EchoStreams GridStreams 是一個 2U、高密度四節點服務器平台，專為高性能數據中心和開放計算聯盟雲服務提供商而設計。 四個節點中的每一個都具有半寬主板，支持單或雙英特爾至強 2600 處理器，並根據主板配置提供一個或兩個 PCIe 擴展槽空間。 GridStreams 在中間提供一組八個 7mm 2.5" 驅動器托架，設計為在計算節點之間各共享兩個。配置為數據中心使用，節點和驅動器托架可從機箱前部維修，兩者都是熱插拔的. 機箱背面只有風扇和電源，設計用於在新的數據中心環境中更換，其中機架為服務器機箱提供 12VDC 和冷卻氣流。
GridStreams 已加入StorageReview 測試實驗室，成為我們全新資料庫和軟體應用測試環境中高效能全快閃儲存陣列測試的關鍵元件。這款運算密集型 2U 四節點系統將提供所需的系統資源，以便在即將進行的應用測試中有效評估高階儲存設備的效能。合成基準測試（相對而言）運作所需的系統資源並不多，即使在合成工作負載中產生 1 萬到 2 萬 IOPS，也可以在一台雙 CPU 伺服器上完成。而實際應用消耗如此大的 I/O 量則需要指數級增長的資源，所需的 CPU 核心數和記憶體都遠遠超出單一伺服器的容量。為了在 StorageReview 測試實驗室中模擬這些負載，我們使用了多種系統和配置，包括四節點 EchoStreams GridStreams，以獲得運行最新應用基準測試所需的高運算密集型資源。
EchoStreams 網格流規範
- 機箱高度：2U
- 計算節點：4
- 主板：半寬至 18" 深
- 芯片組：Intel C602
- 處理器（每個節點）
- 配置：2 x Intel E5-2640（2.5Ghz，15MB 緩存，6 核）
- 支持：2 x Intel Socket 2011 / Xeon E5-2600 系列
- 內存（每個節點）
- 配置：128GB (16 x 8GB)
- 插槽總數：16（每個 CPU 4 通道，每個 CPU 8 個 DIMM）
- 最大 512GB RDIMM/最大 128GB UDIMM
- 存儲（每個節點）
- 配置：2 x 100GB Micron RealSSD P400e
- 2 x 2.5" 7mm 硬盤或 SSD
- 2 個 SATA 6.0Gb/秒
- I/O 擴展（每個節點）
- 配置： Mellanox ConnectX-3 QDR InfiniBand 56Gb/s 網卡
- 1 個 PCIe x16（Gen3 x16 鏈路）
- 電源（每個節點）：400W 開放式框架 PSU
- 機箱冷卻：4 x 熱插拔 80mm 風扇
- 前面板（每個節點）
- 帶 LED 的電源開關
- 帶 LED 定位開關
- 重置開關
- 系統警告 LED
- 板載連接（每個節點）
- 2 x 英特爾服務器級 GbE LAN
- 1 個支持 iKVM 的管理 LAN
- 可選的板載單端口 Mellanox ConnectX-3 QDR InfiniBand
硬體選項
EchoStreams GridStreams 四節點服務器基於商用硬件，這意味著硬件選項可以取決於購買者的需求。 隨附的系統 StorageReview 提供了多種連接選項，從板載 SAS 和 SATA 到以太網和可選的板載 InfiniBand。 每個節點都支持單處理器和雙處理器配置，目前 EchoStreams 支持 Intel Xeon E5-2600 處理器。
GridStreams 機箱內部的本機儲存配置方式是依照節點進行的；每個節點透過插槽連接器連接到前面板八個 7mm SSD/HDD 硬碟位元中的兩個。每個節點都是獨立的，在需要維護時可以快速斷開連接並取出。整合 RAID 也是一個可選功能，它允許使用兩塊硬碟或 SSD 組成 RAID 1 配置，以應對硬碟故障。在我們的實驗室中，我們在多作業系統環境下，每個運算節點都使用兩塊Micron P400e SSD，沒有採用冗餘設計。一塊 SSD 用於啟動 CentOS 6.3 系統，另一塊用於啟動 Windows Server 2012 系統。
為了滿足我們實驗室的獨特需求，我們為每個節點配備了自主研發的Mellanox ConnectX-3 InfiniBand 網路卡，佔用唯一的 PCIe 3.0 插槽。之所以選擇 InfiniBand，是因為它具備我們最新應用基準測試所需的高吞吐量和低延遲特性。如果客戶需要，每塊主機板還可以配備板載 Mellanox ConnectX-3 QDR 接口，從而釋放出唯一的 PCIe 插槽用於其他用途。這為每個系統提供了極大的靈活性，使用戶能夠充分利用每個節點的效能。
監控和管理
每個節點都包含一個專用以太網端口，用於通過 iKVM 接口進行板載管理。 iKVM 支持控制台重定向和遠程驅動器託管，允許管理員遠程設置或診斷系統，而無需直接連接到系統。 GridStreams iKVM 接口廣泛用於每個節點的初始設置，以便在測試實驗室中快速使平台上線。
隨附的管理軟件還支持遠程電源控制，並為用戶提供第二熱、電源和冷卻信息。 只需一眼，用戶就可以檢查 PSU 電壓引線、風扇速度以及主板和 CPU 溫度。 這些傳感器中的每一個都可以記錄，提供了一個機會來監控從空閒到重載的條件如何變化，以確保系統為他們的環境正確配備。
設計和建造
