EchoStreams GridStreams は、高性能データセンターおよび Open Computing Alliance クラウド サービス プロバイダー向けに設計された 2U の高密度クアッドノード サーバー プラットフォームです。 2600 つのノードはそれぞれ、シングルまたはデュアル Intel Xeon 7 プロセッサをサポートするハーフ幅マザーボードを備え、マザーボード構成に応じて 2.5 つまたは 12 つの PCIe 拡張スロットを搭載します。 GridStreams は、中央に XNUMX つの XNUMXmm XNUMX インチ ドライブ ベイのバンクを提供し、コンピューティング ノード全体で XNUMX つずつ共有するように設計されています。データセンターでの使用向けに構成されており、ノードとドライブ ベイはシャーシの前面から保守可能で、どちらもホットスワップ可能です。ファンと電源のみがシャーシの背面にあり、ラックが XNUMXVDC と冷却エアフローの両方をサーバー シャーシに提供する新しいデータセンター環境で交換できるように設計されています。
GridStreamsは、新しいデータベースおよびソフトウェアアプリケーションテスト環境において、高性能オールフラッシュストレージアレイをテストするための重要なコンポーネントとして、StorageReviewテストラボに加わりました。この演算密度の高い2Uクワッドノードシステムは、今後のアプリケーションテストでハイエンドストレージデバイスに効果的に負荷をかけるために必要なシステムリソースを提供します。合成ベンチマークは、（相対的に）実行に多くのシステムリソースを必要とせず、合成ワークロードで1～2MM IOPSを生成する場合でも、単一のデュアルCPUサーバーで実行できます。実際のアプリケーションからその量のI/Oを消費するには、指数関数的に大きなリソースが必要となり、単一のサーバーに収容できる以上のCPUコアとRAMが必要になります。StorageReviewテストラボでこれらの負荷を再現するために、最新のアプリケーションベンチマークを実行するために必要な演算密度の高いリソースを提供するために、4ノードのEchoStreams GridStreamsを含むさまざまなシステムと構成を使用しています。
EchoStreams GridStreams 仕様
- シャーシの高さ: 2U
- コンピューティングノード: 4
- マザーボード: ハーフ幅、最大奥行き 18 インチ
- チップセット: インテル C602
- プロセッサー (ノードごと)
- 構成: 2 x Intel E5-2640 (2.5Ghz、15MB キャッシュ、6 コア)
- サポート: 2 x Intel Socket 2011 / Xeon E5-2600 ファミリ
- メモリ (ノードあたり)
- 構成: 128GB (16 x 8GB)
- スロット合計: 16 (CPU あたり 4 チャネル、CPU あたり 8 DIMM)
- 最大512GB RDIMM/最大128GB UDIMM
- ストレージ (ノードごと)
- 構成: 2 x 100GB Micron RealSSD P400e
- 2インチ2.5mmハードドライブまたはSSD×7
- 2 x SATA 6.0Gb / s
- I/O 拡張 (ノードごと)
- 構成済み： Mellanox ConnectX-3 QDR インフィニバンド 56Gb/秒のNIC
- 1 x PCIe x16 (Gen3 x16 リンク)
- 電源 (ノードごと): 400W オープンフレーム PSU
- シャーシ冷却: 4 x ホットスワップ 80mm ファン
- フロントパネル (ノードごと)
- LED付き電源スイッチ
- LED付きロケートスイッチ
- リセットスイッチ
- システム警告LED
- オンボード接続 (ノードごと)
- 2 x Intel サーバークラス GbE LAN
- iKVM サポートを備えた 1 x 管理 LAN
- オプションのオンボード シングルポート Mellanox ConnectX-3 QDR InfiniBand
ハードウェアオプション
EchoStreams GridStreams クアッドノード サーバーは、汎用ハードウェアに基づいています。つまり、ハードウェア オプションは購入者の要求に応じて選択できます。 StorageReview に付属しているシステムは、オンボード SAS および SATA からイーサネット、およびオプションのオンボード InfiniBand まで、さまざまな接続オプションを提供します。各ノードはシングルおよびデュアルプロセッサ構成をサポートしており、現在 EchoStreams は Intel Xeon E5-2600 プロセッサをサポートしています。
