架构,用于优化资本池化办理。

  目前虚拟化手艺和云办事都是基于虚拟化手艺,将单个办事器硬件虚拟成多个虚拟机VM,其目标也是正在于提高办事器资本的操纵率。可是,因为单个办事器的CPU、内存、硬盘资本颗粒度较小,因而正在虚拟化使用中,经常呈现资本设置装备摆设浮泛,要么是CPU核数没有分派完,要么是内存没有分派完,更多的环境是硬盘容量存正在大量空闲。

  而办事器资本池化能够更好的处理上述问题。据领会,现正在腾讯云的虚拟化办事是一虚多的能力,而将来将借帮办事器资本池化手艺逐渐实现多虚多的能力。

  如许一来,腾讯云通过软件层面供给的虚拟化办事,同时操纵办事器资本池化正在硬件层面供给的虚拟化能力,可以或许为用户供给愈加矫捷的云办事。办事器资本池化后,建立出来的逻辑办事器上,能够继续运转虚拟化和云办事器软件,再建立出虚拟机给用户利用。办事器资本池化后,能够进一步削减云办事发生的资本设置装备摆设浮泛,进一步提高硬件资本的操纵率,削减TCO成本。

  2014年腾讯办事器平台核心基于资本池化的概念,进行了存储池化的手艺预研和POC验证。利用现有的保守机架办事器,搭建了一套存储池化的简略单纯POC模子,如下图所示:

  将20台腾讯的B/C类办事器去除硬盘后,构成计较资本池,利用1台TSx存储办事器做为存储资本池,然后基于万兆收集完成存储池取计较池的互连。资本设置装备摆设方面,将存储池的硬盘划分成20个LUN,用于分派给20个Bx/Cx计较节点的启动盘。

  尝试中,腾讯实现了20台逻辑办事器的拆卸,实现了办事器的批量从动摆设、近程收集启动、逻辑办事器复位后自拆卸启动等功能,了启动盘存储池化的可行性设想。机能数据方面,通过多次测试和数据捕获,发觉单台TSx的磁盘机能根基可以或许满脚20台Bx/Cx的同时启动的数据读取需求;收集端口的流量上,10GE网卡方才可以或许满脚20台Bx/Cx的数据吞吐量要求,并且收集吞吐量取启动节点数成反比,如下图:

  办事器资本池化手艺正在矫捷弹性摆设、毛病冗余能力、降低TCO等方面都具备劣势,可是正在手艺细节上还存正在良多疑问有待摸索。腾讯正持续跟进行业最新的资本池化手艺动态,英文域名注册连结取合做伙伴的密符合做,设想T-Rack3.0,并把T-Rack3.0(Tencent Rack3.0)中尺度化的、共性的设想到天蝎3.0尺度中,优化行业全体实力。

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