IBM Power Systems S822LC als Grundlage der Unternehmens-IT

Power Systems ist eine Reihe von Servern, die auf IBM Power Architecture basieren. Im Oktober 2015 wurden in dieser Linie die Linux-Modelle S812LC und S822LC mit POWER8-Prozessoren eingeführt. Im September dieses Jahres wurden sie modifiziert und sind heute aufgrund ihrer Kombination aus Formfaktor, Skalierbarkeit, Vielseitigkeit und Preis einer der beliebtesten Server für mittelständische Unternehmen.



Das Interesse potenzieller Kunden an S8xxLC hat im vergangenen Jahr deutlich zugenommen, in der Presse ist eine Vielzahl von Veröffentlichungen erschienen, die Projekte mit diesen Servern beschreiben, und die am meisten bevorzugten Anwendungsbereiche für diese Server wurden recht gut ermittelt. Die Server S812LC und S822LC der neuesten Modifikation werden in der allgemeinen Liste der Server der Power Systems-Reihe mit mehr als 30 Basiskonfigurationen als die neuesten aufgeführt.

Schauen Sie sich zunächst die Modelle S812LC und S822LC an



Drei neue Servermodelle der IBM Power Systems-Produktreihe - S812LC, S822LC für Big Data und S822LC für High Performance Computing

Alle Server wurden ursprünglich für den Betrieb unter Linux entwickelt. Als Junior-Modell ist der S812LC auf Workloads ausgerichtet, die viel Speicher und Speichergeräte erfordern. Es wird ein POWER8-Prozessor mit zehn Kernen verwendet. Typische Anwendungen des mittleren Modells „S822LC für Big Data“ sind die Aufgaben Hadoop und Spark.

Das leistungsstärkste Modell, der S822LC für HPC, wurde für kommerzielle Anwendungen wie die Online-Transaktionsverarbeitung entwickelt. Normalerweise werden 20 Kerne, 1 TB RAM und eine Speicherbandbreite von 230 GB / s verwendet. Darüber hinaus wurden zwei NVIDIA Tesla K80-GPU-Beschleuniger mit massiv paralleler Verarbeitung hinzugefügt.

Alle Server basieren auf IBM OpenPOWER Architecture, dem direkten Nachfolger der PowerPC-Architektur, die in zwei Jahrzehnten kontinuierlicher Forschung verbessert wurde. Das Hauptziel der Entwicklung war die Steigerung der Produktivität in einer Vielzahl von Anwendungen.

Im Jahr 2013 wurde die OpenPOWER Foundation Community gegründet. In diesem Rahmen hat IBM seinen Mitgliedern zahlreiche Spezifikationen zur Verfügung gestellt, von der Entwicklung von Chipsätzen über die Firmware-Version (Firmware) bis hin zu grundlegenden Dienstprogrammen.

Infolgedessen konnten interessierte Entwickler die Funktionen des Systems eingehend untersuchen. Viele von ihnen (Mellanox, NVIDIA und andere) haben daraufhin die Plattform erheblich erweitert, ihre Funktionen erweitert und die Produktivität gesteigert.


S8xxLC-Server sind das Ergebnis der Zusammenarbeit vieler führender Entwickler und Hersteller von Hardware und Software.

Tatsächlich hat IBM Power Systems eine Nische in der kommerziellen UNIX-Branche geschaffen. Mit diesem Portfolio an Servern will IBM die Führung bei Echtzeitanalysen und Cloud-Computing übernehmen - also in Bereichen, die hauptsächlich mit Linux-Software-Stacks verbunden sind.

Linux hat sich als äußerst geeignet für Bereiche erwiesen, in denen eine effiziente Virtualisierung und der Aufbau eines sicheren Netzwerks zentrale Anforderungen sind. Gleichzeitig übersteigen die Anforderungen heutiger High-Level-Computing-Aufgaben, die in Echtzeit ausgeführt werden, häufig die Fähigkeiten von Massenproduktionsservern, die auf Intel-Technologien basieren.

