Team Server R1-AIC

Team Server R1-AIC
Архитектура системы и рекомендации по выбору конфигурации

Оглавление

1. Введение
2. Компоновка сервера R1-AIC
3. Процессорная подсистема
4. Подсистема памяти
5. Сетевые порты
6. Слоты расширения
7. Дисковая подсистема
8. Подсистемы питания и охлаждения
9. Прочие подсистемы и компоненты сервера

1. Введение

Представляем вашему вниманию стоечные серверы Team R1-AIC (высота 1U) на базе серверных платформ компании AIC (Эй-Ай-Си).

Компания AIC – крупный OEM/ODM-производитель серверных платформ, корпусов и систем хранения. Штаб-квартира компании находится в Тайване, в РФ компания представлена региональным офисом. Сайт компании aicpc.com.

Основные преимущества одноюнитовых серверов на платформе AIC:

• Поддержка всей линейки процессоров 2^nd Generation Intel Xeon Scalable Processors вплоть до старших моделей с TDP 205W. Отметим для сравнения, что серверные платформы Intel в форм-факторе 1U допускают установку процессоров с TDP не более 165W, а в серверах Supermicro 1U «горячие» процессоры разрешены только в серии Ultra, поставляемой под заказ со сроком 8 – 10 недель.
• Наличие во всех моделях серверных платформ 24 слотов для оперативной памяти.
• Интегрированный двухпортовый сетевой адаптер 10 GbE SFP+ с возможностью установки «медных» трансиверов 10GBASE-T/1000BASE-T, а также внутренний слот OCP 2.0 для сетевого модуля с широким выбором возможных вариантов с портами 10/25/40/50/100 GbE.
• Все модели платформ включают два блока питания, систему охлаждения с резервированием, полнофункциональное удаленное управление, рельсы для установки в стойку, а также могут комплектоваться передней защитной панелью.
• Привлекательная цена – для одинаковых конфигураций экономия может составлять до 10-20% по сравнению с серверами на платформах других производителей.

2. Компоновка сервера R1-AIC

В серверах Team R1-AIC используется одна из двух серверных платформ AIC:

Платформа SB101-UR на 4 накопителя 3.5"/2.5" с горячей заменой и 2 внутренних накопителя 2.5"

Платформа SB102-UR на 10 накопителей 2.5" с горячей заменой

Различия между этими платформами заключаются только в характеристиках дисковой подсистемы и описаны ниже в соответствующем разделе.

Вид открытой серверной платформы сверху:

Основные компоненты системы (слева направо):

• Передняя корзина на 4 накопителя 3.5" или 10 накопителей 2.5" SATA3/SAS3 12 Gb/s с горячей заменой
• 7 однороторных системных вентиляторов 40x28 мм с переменной скоростью вращения, горячей заменой и резервированием для варианта платформы с поддержкой процессоров с TDP до 140W
• 7 двухроторных системных вентиляторов 40x56 мм с переменной скоростью вращения, горячей заменой и резервированием для варианта платформы с поддержкой процессоров с TDP до 205W
• Двухпроцессорная серверная материнская плата, кодовое наименование URSA
• Один или два процессора семейства Intel Xeon Scalable второго поколения (Cascade Lake или Cascade Lake Refresh), поддерживаются также процессоры первого поколения Xeon Scalable Sky Lake
• До 24 модулей оперативной памяти DDR4-2933
• 2 отсека для установки плат расширения PCIe 3.0 x16 (Low Profile от CPU#1, Full Height от CPU#2)
• Разъем PCIe 3.0 x8 стандарта OCP 1.2 для установки SAS-модуля (подключение к CPU#1)
• Разъем PCIe 3.0 x16 стандарта OCP 2.0 для установки сетевого модуля (подключение к CPU#2) в дополнение к имеющимся на материнской плате двум сетевым портам SFP+ 10GbE
• Два блока питания мощностью 550Вт или 800Вт с горячей заменой и резервированием

3. Процессорная подсистема

В сервер Team R1-AIC можно установить один или два процессора Intel Xeon Scalable 2-го поколения (Cascade Lake / Cascade Lake Refresh).

