【观察】后疫情时代,数据中心效率与成本的“平衡术”
申耀的科技觀察
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今年疫情期間,我們可以看到大量的創新技術應用到實際場景之中,以及包括遠程辦公、在線教育、在線醫療等新需求快速的涌現,無疑都極大的加速了企業數字化轉型的步伐。
這些巨大的變化背后,都有同一種“隱形”的力量在做支撐,這就是計算力。特別是隨著“從云到邊緣”的逐漸落地,大大擴展和延伸數據范圍的同時,也讓數據的挖掘和分析變得十分復雜,更對計算架構、存儲分析乃至存儲管理都提出了更大的挑戰。
因此,未來數據中心的數據存儲在哪里,以什么樣的方式存儲,才能帶來計算的高效?同時,在效率增加的同時,又要如何平衡好隨之而來增加的大量成本,這越來越成為了困擾很多企業的新難題。
那么,在后疫情時代,數據中心的效率與成本之間,如何能夠實現“魚和熊掌”兼得的平衡術呢?
效率與成本的平衡
我們知道,數據中心中通常的規則是效率越高,成本就越高,那么企業就必須要平衡效率和成本之間的關系,要么犧牲效率,要么犧牲成本。但事實上,要做到這種平衡關系卻很難,往往存在的一個有趣現象是,要么是配置不足,要么是配置過度。
一方面,從配置不足看,數據中心的運維管理人員都明白,基礎設施需要現代化、應用必須更快地提供洞察、數據不斷增加且遍布各處使得工作負載迅速擴大。這些因素都會對資源提出需求,但由于很多客觀的因素,特別是擔心對總體擁有成本帶來“負面影響”。因此,即使資源或者配置不足,很多運維管理人員對此也“心有力而于不足”。換句話說,對很多企業而言,降低成本和優化關鍵性能指標(包括資源利用率)的壓力將長期存在。
另一方面,從配置過度看,由于數據中心往往會經歷周期性波動和偶發高峰,內存不足會導致磁盤交換,從而產生性能瓶頸。所以,即使實際利用率很少達到高峰水平,很多運維人員仍會采取擴大內存容量以應對峰值負載的策略,由此又出現了一個配置過度的問題。
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調研機構ControlUp在2018年發布的一份報告顯示,77%的服務器存在過度配置的現象。同時,在調查涉及的所有服務器中,服務器的平均過度配置程度達 55%。更重要的是,調查還顯示,不到五分之一的服務器為峰值負載和增長分配了大小合適的內存。
這也讓企業不得不去思考,是不是有更好的解決方案,既能夠滿足高效的追求,也不會大幅度提高成本呢?在此背景下,英特爾傲騰持久內存(Optane PMem)“應運而生”,它可以在大內存需求的應用場景下,提供更多的使用模式和更優的性價比。在滿足高效的同時,也能有效降低成本,是一種“魚和熊掌”都可以兼得的解決方案。
目前,英特爾傲騰持久內存可提供三種模式以適應不同場景的需求,包括App Direct Mode(AD)、Memory Mode(MM)和App Direct Mode 雙重模式。
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英特爾傲騰持久內存提供三種使用模式
一是,AD模式下的英特爾傲騰持久內存可以用作非易失性(持久)存儲。持久特性不僅可以在斷電時保護數據,還可以縮短應用重啟時間并提高應用的性能,因為內存不再需要被 持續刷新到存儲設備中;二是,MM模式下的英特爾傲騰持久內存能使用戶經濟高效地擴展易失性系統內存,從而增加虛擬機密度和可供應用使用的內存量;三是,雙重模式(即AD+MM)下,一部分內存可以用作非易失性(持久)存儲,其他部分則可用作高速易失性系統內存。
不難看出,這就為企業數據中心效率和成本之間的平衡探尋到了一種全新的模式,同時也為企業的數字化轉型提供了更為堅實的基礎。
“魚和熊掌”兼得
接下來,我們不妨通過一個實際案例,來更加詳細的了解一下英特爾傲騰持久內存是如何施展這種“平衡術”的。
作為一款風靡世界的游戲《我的世界》的托管商,Nitrado發現,類似像《我的世界》這樣的游戲,對計算和內存資源的要求越來越高,但消耗的資源并不對稱。比如在單個處理器有20到24個內核的雙路服務器上,CPU 利用率還沒有達到高峰,系統內存就已經耗盡,這就限制了Nitrado在服務器上所能托管的游戲實例數量,并導致計算資源閑置。
面對這種挑戰,Nitrado 有兩個選擇:要么是購買性能略遜色的處理器,或者為服務器增加更多DRAM 內存,但性能不夠出色的服務器必然降低用戶體驗,而增加更多DRAM內存卻會大幅提升成本,但是,內存價格通常不會隨 DRAM 線性擴展,而是很快就會昂貴得令人卻步。
因此,Nitrado 尋求的解決方案是需要能夠以高性價比大幅擴展系統內存,而不會造成成本壓力或在游戲過程中降低系統性能和用戶體驗。通過選型對比,Nitrado 最終決定選擇英特爾傲騰持久內存。
