Dell PowerEdge C6320 スケーラブルサーバアプライアンス
仮想化アプライアンスサーバ 最新のプロセッサを搭載したサーバプラットフォーム vsmp Foundation によるサーバ仮想化と統合化の適用 システムはセットアップを完了した状態でご提供 基本構成ではバックプレーン用のスイッチなどが不要 各ノード間を直接接続 冗長性の高いバックプレーン構成 利用するサーバプラットフォームは 用途や目的に応じて様々な機種から選択可能 高密度実装された 4 ノードを 2U サイズに搭載したサーバや 4 ソケットで数 TB までのメモリが搭載可能なエンタープライズサーバなどが利用可能 2
Dell PowerEdge C6320 スケーラブルサーバ 2U サイズの 8 ソケット SMP サーバ コンパクトな筐体に多くのコアとメモリを実装し SMP システムとして利用可能 スイッチなし構成でのシステム構築によりラックスペースを無駄にしない構成 将来的な拡張性を保証 8 ソケット以上への拡張も可能 3
システム構成例 ベースシステム 2Uサイズに4ノード搭載 各ノードをInfiniBand 接続 ( ノード間直接接続 ) vsmp Foundation 4ノードをVM 構成として 1 台のサーバとして利用可能 クラスタ管理は不用 Linux オペレーティングシステム App App App App シングルシステム vsmp Foundation ハイエンド仮想化 プリインストール バッチシステム 初期設定とアプリケーション利用ガイドをご提供 物理サーバリソース 4
Dell PowerEdge C6320 スケーラブルサーバ 筐体デザイン CPU ラックマウント型 (2U) インテル Xeon プロセッサー E5-2600 v3 製品ファミリー App App App App CPU 数 8 基 ( 最大 144 物理コア 288 論理コア ) サポートメモリ DDR4 2133MHz reg. ECC memory シングルシステム DIMM 数 64 ( 最大 2TB 共有メモリ構成 ) 内蔵ディスク ホットスワップ可能 12 x 3.5 HDD( 最大 72TB) 24 x 2.5 HDD/SSD vsmp Foundation ハイエンド仮想化 標準インタフェース アナログ RGB( ミニ D-sub 15 ピン ) x 4 10 GbE(SFP+) x 8 マネージメント用 LAN コネクタ x 4 物理サーバリソース 5
システム構成例 2U サイズの筺体で最大 144 コアを提供 Master Node 各計算ノードを InfiniBand 接続 vsmp Foundation モジュール
システム構成例 ハードウエア構成動作モニター 7
用途と利点 システムへの要望用途 アプリケーションスケーラブル SMP の利点 複数ジョブの同時実行 大規模メモリ 並列アプリケーション性能 スレッド API (Java OpenMP など ) MCAE シュミレーション 数値シュミレーション MCAE シュミレーション 陰解法 CSM ソルバー アプリケーションのプリ処理ライフサイエンス MCAE シュミレーション 陽解法 CSM ソルバー CFD アプリケーション 数値シュミレーションアプリケーション開発ライフサイエンス 柔軟なワークロード処理 対話処理 バッチ処理の双方可能 によるリソースの一元管理 スケーラブルなメモリ構成 大きなメモリ空間 高いメモリバンド幅 アプリケーション実行性能 最適化 MPI ライブラリ 並列処理支援ツール Linux 最適化カーネル スケーラブルな性能 より多くのスレッド利用が可能 並列処理支援ツール Linux 最適化カーネル 8
vsmp Foundation アーキテクチャとシステム概要 9
サーバ仮想化コンソリデーションとアグリゲーション コンソリデーション Partitioning 単一のサーバを複数のサーバ群として提供 アグリゲーション Aggregation 複数のサーバ群を単一のサーバとして提供 10
仮想化 SMP でのオペレーション 標準 Linux だけで 全リソースの管理が可能全ノードのメモリが利用可能全てのリソースへのアクセスが可能 アプリケーションは通常 Linux で利用出来るものならバイナリ互換透過的に全てのメモリ CPU I/O リソースを利用可能 アプリケーション オペレーティングシステム vsmp Foundation Memory Memory Memory Memory CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU I/O I/O I/O I/O 11
仮想化 SMP の導入目的 大規模メモリ空間 大規模メモリを必要とするワークロード 少ないコア数で 大きなメモリ空間を利用 複数ノードのメモリを利用 CPU 負荷の大きな共有メモリアプリケーション スレッドアプリケーション (OpenMP や Pthreads など ) 計算処理能力 仮想化 SMP I/O 処理能力 I/O 負荷の大きなワークロード処理 少ないコア数で 大容量のファイル処理を行う メモリを I/O のバッファに利用して速度向上を図る メモリファイルシステムの利用 システム運用とアプリケーションの実行をよりシンプルに. リソースを統合することで運用 管理を容易に アプリケーションの実行手順をより簡便に システム統合 12
