Современная экономическая ситуация диктует компаниям более жесткие условия для оптимизации существующей ИТ-инфраструктуры. Если раньше, выбирая решение, можно было закладывать на его окупаемость несколько лет, то сейчас вряд ли компания будет модернизировать инфраструктуру, не рассчитывая на возврат инвестиций в течение ближайшего года. Меняются и мотивы приобретения решений — теперь все чаще речь идет не о повышении производительности, которое уже не столь актуально, а о сокращении операционных затрат. Экономить пытаются на всем — на технической поддержке, обслуживающем персонале, аренде помещений, электричестве. При этом, как ни парадоксально, операционные затраты на поддержку морально устаревшей ИТ-инфраструктуры могут быть настолько высоки, что выгоднее заменить ее на новую, более современную, получив при этом не только экономию, но и прирост производительности.

Иван Исаченко
Руководитель группы вычислительных систем компании «Инфосистемы Джет»

Указанный эффект наглядно демонстрируют проекты компании «Инфосистемы Джет», использующей для разработки оптимальных решений новые продукты фирмы Sun Microsystems. История сотрудничества двух компаний насчитывает уже 17 лет. За это время компании «Инфосистемы Джет» удалось накопить большой опыт по реализации проектов на основе решений данного вендора, получить все возможные партнерские статусы, собрать сильную команду сертифицированных специалистов.

Появление в прошлом году в линейке продуктов Sun Microsystems новейших серверов на базе многопотоковых процессоров UltraSPARC T2 и T2 Plus, а также операционная система Solaris 10, поддерживающая виртуализацию на уровне операционной системы с помощью технологии Solaris Zones, позволили компании «Инфосистемы Джет» разрабатывать решения, которые в полной мере можно назвать «антикризисными».

Первые серверы на новых процессорах UltraSPARC T были предложены еще в I квартале 2008 года, но это были решения начального уровня. Во второй половине того же года появились многопроцессорные серверы на основе новых технологий, и количество ядер в одной системе стало достаточно большим, чтобы использовать данное оборудование на уровне предприятия. При этом оптимальное соотношение цена/производительность может быть продемонстрировано на примере решения двух следующих типов задач:

1. Консолидация с использованием программно-аппаратной виртуализации. Большое количество процессорных ядер и потоков позволяет выполнять на одном сервере множество задач, ранее выполнявшихся на нескольких серверах, и, как следствие, весомо «уплотнить» ИТ-инфраструктуру.

2. Перенос ресурсоемких многопоточных приложений (предпочтительно обрабатывающих «легкие» транзакции), со старых дорогостоящих систем на новые серверы среднего уровня и соответствующей стоимости. Таким образом достигается оптимизация расходов как на приобретение оборудования для ЦОДа, так и на его поддержку, что сейчас выходит на первый план.

В итоге, кроме прямых затрат на поддержку решения, сокращаются и требования к инженерной инфраструктуре — достигается существенная экономия по площади, электропитанию, портам СКС и многим другим параметрам. Компания получает возможность переместить многопотоковые задачи на новую платформу и при этом, помимо финансовых выгод, вполне может рассчитывать и на повышение производительности. Несмотря на то, что при переносе приложения с платформы уровня enterprise на платформу класса midrange для адекватной надежности необходима организация HA-решения (кластера), решение все равно удается быстро окупить. В проектах по консолидации также необходимо учитывать организацию HA-решения — ведь в данном случае выход из строя одного из серверов ведет к отказу многих приложений. Зато как бонус к новому решению компания получает автоматическую или автоматизированную возможность переноса виртуальной машины по всей платформе виртуализации.

Конечно, разработка оптимальной архитектуры ЦОДа при миграции со старых решений на новые представляет некоторую сложность, но специалистам компании «Инфосистемы Джет» удалось, путем проб и ошибок, выработать собственную оптимальную методику расчета требуемых параметров. Необходимо было научиться правильно планировать распределение нагрузки, учитывая все тонкости систем ввода-вывода; понять, как оптимально распределять виртуальные машины на серверах.

Не обошлось и без «подводных камней». Так, для отдельных виртуализуемых задач огромное количество потоков выполнения не всегда является оптимальным. Например, избыточная параллельность при выполнении приложения может привести к снижению его общей производительности. Однако небольшой оптимизацией настроек самого приложения и/или ОС Solaris удается минимизировать или вообще исключить упомянутые эффекты. Такие моменты необходимо учитывать как при выборе приложений для консолидации, так и при непосредственном внедрении решения.

Перечисленные выше возможности позволяют использовать серверы Sun Mycrosystems серии Т, несмотря на их небольшие размеры, для решения задач крупных предприятий, и основными заказчиками подобных систем для компании «Инфосистемы Джет» становятся телекоммуникационные операторы и банки.

