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服務(wù)器淘汰的替代方案——硬件升級(jí)

時(shí)間:2016年6月14日

  服務(wù)器外設(shè)技術(shù),如網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的快速進(jìn)步,給IT團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)兩難選擇:對(duì)待舊的服務(wù)器托管是應(yīng)該更換,還是應(yīng)該升級(jí)?衡量這兩種選擇的優(yōu)劣不是一件簡(jiǎn)單的事,因?yàn)樵谥暗男袠I(yè)歷史上沒有發(fā)生過由于服務(wù)器硬件升級(jí)帶來巨大性能提升的情況,因此無法借鑒以往經(jīng)驗(yàn)。

  過去的數(shù)據(jù)中心使用千兆以太網(wǎng)和機(jī)械硬盤,機(jī)械硬盤處理器會(huì)在等待狀態(tài)花很多時(shí)間。磁盤平均訪問時(shí)間大約10毫秒,因此網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)無法跟上需求。大多數(shù)服務(wù)器未能發(fā)揮自己最大潛力,瓶頸在于低I/O速率。服務(wù)器集群為了達(dá)到所需的I/O速率,實(shí)際部署數(shù)量比按CPU能力估算的服務(wù)器數(shù)量大兩到五倍。

  傳統(tǒng)上,IT團(tuán)隊(duì)可以更換最新款式的服務(wù)器,從而得到性能提升。CPU可遵循摩爾定律,但系統(tǒng)的其余硬件并沒有相應(yīng)的變化。磁盤仍然保持相同的速度,而網(wǎng)絡(luò)仍然是數(shù)據(jù)中心的1Gb以太網(wǎng)。

  而今,廉價(jià)固態(tài)硬盤(SSD)的出現(xiàn)和以太網(wǎng)的快速發(fā)展開始改變規(guī)則——這些都將影響你的服務(wù)器的升級(jí)計(jì)劃。

  選擇正確的服務(wù)器-存儲(chǔ)模型

  完全更換服務(wù)器總是價(jià)格昂貴,所以讓我們來看看升級(jí)方案。在服務(wù)器升級(jí)規(guī)劃中,存儲(chǔ)是一個(gè)必要的項(xiàng)目,因?yàn)樗且淮笮阅芷款i。在服務(wù)器附加存儲(chǔ)中,通常會(huì)有4-6個(gè)企業(yè)級(jí)硬盤。這些硬盤總共提供約600至900 IOPS。在存儲(chǔ)池中增加兩個(gè)廉價(jià)的1TB SATA固態(tài)硬盤,可以提供高達(dá)135000 IOPS的存儲(chǔ)性能,足以應(yīng)付大多數(shù)應(yīng)用程序的性能需求。

  目前大多數(shù)硬盤在典型應(yīng)用場(chǎng)景下都沒有老化損耗問題,市場(chǎng)上也提供了具有較高寫入耐用性的針對(duì)高負(fù)載需求設(shè)計(jì)的硬盤規(guī)格。硬盤廠商現(xiàn)在宣稱自己的機(jī)械硬盤的壽命能與SSD媲美,并且從根本上消除磨損問題。選擇雙端口串行連接SCSI(SAS)固態(tài)硬盤的價(jià)值并不大。在一個(gè)典型的服務(wù)器中,額外的端口只提供雙電纜保護(hù)——因?yàn)閮蓚(gè)端口共享一個(gè)連接器,該驅(qū)動(dòng)器的SAS集成電路也是共享的,但你會(huì)為此支付6倍或更高的價(jià)格。