Rechenzentren verlagern sich deutlich von der Stapelverarbeitung von Daten zu komplexen Analysen in Echtzeit, was neue Rechenmodelle erfordert. Dies gilt vor allem für Open Source-Projekte wie Hadoop und Apache Spark. Natürlich ist eine gewisse Optimierung innerhalb der Softwareschicht möglich, aber die Leistung hängt letztendlich von der verwendeten Hardware ab.

IBM POWER Systems S822LC Server



Installieren des 2U S822LC-Servermoduls in einem 19-Zoll-Rack

Diese Lösung eignet sich besonders für Kunden, die viel skalierbare Rechenleistung benötigen. Sie können damit gleichzeitig die Dichte der Arbeitsbelastung erhöhen und die Anforderungen an den Wohnbereich verringern.

Im Rahmen eines modularen Aufbaus können ein bis Hunderte von Servern betrieben werden. Der S822LC ist einfach zu bestellen und verfügt über eine vielversprechende Roadmap für die Verwendung von Grafikprozessoren (GPUs) zur Beschleunigung der Datenverarbeitung.

Power System S822LC Aufbau



Ansicht der Vorderseite des Servers und des Anzeige- und Bedienbereichs (unten links)


Ansicht der Rückseite des Servers mit externen Anschlüssen und Stromquellen


Position der wichtigsten Serverelemente im Gehäuse

Power System S822LC Konfiguration


- IBM POWER8-Prozessoren, die standardmäßig mit 2,92 oder 3,32 GHz betrieben werden, mit 8 oder 10 voll aktivierten Kernen
- Bis zu 1024 GB RAM
- Fünf PCIe Gen3-Steckplätze, von denen zwei nur GPUs unterstützen
- Zwei SATA-Festplatten 1 TB, 7.200 U / min oder zwei SSD SATA-Laufwerke mit 480 (oder 960) GB
- Zwei Compute Intensive Accelerator GPU K80
- Ein vorderer USB 2.0-Anschluss und ein hinterer USB 3.0-Anschluss
- Zwei Netzteile
- 19-Zoll-Rack-Montage 2U height
- Betriebssysteme:
Ubuntu Server 14.04.5 LTS
Ubuntu Server 16.04.1
Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 7.2

Neben der hohen Serverleistung werden auch speziell optimierte Anwendungen in datenzentrierten Systemen und softwaredefinierten Infrastrukturlösungen eingesetzt.

Zusätzlich zu den grundlegenden Funktionen kann das Open-Source-Cluster-Management-Tool xCAT (Extreme Cloud Administration Toolkit) verwendet werden. XCAT 2.11.0 ist auf Github verfügbar. Firmware Open Power Abstraction Layer (OPAL) bietet unabhängige Schichten von Hypervisor-Software und Betriebssystem, mit denen Sie Fehler automatisch erkennen und beheben können.

Neue POWER8 Server mit NVLink


Kurz nach der Veröffentlichung der Details des POWER9-Prozessors der nächsten Generation, der 2017 verfügbar sein wird, kündigte IBM Anfang September dieses Jahres drei neue Linux-Server mit POWER8- und NVIDIA NVLink-Verbindung an.


In Konfigurationen mit dem neuen POWER9-Prozessor können neue IBM POWER Systems-Server auch neue, leistungsstärkere NVLink-Tools erhalten.Der

Power S822LC für High Performance Computing-Server (auch unter dem Projekt-Codenamen Minsky bekannt) verwendet einen neuen Prozessor (POWER8 mit NVLink). zur Verbindung mit der P100 Pascal-GPU, der neuen und leistungsstärksten GPU von NVIDIA.

Andere Server - das Basismodell Power S821LC und Power S822LC für Big Data - können ebenfalls über eine PCIe-Schnittstelle mit einer NVIDIA K80- oder P100-GPU verbunden werden. Sie sind mit dem IBM Coherent Accelerator Processor Interface (CAPI) für den Anschluss von Flash-Laufwerken und FPGA (Field-Programmable Gate Array) ausgestattet .

