一、小核心大集群

我們需要知道,并不是每個(gè)工作負(fù)載都需要有多核芯片來提供強(qiáng)大計(jì)算性能。很多計(jì)算任務(wù)需要的計(jì)算性能相對(duì)要求并不大,但其大批量處理需要有高效的處理效率。比如為數(shù)百萬人提供靜態(tài)HTML頁面服務(wù)或者無數(shù)個(gè)單獨(dú)計(jì)算任務(wù)組成Hadoop大數(shù)據(jù)分析平臺(tái),都是這種微服務(wù)器大展身手的好舞臺(tái)。

“變形”二合一 淺析微服務(wù)器十大看點(diǎn)

微服務(wù)器迎來大商機(jī)

二、小任務(wù)高效率

微服務(wù)器并不需要太多成本來構(gòu)建強(qiáng)大的芯片平臺(tái)。通過精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)剔除很多不必要的高級(jí)功能,從容應(yīng)對(duì)輕量級(jí)工作負(fù)載。相比很多高級(jí)別的專屬服務(wù)器,微服務(wù)器可以較好地勝任常規(guī)應(yīng)用。

三、低能耗低成本

相比90W熱設(shè)計(jì)功耗的高端服務(wù)器,利用微服務(wù)器并不會(huì)浪費(fèi)多余的計(jì)算力。通常來說,微服務(wù)器的TDP熱設(shè)計(jì)功耗一般介于10W和45W之間。更低的能耗意味著更低的運(yùn)行成本,擁有更高的每美元工作負(fù)載效率。

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微服務(wù)器提供全新高密度選擇

眾所周知,應(yīng)用在各企業(yè)級(jí)領(lǐng)域的服務(wù)器,能耗成本在整個(gè)運(yùn)營(yíng)成本中占有相當(dāng)大的比例。有數(shù)據(jù)顯示,全球每年服務(wù)器消耗的能耗費(fèi)用占服務(wù)器采購費(fèi)用的一半,約為320億美元。另一方面,采用新型低功耗處理器的微服務(wù)器,由于其擁有的超過密度特點(diǎn),在一臺(tái)微服務(wù)器中處理器熱設(shè)計(jì)功耗每減少10瓦,就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)千瓦的功耗節(jié)省。

四、節(jié)省空間占用

微服務(wù)器一般來說都是基于驅(qū)動(dòng)器尺寸、SoC片上系統(tǒng)板塊進(jìn)行構(gòu)建,將服務(wù)器的關(guān)鍵部件——CPU、內(nèi)存、系統(tǒng)I/O整合在一塊板卡里面。小尺寸的板卡有利于以集群的形式部署在微服務(wù)器里面,從而為數(shù)據(jù)中心提供更為顯著的空間節(jié)省。

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基于英特爾Atom S1200架構(gòu)的HP Moonshot Gemini服務(wù)器節(jié)點(diǎn)

比如此前惠普宣傳將推出1600個(gè)Project Moonshot Calxeda EnergyCore的微服務(wù)器,構(gòu)建在基于ARM的SoC系統(tǒng)板卡之上。這種結(jié)構(gòu)的服務(wù)器如果部署在僅為傳統(tǒng)服務(wù)器機(jī)架的一半空間內(nèi),即可提供輕量級(jí)業(yè)務(wù)工作負(fù)載擴(kuò)展,也就是在半U(xiǎn)的空間內(nèi)就能提供10個(gè)1U機(jī)架服務(wù)器的輕量級(jí)工作負(fù)載支撐。微服務(wù)器有助于減少線纜、交換機(jī)、周邊附屬設(shè)備的數(shù)量,其結(jié)果就是,可以實(shí)現(xiàn)89%的能耗節(jié)省和63%的成本節(jié)約。

五、Web托管商鐘情于微服務(wù)器

Web托管商日益鐘情于微服務(wù)器的使用。還是根據(jù)剛才的例子,惠普就曾表示,很多托管商希望部署類 似Moonshot微服務(wù)器來優(yōu)化整個(gè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的效率。

很多公司隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)張而擴(kuò)展,比如谷歌、Facebook等公司都在考慮采用微服務(wù)器。它們大部分時(shí)間需要在一個(gè)廣泛的分布式環(huán)境下處理眾多輕量化計(jì)算任務(wù)。而且它們也有自己的技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)來驅(qū)動(dòng)本地的軟硬件優(yōu)化從而更好地支持這些微服務(wù)器集群。

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全球微服務(wù)器出貨量預(yù)測(cè)(來源:IHS iSuppli Research)

大型Web公司比如Facebook還對(duì)微服務(wù)器進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試,而且多種微服務(wù)器設(shè)計(jì)也從其主導(dǎo)的Open Compute Project得以誕生。

隨著公有云服務(wù)的不斷增長(zhǎng),微服務(wù)器的需求也將隨著增長(zhǎng),尤其是在處理輕量級(jí)云服務(wù)工作負(fù)載的應(yīng)用場(chǎng)景,將能發(fā)揮更大作用。

六、微服務(wù)器舞臺(tái)有限

微服務(wù)器對(duì)于更需要計(jì)算資源的工作負(fù)載而言,比如企業(yè)IT、高級(jí)科學(xué)或者技術(shù)研發(fā)等,多少會(huì)顯得力不從心。也就是說,對(duì)于單個(gè)線程單個(gè)內(nèi)核下的性能輸出和應(yīng)對(duì)復(fù)雜、難以駕馭的業(yè)務(wù)應(yīng)用而言,微服務(wù)器難以勝任。

除此之外,微服務(wù)器集群需要對(duì)軟件進(jìn)行重寫才能完全兼容——這對(duì)于管理者或者企業(yè)用戶而言都是一個(gè)不小的麻煩。重新編寫軟件的目的是為了在多個(gè)微服務(wù)器和并行計(jì)算中實(shí)現(xiàn)一致性,而且還需要在微服務(wù)器與集群中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的良好通信。

