物联网工程设计与实施第4章-数据中心设计课件.pptx
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- 联网 工程设计 实施 数据中心 设计 课件
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1、第第4 4章章 数据中心设计数据中心设计 高性能计算机选择高性能计算机选择 服务器选择服务器选择 存储系统设计存储系统设计 云计算服务设计云计算服务设计 机房工程设计机房工程设计1/524.1 4.1 数据中心设计的主要任务数据中心设计的主要任务(1)设计高性能计算机系统。设计高性能计算机系统。(2)设计服务器系统。设计服务器系统。(3)设计数据存储系统。设计数据存储系统。(4)设计核心网络。设计核心网络。(5)设计机房。设计机房。(6)设计机房装修方案。设计机房装修方案。 2/524.2 4.2 设计方法设计方法(1)分类设计分类设计(2)找有资质的公司协助设计找有资质的公司协助设计 3/5
2、24.34.3高性能计算机选型高性能计算机选型p高性能计算机的作用高性能计算机的作用 运行用户程序运行用户程序 提供云计算服务提供云计算服务p高性能计算机的结构高性能计算机的结构 SMP MPP 集群集群4/52uSMPSMP计算机计算机Symmetrical MultiProcessingCPU/Cache互联结构I/O内存CPU/CacheCPU/Cache5/52uSMPSMP计算机计算机 主要特点是:主要特点是: 共享存储器系统共享存储器系统 对称性对称性 单地址空间单地址空间 每一每一CPU具有本地缓存具有本地缓存caching 利用存储器实现利用存储器实现CPU之间的通信之间的通信
3、 主要用途:主要用途: 运行串行性较强的程序,例如数据库系统运行串行性较强的程序,例如数据库系统 程序没有充分并行化:实现指令级并行程序没有充分并行化:实现指令级并行 选择要求:选择要求: 单个单个CPU的处理能力对最终性能的影响大,应尽量选的处理能力对最终性能的影响大,应尽量选择主频高、流水线多、可并行执行线程多的择主频高、流水线多、可并行执行线程多的CPU。6/52uMPPMPP计算机计算机MPP:Massively Parallel ProcessorsP/CMP/CBus / CrossBarNICP/CMP/CBus / CrossBarNICHigh-Speed Network(H
4、SN)Disk,I/ODisk,I/ODisk,I/O7/52uMPP计算机 专用高速互联网专用高速互联网8/523D TorusuMPP计算机 四类节点:四类节点: 计算节点计算节点:承担计算功能,数量最多。:承担计算功能,数量最多。 I/O节点节点:负责对外完成:负责对外完成I/O功能,包括对网络存储系统功能,包括对网络存储系统的访问。的访问。 服务节点服务节点:执行公共的系统调用。:执行公共的系统调用。 系统节点系统节点:执行开关机、调试等功能。:执行开关机、调试等功能。9/52uMPP计算机 结构特点结构特点分布式存储分布式存储分布式分布式I/OI/O每个节点有多个每个节点有多个Pro
5、cessorProcessor和和Cache(P/C)Cache(P/C)及本地存储器及本地存储器局部互联网(早期:总线;现在:局部互联网(早期:总线;现在:CrossBarCrossBar等)等)通过通过NICNIC与与HSNHSN相连相连可扩展性较好可扩展性较好 用途用途科学计算、工程计算科学计算、工程计算网络服务网络服务 系统管理:节点独占式调度以提高性能系统管理:节点独占式调度以提高性能10/52u集群计算机集群计算机 将一组相互独立的计算机(称为节点),利用高将一组相互独立的计算机(称为节点),利用高速通信网络组成的一个单一的计算机系统,并以速通信网络组成的一个单一的计算机系统,并以