Vice President, IBM High Performance Computing und Analytics Sumit Gupta (Sumit Gupta) sagte , dass die neuen Server sind Beweis, dass IBM im Bereich High Performance Computing weiter zu arbeiten, da große Datenanalyse und kognitiven schnell Computing einen zentralen Platz in der Unternehmens - IT zu besetzen .

Laut IBM ermöglicht der S822LC-Server mit NVLink auf "Siliziumebene" eine Datenübertragung, die fünfmal schneller ist als bei vergleichbaren x86-Systemen. Außerdem wird die Softwarekomplexität für die Verwendung der GPU im Hochleistungsrechnen erheblich reduziert.

Verwendung der NVLink-Technologie in einer typischen S822LC-Serverkonfiguration mit zwei Prozessoren.

Der S822LC ist das erste POWER8-System, das mit NVLink ausgeliefert wird. Bisher waren die Einschränkungen der zuvor verwendeten PCIe x16 Gen3-Schnittstelle ein Engpass beim Datenaustausch zwischen dem Zentralprozessor und der GPU. NVLink erleichtert auch die Programmierung erheblich, da sich alle Daten jetzt im gemeinsamen Systemspeicher befinden.

Der neue POWER8 mit integriertem NVLink-Prozessor verfügt über 10 Kerne, die mit einer Frequenz von bis zu 3,26 GHz arbeiten. Die POWER8-Prozessoren in diesem Server haben eine größere Speicherbandbreite als x86-Prozessoren (bis zu 115 GB / s) und können bis zu einem halben Terabyte Systemspeicher pro Steckplatz haben.

Da POWER8 über einen großen internen Cache verfügt, erhöht dies zusammen mit schnelleren Kernen und einer großen Bandbreite des Speicherkanals die Leistung von Benutzeranwendungen, die eine große Rechenleistung erfordern, erheblich.

Der neue NVIDIA Tesla P100-Grafikbeschleuniger beschleunigt das Floating-Point-Computing und bietet bis zu 21 Teraflops an Leistung . Es enthält 16 GB HBM2-Stapelspeicher und hat eine Bandbreite von 720 GB / s.

S82x für Linux Server Positioning


Power Systems ist in hochskalierbaren Linux-Clustern konfigurierbar und bietet eine hohe Leistung für große Arbeitslasten, wie z. B. Berechnungen in Bezug auf menschliche DNA (Genomik), Finanzen, Computerchemie, Öl- und Gasforschung, Datenanalyse und viele andere Bereiche.

In Big Data und Analytics spielen kognitive Systeme eine immer wichtigere Rolle . Frühere Hard- und Softwaresysteme waren in der Lage, bestimmte Muster in den Daten zu erkennen, indem gewöhnliche numerische Beziehungen oder Sequenzen analysiert wurden. Sie konnten jedoch die in der natürlichen Sprache enthaltenen wichtigen Daten nicht isolieren - in Text, Video oder Audio.

Um sie zu erkennen und in die Analyse der Situation und die Entwicklung einer fundierten Entscheidung einzubeziehen, verwenden kognitive Systeme die Verarbeitung natürlicher Sprache und maschinelles Lernen. Beispielsweise kann das System konfiguriert werden, um frühe Anzeichen einer Krankheitsepidemie zu erkennen, basierend auf der Überwachung von sozialen Netzwerken usw.

Kognitive Systeme analysieren unter anderem unstrukturierte Daten, wodurch der Grad des unbedeutenden „Rauschens“ erheblich reduziert wird. Die Datenbereinigung beansprucht häufig die Zeit der meisten Analysten.

Bei einem tieferen Level an Analyse und Einsicht sind kognitive Systeme jedoch tendenziell teurer als herkömmliche Tools. Intensive Datenverarbeitung erfordert viel Rechenleistung, und Echtzeitanalysen erfordern eine für maximale Geschwindigkeit optimierte Infrastruktur.

