“弹性部署”系统设计理念

　　浪潮在新的体系结构中解决了I/O的扩展性问题。

　　实践证明8路以上大型SMP系统（大部分RISC服务器系统的体系结构）和服务器集群系统在解决这个问题上能力是有限的。为解决这个问题，浪潮提出了“弹性部署”应用理念，“弹性部署”体现了浪潮对大规模商业应用系统的理解。这种设计理念强调系统的均衡性，这种均衡性不但表现在处理能力和I/O能力在系统中的均衡（在以前的服务器系统中大家公认I/O系统的发展落后于处理器系统的发展），同时也强调为了保持这种均衡我们必须构筑一种与以前的系统结构不同的面向无阻塞高速互联网络的互联结构以连接系统中各种不同的资源（处理器、网络设备、存储设备），同时这种系统由于具有很好的计算能力可扩展性和I/O能力可扩展性，使得系统不但可以很好的支持高性能计算（HPC，这种应用需要很强的计算能力），也可以很好的支持以联机事务处理为代表的商业应用（这类应用需要处理能力，处理能力是计算能力、网络和存储I/O能力的综合体现）。基于该设计理念，浪潮开始了“天梭工程”，并陆续开发了一系列高性能网络服务器系统。浪潮天梭TS20000体系结构完全遵循了“弹性部署”设计理念。

　　 “弹性部署”的系统设计理念核心，首先是高性能、高可扩展、无阻塞的高速互联交换网络HCC。通过这个交换核心网络能够把系统的处理器单元CU、存储单元SU和通讯单元IU连接起来；同时这个互联交换网络必须能够承载多种不同的通讯：网络I/O通讯、存储I/O通讯和单元间互联协同通讯；这种互联通讯还能够提供较高的点到点的互联带宽，同时这种互联通讯的协议要简单，通讯协议消耗要小，同时通讯的延迟要尽量短；最后，这种互联系统具有很强的扩展能力，能够使系统从十几个单元扩展到几百个单元，同时还能够保证点到点的带宽不会衰减。这种互联网络就是浪潮采用高性能互联体系架构——HCC。

　　 “弹性部署”的系统设计理念另一个核心是将服务器系统中的各种资源按照“单元”组织，形成了处理单元CU（或计算单元）、存储单元SU、网络通讯单元IU和系统管理单元MU四类模块化的可动态增加和减少的系统单元。CU构成了计算能力和处理能力的核心，多个SU整合成统一的高带宽的存储I/O系统，多个IU组成了统一的系统外部网络接口，提供面向以太网络的高吞吐容量。所有的这四类单元通过“无限带宽”HCC连接，通过互联体系结构提供的高带宽低延迟的通讯有机的连接成一个整体，提供一个计算能力、网络I/O能力和存储I/O能力可连续扩展的系统。

　　 “弹性部署”系统设计理念体现了计算能力、数据通讯和输入输出非单极强化，因为这种设计理念并不过分强调计算机系统的内单一资源的过分强化，追求设计中计算能力和I/O能力平衡发展；同时体现了无瓶颈的设计理念，这体现在端到端的高速带宽，同时系统总带宽可连续扩展，不会因为计算单元的增加而成为瓶颈。

　　同时为支撑这种设计理念，浪潮构造了两层中间件系统——系统中间件和应用中间件，通过两种中间件在不同层次上的包装，使得面向这种体系的使用者、管理者和应用软件开发者都感觉不出系统的硬件结构，也就是说系统的硬件结构对用户是透明的或者说是无关的，不同层面的用户对采用这种体系结构的系统的感觉是：这是一台单一的、连续的、高可扩展的高性能服务器系统。同时在这种体系结构之上浪潮还构筑了一系列的管理软件，使得系统内的资源可以被合理的分区以承载不同的应用，同时系统资源可以被动态的在分区之间调度以满足不同应用系统对不同资源的需求。比如一个计算单元在前一分钟可能是数据库系统的一部分，在后一分钟可能会是中间件应用的一部分。

　　基于无阻塞的高速互联网络实现处理能力和I/O能力的高可扩展性，以及基于系统中间件和应用中间件实现的高度灵活性和易用性，构成了“弹性部署”系统设计理念的两个核心。“弹性部署”的设计理念使这个平台轻松的承载其目前面向事务处理的各种大规模数据中心应用，尤其是数据库应用。在这个平台上，可以部署目前流行的基于三层架构的应用平台，把系统中不同的资源分别分配给WEB服务、中间件服务和数据库服务，在分配的过程中可以根据对应用规模的分析，确定各种资源在不同服务上的配置，同时在系统运行的过程中，系统可以根据WEB服务、中间件服务和数据库服务对资源在不同阶段的需求，进行动态配置。同时由于系统具有很好的可扩展性，随着应用规模的增大，在这个系统上可以连续的增加处理器、I/O设备和网络设备，以满足系统对资源的需求。

　　浪潮基于“弹性部署”系统设计理念的指导启动了“天梭工程”，开发了一系列新型高性能网络服务器系统来满足高端商业应用的需求，支撑各种不同的“数据中心”。高端商业应用，比如大规模媒体（视频）点播系统（可以用于电影点播、视频会议和远程教学）、海量数据库系统（可以广泛应用于银行、电信、电子政务和教育等领域），不但对服务器硬件系统的计算能力有很高的要求，同时对系统的I/O能力有更高的要求。浪潮“天梭工程”的产品围绕高速互联的交换网络，实现了高速的存储I/O、网络I/O和集群单元间的通讯，整个系统经过重新设计，大大提升了I/O系统的带宽，缩短了延迟，为面向商业应用提供了开阔的空间。创新地采用“弹性部署”的全新构架，非常好的解决了计算能力的连续可扩展能力和I/O能力连续可扩展不可兼得的难题，为今后的体系结构发展提供了一种非常好的选择。