Так, например, серверы, построенные на процессорах нового поколения, показали очень хорошие результаты в использовании для систем резервного копирования. Ведь у этих систем, кроме большого количества процессоров и потоков, очень производительная система ввода-вывода. В одном из проектов, реализованных компанией «Инфосистемы Джет», заказчик использовал старые высокопроизводительные серверы Sun Microsystems для копирования больших объемов информации. После их замены на оборудование Т‑серии компания смогла в десятки раз снизить энергопотребление ЦОДа и занимаемую им площадь, а также получить небольшой прирост его производительности. Расчетное время окупаемости этого решения составило около года. Как пример консолидации вычислительного комплекса с использованием виртуализации можно привести еще один проект. До его начала заказчик использовал около 40 серверов с процессорами от UltraSPARC-IIIi до UltraSPARC-IV+. После консолидации все выполняемые задачи удалось разместить в двух новых серверах Sun SPARC Enterprise Т5440. Достигнута десятикратная экономия на электроэнергии, освободились десятки портов СКС, расчетный срок окупаемости решения составляет чуть более года. Сейчас идет вторая фаза проекта. В ходе ее будут внедрены еще три таких сервера, которые вместе с первым составят единую платформу виртуализации. При этом в момент сбоя виртуальная машина автоматически переносится с одного сервера на другой. Учитывая, что используемые ранее серверы не были объединены в кластер, легко понять, что доступность приложений в итоге существенно увеличится.

Современные системы компании Sun Microsystems

Сергей Мелехов
Менеджер по продуктам CMT, Россия и страны СНГ, Sun Microsystems

История создания современных оптимальных решений в Sun Microsystems началась с осознания одно­го факта: от профиля нагрузки во многом зависит, какие процессоры должны использоваться на сервере. Обнаружилось, что, несмотря на высокую скорость, процессор порой долгое время простаивает в ожидании данных из памяти, и это время можно использовать для обработки других запросов. Так появилась идея многопотоковости на одном ядре, которая была реализована в процессорах UltraSPARC Т.  При этом важно, что в данных устройствах все потоки исполняются одновременно.

Конечно, такая технология подходит не для всех типов нагрузки. Но она наиболее эффективна для приложений, требующих обработки большого количества запросов к памяти, — Web-приложений, транзакционных приложений, OLTP-запросов баз данных, биллинга, интеграционных шин.

На данный момент технология многопотоковости используется Sun Microsystems в процессорах трех поколений. Первым был UltraSPARC Т1 с 32 потоками. Вторым стал UltraSPARC Т2, в котором реализовано 64 потока на каждом процессоре. Помимо этого, в процессор UltraSPARC T2 встроена вся необходимая для создания сервера инфраструктура. Третье поколение получило название UltraSPARC Т2 Plus, и на его основе появилась возможность возникновения многопроцессорной конфигурации. Столь большое количество потоков на каждом многоядерном процессоре позволяет создавать очень мощные системы при довольно компактных размерах. Флагман линейки новых продуктов — сервер Sun SPARC Enterprise Т5440 способен использовать 256 вычислительных потоков, работающих одновременно.

Понятно, что для наиболее полного использования этих ресурсов эффективно использовать технологии виртуализации. В серверах Т‑серии есть встроенная технология виртуализации, именуемая «логическими доменами» (LDOM). Она позволяет разбить сервер на логические области, ресурсы которых полностью отделены друг от друга. В каждой из этих областей может работать своя операционная система, то есть теоретически любая ОС, понимающая SPARC-архитектуру, — Solaris, Linux, Unix. Фактически же на данный момент эта технология работает только с ОС Solaris версии 10 разных релизов.

В отличие от других технологий виртуализации, которые задействуют все ресурсы для каждой виртуальной машины на определенный период времени, разработанная Sun Microsystems технология позволяет выделить для каждой виртуальной машины свой набор ресурсов. Как следствие, на одном сервере можно создать 128 независимых виртуальных машин — по числу потоков (хотя на Sun SPARC Enterprise Т5440  256 потоков, пока там поддерживается лишь 128 логических доменов).

Для более гибкого разделения ресурсов виртуальных машин создана технология Solaris Zones. В ней виртуализация реализуется уже не на уровне гипервизора, а на уровне операционной системы, внутри которой создается контейнер, и к нему привязываются ресурсы. Таким образом можно создать свыше 4000 контейнеров в каждой копии ОС. Но в этом случае все программные продукты должны быть совместимы на уровне копии ОС, под которой они работают. Однако и здесь существует возможность запускать приложения, написанные под ранние версии ОС Solaris, в специальных контейнерах, но все они работают на одном ядре. При этом любой сбой программного продукта, не затрагивающий ядро системы, полностью изолирован от влияния на все другие процессы, работающие под этой копией ОС.

Эти возможности позволяют использовать новые системы Sun Microsystems как идеальную платформу для консолидации. На одном сервере можно реализовать всю инфраструктуру ЦОДа — выделить логические домены, запустить в них приложения, наладить между ними сетевой обмен, построить системы хранения данных и т.  д. Как показали тесты, проведенные Sun Microsystems, в старшем сервере данной линейки продуктов — Sun SPARC Enterprise Т5440 — умещается все необходимое, чтобы обеспечивать работу 14 000 пользователей CRM‑системы, причем время ответа на запрос пользователя не превышает одной секунды. Учитывая, что энергопотребление данной системы при пиковой нагрузке составляет 1,9 кВт, форм-фактор 4U, а обслуживать ее может один администратор, можно представить, насколько существенна будет оптимизация затрат.