Einer der ersten IBM Kunden, die Linux auf der Power Systems-Architektur einsetzten, war Allegiant Air. Sie befasste sich mit der Analyse des Konsumentenverhaltens in Echtzeit und hatte sich zum Ziel gesetzt, direkt individuelle Angebote für Besucher der Shopping-Website zu generieren, die den Umsatz steigerten.

In diesem Abschnitt werden einige der am häufigsten verwendeten IBM Lösungen und Services für mittelständische Unternehmen auf der Basis der POWER Systems-Serverreihe beschrieben. Sie bieten Unternehmen neue Möglichkeiten, um ihre Aktivitäten zu verbessern und gleichzeitig das begrenzte IT-Budget einzuhalten.

Mobilität . Worklight on Power implementiert eine Plattform für mobile Anwendungen, die deren Entwicklung beschleunigt und die Verwaltung ermöglicht. Auf diese Weise können Kunden ihr Geschäft relativ einfach erweitern, indem sie ihrem Ökosystem mobile Geräte hinzufügen.

Die Plattform umfasst eine komplette Entwicklungsumgebung, Middleware zur Laufzeitoptimierung (mobile optimierte Laufzeit-Middleware), eine Bibliothek kommerzieller Unternehmensanwendungen sowie eine integrierte Management- und Analysekonsole.

Die Wolke . IBM Power Systems Solution Edition für Scale-Out Cloud ist eine kostengünstige, leistungsstarke Cloud-Plattform mit hoher Bandbreite. Es kombiniert die Vorteile der POWER8-Technologie mit der Flexibilität eines Open Source-Hypervisors und den umfangreichen Funktionen von Virtualisierungsmanagement-Tools.

Hadoop. Die Power Systems-Plattform wurde optimiert, um die Big Data-Analyse zu vereinfachen und zu beschleunigen. Es bietet die Infrastruktur für die schnelle Verarbeitung von Big Data. Er beschleunigt den ROI (Return On Investment, ROI), einschließlich durch einfache Bereitstellung, Nutzung, Verwaltung und Unterstützung für große Daten - Management - Systeme ...

Die Plattform eine bessere Leistung als andere vergleichbare Lösungen für Hadoop hat und eine bessere Zuverlässigkeit und Flexibilität, mit weniger weniger Abstürze und weniger Laufzeitprobleme.

Weitere Anwendungsfälle und Beispiele für Server finden Sie hier .

Typische Lösungszusammensetzung


- Power Systems für Linux plus SAS DCS3700- Speicher
- Management-Software und Skript-Installationstool für IBM Platform Cluster Manager
- Anwendungssoftware für Linux on Power - IBM InfoSphere BigInsights, IBM Platform Symphony Advanced Edition (beschleunigtes MapReduce) und IBM GPFSTM

Fazit


Die Server der Power Systems S8xxLC-Reihe sind zunächst auf den gehobenen Markt für Hardware- und Softwarelösungen für Unternehmen ausgerichtet. Dies bedeutet jedoch nicht, dass kleine Websites und Anwendungen nicht von ihrer Verwendung profitieren können.

Cloud-Anbieter, die ein Upgrade auf neue IBM Server durchführen, bieten Kunden beispielsweise eine schnellere Datenverarbeitung zu niedrigeren Preisen. "Schwere" Webanwendungen erhalten wiederum mehr Rechenleistung und umfassendere API-Funktionen.

Wir können sagen, dass die deutliche Steigerung der Rechenleistung der neuen IBM Server der gesamten Linux-Community neue Möglichkeiten eröffnet - und wir können noch mehr Innovationen im Bereich des Hochleistungs-Echtzeit-Computing erwarten.

Weitere Informationen


1. Implementierung einer IBM High-Performance-Computing-Lösung auf IBM Power System 822LC IBM Redbooks-Publikation

2. HPC- (High Performance Computing) und technische Computing-Lösungen

3. IBM PowerSystems-Homepage

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