Основные характеристики процессоров Intel Xeon Scalable 2-го поколения:

• Техпроцесс 14 нм (разрешающая способность фотолитографического оборудования, используемого при изготовлении процессоров)
• Количество физических ядер процессора от 6 до 28
• 6 каналов памяти DDR4-2933 (максимальная скорость обмена 141 GB/s)
• 48 линий PCIe 3.0 (1 GB/s на линию в каждом направлении, суммарно 2 GB/s на линию)
• До 4.5 TB оперативной памяти для моделей процессоров с индексом "L", 1 TB - для всех остальных моделей
• Поддержка энергонезависимой памяти Intel Optane Data Center Persistent Memory Module (DCPMM) в режимах Memory Mode и APP Direct Mode

Буквенные индексы в обозначении процессоров Xeon Scalable 2-го поколения означают:

• R – процессоры семейства 2^nd Generation Xeon Scalable Processors Refresh
• L – поддерживают до 4.5 TB оперативной памяти (все остальные процессоры - 1 TB);
• T – рассчитаны на эксплуатацию в расширенном температурном диапазоне;
• S – оптимизированы для приложений поиска;
• Y – поддержка технологии Intel Speed Select, которая позволяет задавать базовую и Turbo-частоту для групп ядер;
• N – оптимизированы для работы с сетевыми приложениями, в том числе с поддержкой Network Function Virtualization;
• V – оптимизированы для виртуальных сред и облачных систем

TDP (Thermal Design Power – тепловая мощность процессора) моделей семейства 2nd Generation Intel Xeon Scalable Processors находится в диапазоне 70 – 205 Вт.

Система охлаждения платформ SB101-UR и SB102-UR в варианте с двухроторными вентиляторами обеспечивает теплоотвод 205 Вт на CPU и, таким образом, дает возможность установки любой модели процессора. Такая платформа может использоваться для задач, которые требуют максимальной процессорной мощности: высокопроизводительные вычисления, сервер виртуальных машин, многопользовательские базы данных и так далее.

Платформы в варианте с однороторными вентиляторами поддерживают процессоры с TDP до 140 Вт и могут использоваться в серверах универсального назначения с широким выбором дисковых и сетевых опций. Они ориентированы на приложения обработки данных, сетевые сервисы, виртуализацию, облачные вычисления, СУБД высокой плотности.

Семейство процессоров 2nd Generation Intel Xeon Scalable включает 72 модели процессоров. Важно выбрать модель достаточной мощности, не переплачивая при этом за «лишнюю» производительность, тем более что соотношение стоимости процессора и его производительности для старшей модели в линейке в семь раз больше, чем для младшей.

Для утилитарных задач (контроллер домена, файловый сервер, шлюз, сервер обновлений, сервер терминального доступа, сервер резервных копий, терминальный сервер для небольшого числа пользователей) почти всегда будет достаточно одного процессора любой из младших моделей, даже если физический сервер обслуживает несколько виртуальных машин из этого списка.

Для высокоинтенсивных нагрузок необходимо возможно более точно оценить требуемую процессорную мощность, исходя из специфики приложений и принимая в расчет возможное увеличение нагрузки в будущем. Поскольку возможных сценариев очень много, здесь мы воздержимся от рекомендаций, но готовы их предоставить для конкретной задачи.

4. Подсистема памяти

Объем оперативной памяти, который поддерживается процессорами Intel Xeon Scalable 2-го поколения, составляет 4.5 TB для процессоров с индексом «L» и 1 TB – для всех остальных процессоров семейства.

Рабочая частота памяти находится в диапазоне 2133 MT/s - 2933 MT/s и зависит от модели используемого процессора:

• Xeon Bronze 3200 – 2133 MT/s
• Xeon Silver 4200 – 2400 MT/s
• Xeon Gold 5200 – 2667 MT/s
• Xeon Gold 6200 – 2933 MT/s
• Xeon Platinum 8200 – 2933 MT/s

Процессоры 2^nd Generation Intel Xeon Scalable имеют два интегрированных контроллера памяти, каждый из которых обеспечивает параллельную работу по трем каналам (всего шесть каналов памяти на процессор). Пропускная способность подсистемы памяти составляет 141 GB/s на CPU при рабочей частоте памяти 2933 MT/s.

Помимо обычной памяти DDR4 DRAM данная модель сервера поддерживает энергонезависимую память Intel Optane Persistent Memory (DCPMM).

Intel Optane Data Center Persistent Memory Modules (DCPMM) – энергонезависимая память, которая по быстродействию сравнима с обычной оперативной памятью. Ее использование может либо снизить общую стоимость системы, либо получить объем ОЗУ, недоступный при использовании «обычной» памяти DRAM. DCPMM может использоваться в одном из двух режимов.