6、单一系统的模式加以管理单一系统的模式加以管理 三种组装方式:三种组装方式:11/52独立式独立的计算机放在书架一样的机架上独立的计算机放在书架一样的机架上12/52机架式独立的计算机封装成扁平状,放在机柜中独立的计算机封装成扁平状,放在机柜中13/52刀片式 每台计算机称为一个刀片,插在刀箱中每台计算机称为一个刀片,插在刀箱中 刀箱内集成网络、电源等刀箱内集成网络、电源等刀箱刀箱刀片主板14/52集群节点集群节点 三类:三类: 管理节点管理节点:完成作业调度、其他节点监控、与:完成作业调度、其他节点监控、与用户交互的功能。用户交互的功能。 计算节点计算节点:完成具体的计算、处理等功能。:完成具
7、体的计算、处理等功能。 I/O节点节点:实现对共享外存的控制。:实现对共享外存的控制。15/52集群内部互联集群内部互联 通常组成三个网络:通常组成三个网络: 计算网络计算网络:包括计算节点、管理节点,通常用高速网:包括计算节点、管理节点,通常用高速网络互联。络互联。 管理网络管理网络:包括所有节点,用于分发命令、收集状态,:包括所有节点,用于分发命令、收集状态,实现管理功能。实现管理功能。 I/O网络网络:包括:包括I/O节点、计算节点等,主要完成对共享节点、计算节点等,主要完成对共享外存的外存的I/O操作。操作。 计算网络:计算网络:Infiniband,Gbe I/O网络:网络:Infi
8、niband,Gbe 管理网络:管理网络:Gbe16/5217集群的典型结构Infiniband交换机校园网交换机管理节点DL385节点1100M管理交换机1000M数据交换机节点19节点1100M管理交换机1000M数据交换机节点19节点1100M管理交换机1000M数据交换机节点19节点1100M管理交换机1000M数据交换机节点19I/O节点1I/O节点nFC交换机GPU异构集群 GPU(Graphic Processing Unit)用于图形图)用于图形图像处理(显卡)像处理(显卡) 通用计算的功能通用计算的功能(GPGPU),达,达GPGPU2880核、核、5Tflops计算能力。计
9、算能力。CPUGPUDataData计算计算/等待任务/指令结果18/52集群的特点与适用领域集群的特点与适用领域 特点:特点: 节点独立节点独立 可扩展可扩展 适用:适用: 高并行性的科学与工程计算高并行性的科学与工程计算 高吞吐量的网络计算,如各种网络服务器高吞吐量的网络计算,如各种网络服务器 不适合用作数据库服务器不适合用作数据库服务器 19/52u高性能计算机的高性能计算机的CPUCPU RISC IA CISC VLIMu高性能计算机的其它技术高性能计算机的其它技术 内存:内存:ECCECC,电池,电池 应急管理应急管理EMPEMP 网络监控网络监控 热插拔热插拔20/52u高性能计
10、算机的作业调度系统高性能计算机的作业调度系统 LSF(Load Sharing Facility)-Platform-IBM PBS Pro(Portable Batch System )-NASA Gridview21/524.4 4.4 服务器选择服务器选择p 服务器基本要求服务器基本要求(1)性能要稳定)性能要稳定(2)以够用为准则)以够用为准则(3)应考虑扩展性)应考虑扩展性(4)要便于操作管理)要便于操作管理(5)满足特殊要求)满足特殊要求(6)配件搭配合理)配件搭配合理(7)理性看待价格)理性看待价格(8)售后服务要好)售后服务要好22/52p服务器配置与选择要点服务器配置与选择要
11、点 1数据库服务器数据库服务器 硬件:优先级为内存、磁盘、处理器硬件:优先级为内存、磁盘、处理器 软件:软件:Oracle,DB2,SQL Server,PostGreSQL,MySQL,Access23/52p服务器配置与选择要点服务器配置与选择要点 2Web服务器服务器 硬件:优先级为网络系统、内存、磁盘系统、硬件:优先级为网络系统、内存、磁盘系统、CPU 软件:软件:Unix, Linux, Windows; WebLogic, Tomcat+Appache,24/52p服务器配置与选择要点服务器配置与选择要点 3文件服务器文件服务器 硬件:优先级为网络系统、磁盘系统和内存硬件:优先级为
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