GridStreamsシャーシ内部のローカルストレージはノード単位でプロビジョニングされます。各ノードはソケットコネクタを介して、前面にある8つの7mm SSD/HDDベイのうち2つに接続されます。各ノードは独立しており、必要なサービスが発生した場合は迅速に切断して取り外すことができます。統合RAIDもオプションで選択可能で、2台のハードドライブまたはSSDでRAID1構成を構築してドライブ障害に対応できます。当ラボでは、冗長性のないマルチOS環境で、各計算ノードに2台のMicron P400e SSDを使用しています。一方のSSDはCentOS 6.3でノードを起動し、もう一方のSSDはWindows Server 2012を起動します。
当ラボ独自のニーズを満たすため、各ノードの唯一のPCIe 3.0スロットに、当社独自のMellanox ConnectX-3 InfiniBand NICを搭載しました。InfiniBandは、最新のアプリケーションベンチマークで求められる高スループットと低遅延という特性から、特に選定されました。お客様のご要望に応じて、各マザーボードにオンボードのMellanox ConnectX-3 QDRインターフェースを搭載することも可能で、これにより唯一のPCIeスロットを他の用途に活用できます。これにより、各システムに高い柔軟性がもたらされ、エンドユーザーは各ノードの性能を最大限に引き出すことができます。
監視と管理
各ノードには、iKVM インターフェイスを介したオンボード管理用の専用イーサネット ポートが含まれています。 iKVM はコンソール リダイレクトとリモート ドライブ ホスティングをサポートしているため、管理者はシステムに直接接続することなく、リモートからシステムをセットアップまたは診断できます。 GridStreams iKVM インターフェイスは、テスト ラボでプラットフォームを迅速にオンラインにするために、各ノードの初期セットアップで広範囲に使用されました。
付属の管理ソフトウェアはリモート電源制御もサポートしており、ユーザーに最大 2 番目の温度、電力、および冷却に関する情報を提供します。ユーザーは、PSU の電圧リード、ファンの速度、マザーボードと CPU の温度を一目で確認できます。これらの各センサーはログを記録することもできるため、アイドル状態から高負荷まで状態がどのように変化するかを監視して、システムが環境に適切に装備されていることを確認できます。
設計と構築
EchoStreams GridStreamsのユニークな設計では、マザーボードとI/O接続がシャーシの背面ではなく前面に配置されているため、このレイアウト用に設計されたデータセンターでより高い柔軟性が得られます。StorageReviewラボは従来型のラックマウント環境ですが、Eaton Sシリーズラックのスロットにケーブルを通すことでGridStreamsを統合することができました。オンボードネットワーク接続のために、ノードには2つのIntel 1GbEポートと、iKVM管理専用のもう1つの1GbEポートが含まれています。また、フロントアクセスパネルには、このオプションのアドオンを備えたマザーボードにある単一のQSFP InfiniBandポート用の切り欠きもあります。
GridStreamsサーバーのユニークな設計要素の一つは、シャーシ前面に搭載されたホットスワップ対応のドライブユニットです。多くのコンピューティングノードは、ノード内部にデュアルストレージベイを内蔵していますが、EchoStreamsは異なるアプローチを採用しました。GridStreamsシャーシでは、各ノードが2つのベイに直接アクセスでき、通常は冗長システムドライブ用にRAID1構成となっています。当社の構成では、CentOS 6.3とWindows Server 2012のブートドライブとして、Micronの100GB RealSSD P400e SSDを使用しています。
EchoStreams GridStreams は実稼働環境で簡単に保守できるように設計されており、各ノードはトレイに取り付けられており、スライドさせて 1 回の素早い動作でマザーボードと PCIe インターフェイスを簡単に取り外すことができます。各トレイは、クイックリリースの電源およびデータ接続を使用してシャーシとインターフェースします。この設計により、ユーザーはシステム全体をラックから持ち出すことなく、ラック環境の外で新しいハードウェアをセットアップしたり、管理しやすい単位で個々のノードを保守したりすることができます。
EchoStreams は、クイック接続フィッティングを利用して GridStreams サーバーにスライド レールを提供し、レールをラックに簡単に取り付け、システムを所定の位置にスライドさせます。サーバーをラック環境に取り付けた後、レールをある程度伸ばすことはできましたが、完全に取り外さないとシャーシ全体を保守できるほど完全には伸びません。フロントマウントのノードへのアクセスとリアマウントのファンへのアクセスを考慮すると、ユーザーがラックからシャーシ全体を取り外す必要があるのは、電源障害が発生した場合のみです。