EchoStreams GridStreams 的獨特設計將主機板和 I/O 介面置於機箱前部而非後部，從而為採用這種佈局的資料中心提供了更大的靈活性。儘管 StorageReview 實驗室採用的是傳統的機架式環境，我們仍然能夠將 GridStreams 整合到我們的Eaton S 系列機架中，並透過插槽佈線。在板載網路連接方面，節點包含兩個 Intel 1GbE 連接埠以及一個專用於 iKVM 管理的 1GbE 連接埠。前面板上還有一個用於安裝單個 QSFP InfiniBand 連接埠的開口，該連接埠位於配備此選用擴充模組的主機板上。
GridStreams 伺服器最獨特的設計之一是機殼前方的熱插拔硬碟單元。雖然許多運算節點都在節點內部嵌入了雙儲存託架，但 EchoStreams 另闢蹊徑。在 GridStreams 機箱中，每個節點可以直接存取兩個托架，通常配置為 RAID 1 陣列以實現系統硬碟冗餘。我們的設定採用Micron 的 100GB RealSSD P400e SSD作為 CentOS 6.3 和 Windows Server 2012 的啟動磁碟。
EchoStreams GridStreams 專為在生產環境中輕鬆維護而設計，每個節點都安裝在一個托盤上，托盤可以輕鬆滑出以快速移除主板和 PCIe 接口。 每個托盤使用快速釋放電源和數據連接與機箱連接。 這種設計讓用戶可以在機架環境之外以易於管理的塊設置新硬件或服務單個節點，而無需將整個系統拖出機架。
EchoStreams 為 GridStreams 服務器提供滑軌，利用快速連接配件輕鬆地將滑軌安裝在機架中並將系統滑入到位。 雖然導軌在服務器安裝到我們的機架環境後允許一些延伸，但它們不能完全延伸以服務整個機箱，除非將其完全移除。 考慮到前置節點接入和後置風扇接入，用戶唯一需要從機架上卸下整個機箱的時間是在電源出現故障的情況下。
散熱
EchoStreams GridStreams 提供獨特的從前到後的冷卻設計，其中包含四個位於機箱後部的 80mm 風扇。 這四個風扇為 GridStreams 提供唯一的冷卻和氣流； 首先在 PCIe 卡和 SSD 或硬盤驅動器上吸入冷空氣，其次是處理器，最後是電源。 風扇速度由每個節點控制，允許節流配置文件或將風扇鎖定到全速。 對於我們正在進行的實驗室使用，我們在所有測試中將風扇保持在 100%。 在同時提供電源和冷卻的開放式計算機架中，風扇可以從機箱中移除，以便機架為 GridStreams 機箱提供冷卻。 四個風扇中的每一個都可以現場更換，以滿足長期維護需求。 要卸下發生故障的風扇單元，鬆開兩個帶有手緊旋鈕的固定螺釘，然後從機箱後部拉出該單元。 每個風扇都有一個快速釋放電源連接，因此在移除或插入新的冷卻風扇時無需弄亂電線。
在我們的平均實驗室溫度為 25.8C 的測試中，每個節點空閒時 CPU 溫度為 42C/45C（前/後），然後在負載下增加到 68C/90C。 讓實驗室預熱到 EchoStreams GridStreams 的工作溫度上限，我們在 47C/51C 空閒和 74C/90C 負載下測量每個節點，環境機架溫度為 31C。
電力
GridStreams 可以通過 100-240V 電源或配備低壓機架電源中心的開放式計算數據中心的普通 12VDC 供電。 我們的系統具有四個高效 400 瓦 100-240v 電源，這些電源在節點之間是非冗餘的。 這意味著每個節點都有自己的電源連接，如果一個電源出現故障，則為該特定節點供電的電源就會關閉。 選擇更高級別的效率或電源冗餘的客戶可以轉向支持多個 GridStreams 服務器的 EchoStreams 12VDC 機架電源中心之一。 RPC 提供自動縮放的內部 N+1 電源節點，可適應需求、加電或斷電以保持系統負載處於效率最大化的狀態。
在我們的測試中，使用 8GB DDR3 RDIMM 記憶體條、兩顆 Intel Xeon E5-2640 CPU 和一塊 Mellanox ConnectX-3 InfiniBand 網路卡配置的節點，測得其空閒功耗為 98 瓦，在 CPU 滿載的情況下，使用Eaton 高級 ePDU供電時增加功耗。空閒時的功率因數為 0.93，滿載時增加至 0.97。
結語
EchoStreams GridStreams 四節點 2U 計算平台在關鍵時刻加入 StorageReview 實驗室，因為我們擴展到更大規模的基於應用程序的測試，這需要越來越多的通用計算解決方案來推動最佳案例應用程序性能。 當然，GridStreams 不僅解決了性能問題，還解決了開放計算聯盟成員的密度和專業要求。 外殼和刀片的可維護性以及前置 I/O 端口使 GridStreams 成為雲服務提供商的理想解決方案，他們幾乎沒有從傳統服務器提供商那裡獲得的選擇。 此外，EchoStreams 計劃繼續發展該平台，最終移除風扇和電源，它們將合併到智能機架中，在大型數據中心處理這些任務。
我們的目標沒有大型數據中心那麼雄心勃勃，但在更適度的規模上，能夠模擬真實世界的計算和存儲環境對於正確的測試和評估至關重要。 為此，GridStreams 解決方案成為實驗室的寶貴部分，因為我們繼續擴大與存儲和整個生態系統相關的測試範圍。
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