  SATA固態(tài)硬盤作為一款升級(jí)替代品,性能已經(jīng)足夠好了,但需要確保你的系統(tǒng)可支持非服務(wù)器供應(yīng)商品牌的驅(qū)動(dòng)器。例如戴爾,除了銷售自有的硬盤,也銷售一些其他公司的低價(jià)硬盤如SanDisk或Micron。使用更便宜的硬盤可能導(dǎo)致部分服務(wù)器保修失效,但是這對(duì)舊系統(tǒng)并不會(huì)帶來太多問題。有另外一種情況,服務(wù)器廠商要求使用專有的磁盤驅(qū)動(dòng)器,因此不能識(shí)別第三方硬盤。這種情況更多的發(fā)生于SAS驅(qū)動(dòng)器,而SATA較少。

  服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)部署注意事項(xiàng)

  網(wǎng)絡(luò)是服務(wù)器升級(jí)計(jì)劃的第二項(xiàng)。如果你的服務(wù)器需要網(wǎng)絡(luò)支持任何高負(fù)載的業(yè)務(wù)交互,10Gb以太網(wǎng)是目前的最低門檻。例如,如果需要加載大量圖片,虛擬化集群需要占用大量的帶寬。采用容器架構(gòu)能極大提高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載能力。在許多情況下,如果使用舊系統(tǒng),你需要在服務(wù)器新安裝10Gb以太網(wǎng)網(wǎng)卡,這將增加成本。如果你正在搭建現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心并安裝新的網(wǎng)絡(luò),建議考慮25Gb以太網(wǎng)而不是10Gb?梢灶A(yù)料25Gb以太網(wǎng)的價(jià)格將在2016年下降,因?yàn)樵絹碓蕉嗥髽I(yè)開始使用它。

  更快的局域網(wǎng)意味著基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)有了更低的延遲。少量幾個(gè)固態(tài)硬盤就能達(dá)到之前一堆機(jī)械硬盤的性能,但在存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器接口層提供專用標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)同樣在增強(qiáng)。另一種趨勢(shì)是使用全閃存陣列,它可以提供數(shù)百萬的IOPS,相較原有的幾千級(jí)別的IOPS大大提升。高速LAN是閃存設(shè)備完全發(fā)揮其能力的必要條件。

  服務(wù)器升級(jí)計(jì)劃的最后考慮

  服務(wù)器升級(jí)的最后一個(gè)目標(biāo)是內(nèi)存。內(nèi)存的需求在很大程度上取決于工作負(fù)荷。例如,數(shù)據(jù)庫性能可以通過內(nèi)存加載模式得到改善。對(duì)于Oracle數(shù)據(jù)庫,一般認(rèn)為這種方式能獲得100倍的性能提升。通常情況下,一個(gè)數(shù)據(jù)庫在每臺(tái)服務(wù)器至少需要128

  GB內(nèi)存,因此請(qǐng)檢查你的服務(wù)器是否能提供這個(gè)量級(jí)的內(nèi)存。對(duì)于其他應(yīng)用程序,一旦你調(diào)整了存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò),2倍或4倍的內(nèi)存升級(jí)是合理的。例如,在一個(gè)容器服務(wù)器增加額外內(nèi)存可以顯著增加實(shí)例的數(shù)量。

  另一個(gè)服務(wù)器的升級(jí)方案是完全更換,這種方式使服務(wù)器生命周期重新開始,并可以使用最新的主流技術(shù)。缺點(diǎn)是它昂貴的價(jià)格以及對(duì)原有設(shè)備的破壞性。在我們追求服務(wù)器新架構(gòu)的2016年和2017年,這個(gè)缺點(diǎn)顯得尤為突出。我們可以期待更快的內(nèi)存,完全集成的非易失性雙列直插內(nèi)存模塊,嵌入式25GbE 端口, 并支持SATA-express。通過升級(jí)服務(wù)器在兩年多時(shí)間內(nèi)逐漸淘汰現(xiàn)有系統(tǒng)可能是更便宜的解決方案,特別是如果固態(tài)硬盤在新的系統(tǒng)中開始使用,并且是在25Gb以太網(wǎng)與你的未來一到兩年數(shù)據(jù)中心規(guī)劃戰(zhàn)略持平的情況下。

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