英特爾傲騰持久內存為Nitrado帶來的優勢是,它可以在傳統的數據中心級內存和存儲分層架構中加入全新而靈活的內存層。同時,其內存模式讓每個插槽可添加多達3TB的內存,單臺服務器最高可安裝 6TB英特爾傲騰持久內存。這樣不但大大提升了服務器的CPU利用率,同時單個服務器的游戲實例數得以增加,降低了 Nitrado的總體擁有成本,還能保持良好的游戲性能。
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英特爾傲騰持久內存讓Nitrado能夠在降低成本的同時將性能保持在高位
現在,經過這種配置優化之后,Nitrado發現單臺服務器并發運行的《我的世界》實例數從182 增加到至少500個,等于將游戲實例密度增加了175%,而CPU 利用率從40%攀升到85%,由此減少了總體擁有成本。大內存又帶來更多擴展機會,為將來的業務擴張提供靈活性,服務更多客戶。
Nitrado 的案例表明:使用英特爾傲騰持久內存擴展系統內存,可以顯著提升數據中心效率,為客戶和最終玩家造福;同時,游戲開發者不再受內存資源所限,而這正是英特爾傲騰持久內存的“魔力”所在。
架起一座新“橋梁”
今天,無論是在私有云的虛擬化環境之下,還是在混合云部署的模式下,客戶也都能夠輕松享受到由英特爾帶來的“福利”,通過和VMware和微軟的通力合作,英特爾正以技術創新大幅度提升數據中心的效率,并且讓客戶無懼“成本”帶來的挑戰。
具體來說,在VMware虛擬化環境下,特別是那些把Microsoft SQL Server 等數據庫應用跑在VM虛擬機中的用戶,就可以通過英特爾傲騰持久內存三種創新的模式,突破 DRAM 限制并擴展內存容量,從而獲得諸多益處。
可以看到,英特爾通過對兩個并排運行的VMware vSphere系統進行了一項測試,其中一個系統采用768 GB DRAM的配置,另一個系統則采用192 GB DRAM和 1 TB 的英特爾傲騰持久內存。
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英特爾傲騰持久內存將VMware虛擬機密度提高多達 25%
數據顯示,僅采用 DRAM 的平臺在滿足 SLA 性能水平的條件下可支持的虛擬機數量為152個;而采用英特爾傲騰持久內存的平臺,可在相同的性能水平下支持的虛擬機多達190個,單個節點的虛擬機數量增加了25%;此外,采用了英特爾傲騰持久內存的配置還使單個虛擬機的硬件成本降低了17%。
同樣,在混合云環境中,微軟將英特爾傲騰技術和英特爾傲騰固態盤引入Azure Stack HCI,也大大提高了企業和機構提高數據吞吐量、減少延遲、經濟高效地增加了內存容量。
測試顯示,在模擬 Microsoft ?Storage Spaces Direct 上的多虛擬機環境的工作負載時,與僅使用 SATA 固態盤的解決方案相比,將英特爾傲騰固態盤添加到Azure Stack HCI后,可在減少一臺服務器的同時將響應時間提速 26.6%,IOPS 提高多達 52.9%。
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Azure Stack HCI引入英特爾傲騰技術,提高了數據吞吐量并減少了延遲
此外,對于內存密集型工作負載,英特爾傲騰持久內存提供的優勢可超越僅配置 DRAM 的方案。測試顯示,通過使用“內存模式”下的英特爾傲騰持久內存,能夠經濟高效地擴展Azure Stack HCI的系統內存,將單節點的虛擬機數量增加多達36%,不僅增加了Azure Stack ?HCI集群的虛擬機密度,同時顯著降低了成本。
總的來說,全新的英特爾傲騰技術,在傳統內存與存儲之間架起一座橋梁,不僅使數據中心效率與成本之間得到平衡,同時也可以讓新技術應用變得更簡單,并滿足多種內存密集型工作負載,更好的幫助企業迎接數字化轉型的挑戰。
從這個角度來看,在后疫情時代,追求數據中心更好的效率,同時降低成本帶來的挑戰,企業可以通過選擇英特爾傲騰持久內存的“加持”,而它也能夠真正為企業的數字化轉型之旅提供更為強大的驅動力。
申耀的科技觀察,由科技與汽車跨界媒體人申斯基(微信號:shenyao)創辦,18年企業級媒體工作經驗,專注產業互聯網、企業數字化、渠道生態以及汽車科技內容的觀察和思考。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【观察】后疫情时代,数据中心效率与成本的“平衡术”的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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