七、微服務(wù)器重塑服務(wù)器市場(chǎng)

在服務(wù)器市場(chǎng)上占據(jù)90%以上份額的英特爾,在微服務(wù)器領(lǐng)域正面臨著ARM陣營(yíng)的競(jìng)爭(zhēng)。這種競(jìng)爭(zhēng),一方面源自英國(guó)公司ARM所采取的獨(dú)特授權(quán)方式,使得ARM陣營(yíng)的諸多芯片廠商能夠更快速地部署市場(chǎng);另一方面,基于ARM的芯片在能耗方面確實(shí)有不少優(yōu)勢(shì),雖然在單個(gè)線程方面的性能遠(yuǎn)不如x86芯片。

目前,ARM和英特爾各自都擁有面向微服務(wù)器市場(chǎng)的低功耗處理器。去年,英特爾推出了首個(gè)64位凌動(dòng)S1200(Centerton)SoC,今年英特爾在IDF2013大會(huì)上宣布將推出下一代22nm制程工藝的Avoton SoC以及v3系列的至強(qiáng)E3處理器家族。

而ARM及其陣營(yíng)中的其他合作伙伴目前主要基于其32位的Cortex A9和Cortex A15架構(gòu)芯片,其64位的v8架構(gòu)將有望在明年推出。AMD則會(huì)在今年推出低功耗的Kabini芯片(整合了多核CPU和Radeon HD GPU)。

傳統(tǒng)服務(wù)器巨頭惠普和戴爾也推出了不少微服務(wù)器產(chǎn)品,比如惠普前段時(shí)間發(fā)布的Project Moonshot 項(xiàng)目微服務(wù)器,它采用了英特爾凌動(dòng)Centerton架構(gòu)設(shè)計(jì)。戴爾則很早就推出了基于至強(qiáng)E3低功耗的PowerEdge C5220微服務(wù)器。

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Dell PowerEdge C5220

IBM也計(jì)劃推出全球密度最高的64位微服務(wù)器,通過與Astron Dome合作,將發(fā)布超過100個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)、500個(gè)內(nèi)核、內(nèi)存多達(dá)2TB的微服務(wù)器。

但另一方面,對(duì)于Facebook和谷歌等公司而言,它們繞過了傳統(tǒng)服務(wù)器OEM廠商而采取了自行設(shè)計(jì)定制化服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心硬件的做法。ARM也不斷將其芯片推行企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心,以其低功耗優(yōu)勢(shì)搶占微服務(wù)器市場(chǎng)。

八、英特爾和ARM各有所長(zhǎng)

如果在芯片領(lǐng)域俺實(shí)力排隊(duì)的話,英特爾當(dāng)之無愧為頭號(hào)廠商。英特爾的Centerton處理器支持很多重 要的企業(yè)級(jí)功能,比如64位架構(gòu)、支持ECC內(nèi)存技術(shù)(Error Correction Code)。但早期基于ARM的SoC比如Calxeda的EnergyCore,其功耗會(huì)比英特爾面向微處理器芯片的還要低,這無疑對(duì)于微服務(wù)器市場(chǎng)來說意義深遠(yuǎn)。

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四路Calxeda EnergyCore系統(tǒng)板卡(范正海 攝)

但需要注意的是,服務(wù)器需要結(jié)合軟件來實(shí)現(xiàn)服務(wù)的交付和業(yè)務(wù)支撐。得益于英特爾x86在市場(chǎng)上的統(tǒng)領(lǐng)地位,基于ARM的SoC在軟件生態(tài)系統(tǒng)方面面臨軟肋。為此,很多運(yùn)行于x86平臺(tái)上的軟件需要進(jìn)行修改才能運(yùn)行在ARM的RISC平臺(tái)。也就是說,LAMP(Linux+Apache+Mysql+Perl/PHP/Python)和 OpenStack等服務(wù)器軟件棧需要遷移到ARM。

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英特爾凌動(dòng)S12X9產(chǎn)品家族新特性

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英特爾Avoton SoC新特性

盡管ARM在低功耗方面擁有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),但英特爾創(chuàng)新并未停止。比如有助于減少60%機(jī)架空間的凌動(dòng)S1200以及下一代Avoton服務(wù)器芯片。

九、微服務(wù)器滿足特定應(yīng)用

微服務(wù)器本質(zhì)上就是一種執(zhí)行輕量化任務(wù)的定制化產(chǎn)品。隨著市場(chǎng)的不斷成熟,微服務(wù)器將更多地承擔(dān)細(xì)致化工作負(fù)載,比如SaaS應(yīng)用。

目前基于客戶定制化的微服務(wù)器其實(shí)已經(jīng)上市,比如AMD SeaMicro SM15000的Fabric Compute System,其支持最多達(dá)512個(gè)CPU內(nèi)核,5PB存儲(chǔ)和1.2Tbps雙向帶寬?;萜找裁嫦蜢`活業(yè)務(wù)領(lǐng)域推出了Moonshot微服務(wù)器,支持熱插拔服務(wù)器系統(tǒng)板卡——板卡上內(nèi)置有CPU、內(nèi)存和系統(tǒng)I/O。

十、微服務(wù)器不會(huì)取代傳統(tǒng)服務(wù)器

微服務(wù)器并不會(huì)取代服務(wù)器。微服務(wù)器僅僅是市場(chǎng)中的一個(gè)細(xì)分,并不會(huì)取代傳統(tǒng)的高性能服務(wù)器。2015或者2016年間,微服務(wù)器僅僅是傳統(tǒng)服務(wù)器市場(chǎng)上的一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)。

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wangxueyang

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