冷却
EchoStreams GridStreams は、シャーシの背面に 80 つの 100mm ファンを組み込んだ独自の前面から背面への冷却設計を提供します。これら XNUMX つのファンは、GridStream に唯一の冷却と空気の流れを提供します。最初に PCIe カードと SSD またはハードドライブ全体に冷気を導入し、次にプロセッサを、最後に電源を導入します。ファンの速度は各ノードによって制御され、プロファイルをスロットリングしたり、ファンをフルスピードにロックしたりできます。継続的なラボ使用では、すべてのテストでファンを XNUMX% に保ちます。電力と冷却の両方を供給するオープン コンピューティング ラックでは、ファンをシャーシから取り外して、ラックが GridStreams シャーシに冷却を提供できるようにすることができます。 XNUMX つのファンはそれぞれ現場交換可能で、長期のメンテナンス要件に対応できます。故障したファン ユニットを取り外すには、指で締めたノブで XNUMX 本の固定ネジを緩め、シャーシの背面からユニットを引き出します。各ファンにはクイックリリースの電源接続が付いているため、新しい冷却ファンを取り外したり挿入したりするときに配線をいじる必要はありません。
ラボの平均温度 25.8 ℃でのテストでは、各ノードのアイドル時の CPU 温度は 42 ℃/45 ℃ (フロント/リア) で、負荷がかかると 68 ℃/90 ℃まで上昇しました。ラボが EchoStreams GridStreams の動作温度の上限までウォームアップできるように、ラック周囲温度 47℃、アイドル時 51℃/74℃、負荷時 90℃/31℃で各ノードを測定しました。
出力
GridStreams は、100 ～ 240V 電源または低電圧ラック パワー センターを備えたオープン コンピューティング データセンターの一般的な 12VDC のいずれかで電源をオフにすることができます。当社のシステムは、ノード間で非冗長である 400 つの高効率 100 ワット 240 ～ 12v 電源を備えています。これは、各ノードに独自の電源接続があり、1 つの電源に障害が発生すると、その特定のノードに電力を供給する電源がダウンすることを意味します。より高いレベルの効率または電源の冗長性を選択するお客様は、複数の GridStreams サーバーをサポートする EchoStreams XNUMXVDC ラック パワー センターのいずれかを利用できます。 RPC は、需要に応じて自動的にスケーリングする内部 N+XNUMX 電源ノードを提供し、電源をオンまたはオフにして、効率を最大化する状態でシステムの負荷を維持します。
8GB DDR3 RDIMM 1枚、Intel Xeon E5-2640 CPU 2基、Mellanox ConnectX-3 InfiniBand NIC 1基で構成されたノードを用いたテストでは、アイドル時の消費電力は98ワットでしたが、Eaton Advanced ePDUを使用した場合、CPU にフル負荷をかけると232ワットに増加しました。アイドル時の力率は0.93で、負荷がかかると0.97に上昇しました。
結論
EchoStreams GridStreams クアッドノード 2U コンピューティング プラットフォームは、ベストケースのアプリケーション パフォーマンスを向上させるためにますます多用途なコンピューティング ソリューションが必要となる、大規模なアプリケーション ベースのテストにスケールアップする重要な時期に、StorageReview ラボに加わりました。 GridStreams は、もちろんパフォーマンスの問題だけでなく、Open Computing Alliance メンバーの密度と特殊な要件にも対応します。エンクロージャとブレードの保守性、および前面に取り付けられた I/O ポートにより、GridStreams は、従来のサーバー プロバイダーから利用できるオプションがほとんどないクラウド サービス プロバイダーにとって理想的なソリューションとなります。さらに、EchoStreams はプラットフォームを進化させ続け、最終的にはファンと電源を廃止し、大規模なデータセンターでこれらの業務を処理するスマート ラックに統合する予定です。
私たちの目的は、大規模なデータセンターの目的ほど野心的ではありませんが、より控えめな規模では、適切なテストと評価を行うためには、現実世界のコンピューティング環境とストレージ環境をシミュレートできることが重要です。そのために、GridStreams ソリューションはラボの非常に貴重な部分となり、ストレージとエコシステム全体に関連するテストの範囲を拡大し続けています。
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