vsmp Foundation による仮想化 複数のコンピュータ複数のオペレーティングシステム APP APP APP 複数のコンピュータシングルオペレーティングシステム APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP APP InfiniBand Fabric vsmp Foundation InfiniBand Fabric APP APP APP 13
仮想化によるシステム統合 管理が容易 標準の Linux オペレーティングシステムだけ利用可能 特別なクラスタ管理ソフトウエアなどを必要としない 利用が容易 ワークステーションや PC サーバと同様に利用可能 スレッドや OpenMP などでの並列化や MPI などでのパラレル処理も可能 App App App App シングルシステム vsmp Foundation ハイエンド仮想化 増設が容易 ノードを容易に追加可能 ソフトウエア環境の変更を必要としない 物理サーバリソース 14
システムの運用管理 課題 ) 複数のシステムを通常の だけで容易に管理することは出来ないだろうか? App App App App App App App 仮想化 シングルシステム スケーラブル SMP) 複数サーバを仮想化することで通常 だけで複数のシステムを統合し 1 台のサーバとして利用可能です クラスタなどの運用に時間とリソースを掛けることなく システムを利用することが可能となります vsmp Foundation ハイエンド仮想化 物理サーバリソース 15
増設 アップグレード 課題 ) 計算リソースの増設時に 従来の環境のまま計算能力の向上を図ることが出来ないだろうか? App App App App シングルシステム 増設 アップグレード スケーラブル SMP) ハードウエアを追加しても vsmp での仮想化によって シングル で 全ノードを管理し アプリケーションもそのまま利用可能となります App App App App シングルシステム vsmp Foundation ハイエンド仮想化 シングルシステム 物理サーバリソース増設 16
ストレージ共有 大容量の共有ストレージ パラレル I/O(HW+SW RAID) による高速 I/O SSD/HDD を目的に応じて選択 ストレージは個々のノードに分散 node1 node2 node3 node4 通常のクラスタ構成 共有ストレージ HW+SW RAID 共有ストレージ HW+SW RAID シングルシステム+ローカルストレージスケーラブルサーバ 17
大容量の共有リソースの利用 APP APP APP APP ソフトウエア RAID などの構成によって 同時に複数の HDD ドライブへのアクセスが可能 また 各ノードに SSD などの高速デバイスを搭載して それらを共有して 大きなリソースプールとすることも可能 ディスク SSD メモリ InfiniBand Fabric tmpfs/ramfsなどのメモリファイルシステムを利用することで より高速なIO 処理が可能 18
ベンチマーク結果 MB/s パラレル I/O 性能 システム構成 各ノードに 2 台の SSD を搭載 4 ノード構成 合計 8 台の SSD を Linux のソフトウエア RAID で RAID0 構成 評価プログラム IOR ベンチマークで評価 SSD の台数によるベンチマーク性能を評価 結果 台数に比例した性能向上 より性能の高い SSD 利用による高い性能の実現も可能 1400 1200 1000 IOR ベンチマーク http://sourceforge.jp/projects/sfnet_ior-sio/releases/ OCZ Vertex 3 http://www.ocztechnology.com/res/manuals/ocz_vertex3_product_sheet.pdf 800 600 400 200 0 0 2 4 6 8 SSD 台数 IOR write IOR read (MB/s) (MB/s) 19
Dell PowerEdge C6320 スケーラブルサーバ製品比較 2U サイズに 8 ソケットを搭載し 大容量のメモリとストレージを提供 144 物理コア 2TB メモリ 72TB HDD までの拡張性 ハイエンドアクセレータ搭載も可能 標準 Linux と最適化ツールパッケージ Dell PowerEdge C6320 スケーラブルサーバ DIMMs サイズ搭載可能ドライブ アクセレータカードサポート 64 2U 24 HDD/SSD YES HP DL560 48 2U 5 SAS/SSD NO IBM x3750 M5 48 2U 16 HDD/SSD NO Dell R820 48 2U 16 SAS/SATA/SSD NO 20
高クロックで多くのコアの搭載 最新プロセッサの傾向 高クロック 少ないコア数 低いクロック 多くのコア数 vsmp による SMP システムの利点 高クロックプロセッサを利用したより多くのプロセッサコアをシングルシステムで利用可能 高クロックでのシングル処理の高速化 + シングルシステムによる運用管理負担の低減 E5-2643 v3 (20M Cache, 3.40 GHz) E5-2690 v3 (30M Cache, 2.60 GHz) # of Cores 6 12 # of Threads 12 24 Processor Base Frequency Max Turbo Frequency 3.4 GHz 2.6 GHz 3.7 GHz 3.5 GHz 21
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