Memory Mode (MM) – здесь DCPMM выступает в роли оперативной памяти, а память DRAM – в качестве кэша для нее. Система «видит» только объем установленной памяти DCPMM. Число модулей обоих типов (DRAM и DCPMM) должно быть одинаковым, но объем модулей DRAM в 4 - 16 раз меньше модулей DCPMM. В этом сценарии может быть достигнута экономия в конфигурациях с большим объемом памяти. Например, максимальный объем памяти 6 TB можно получить 2 способами:

• 12 x PMem 512GB + 12 x DRAM 32GB = 6TB (DRAM «не видна»)
• 24 x DRAM 256GB = 6TB

Первый вариант даст заметную экономию бюджета, лишь немного уступая второму варианту в быстродействии.

APP Direct Mode (AM) – в этом режиме DCPMM используется совместимыми приложениями как энергонезависимая память с побайтовой адресацией. Здесь объем «быстрой» памяти в сервере можно довести до 9TB (12 x DRAM 256GB + 12 x PMem 512GB).

В данной модели сервера каждый процессор имеет 12 слотов для оперативной памяти (по два слота на канал), всего в сервере 24 слота DIMM.

Поддерживаются следующие типы памяти:

• Registered DDR4 (RDIMM), 3DS-RDIMM
• Load Reduced DDR4 (LRDIMM), 3DS-LRDIMM
• Intel Optane Persistent Memory 200 Series (PMem)

Вот несколько основных рекомендаций для подсистемы памяти:

• число модулей памяти и их тип для обоих процессоров должны быть одинаковыми, чтобы обеспечить сбалансированную конфигурацию сервера (процессоры в основном используют только «свою» память, доступ к памяти другого процессора возможен, но он гораздо более медленный)
• тип модулей памяти для всех используемых каналов должен быть одинаковым, чтобы обеспечить параллельную работу каналов для максимальной производительности
• наилучший вариант – задействовать все восемь каналов памяти процессора

Последняя рекомендация очень важна. Мы довольно часто получаем запросы с вариантами серверных конфигураций, в которых установлено по одному или два модуля памяти большой емкости на процессор (используется один или два канала памяти). Объясняется это желанием сохранить возможность увеличения объема памяти сервера в будущем до максимального значения. Желание вполне понятное, но при таком подходе производительность подсистемы памяти будет далеко не оптимальной. На следующем графике показана зависимость скорости подсистемы памяти от числа задействованных каналов. Тестирование проводилось нами на шестиканальном Xeon Scalable 2-го поколения (Cascade Lake) с памятью DDR4-2933.

Каким образом одновременно обеспечить максимальную производительность подсистемы памяти и в то же время сохранить возможность значительного увеличения ее объема в будущем?

Выбирайте объем модулей так, чтобы при установке одного модуля в каждый канал вы получили необходимый вам объем памяти. Если в дальнейшем объем ОЗУ нужно будет увеличить, вы всегда сможете установить в каждый канал еще по одному модулю такого же или большего объема. Для такого подхода данная платформа подходит идеально, поскольку имеет по два слота памяти в каждом канале.

Часто наши клиенты задают вопрос, какую память лучше выбрать – одно- или двухранговую (Single Rank или Dual Rank). Заметной разницы в производительности между ними нет. Одноранговая чуть быстрее на чтении, двухранговая – на операциях копирования. По цене они, как правило, одинаковы.

5. Сетевые порты

В базовой конфигурации обеих платформ имеется интегрированный сетевой контроллер 10GbE на базе Intel X722 с двумя портами SFP+, а также выделенный гигабитный порт управления.

Возможные варианты подключения к интегрированным портам SFP+:

• оптические кабели при установке оптических трансиверов 10GbE/1GbE
• кабели прямого подключения Direct Attach Cable (DAC)
• «медные» кабели при установке SFP-конверторов с портом RJ-45 10GBASE-T/1000BASE-T

Добавить сетевые порты можно посредством установки сетевого модуля в слот OCP 2.0 материнской платы (подключение к CPU#2). Наш конфигуратор предлагает широкий выбор модулей Intel и Broadcom с одним или двумя портами 10GbE/25GbE/40GbE/50GbE/100GbE.

Дополнительные сетевые порты можно добавить в сервер также установкой сетевых адаптеров в стандартные слоты расширения (до двух адаптеров).

6. Слоты расширения

В сервер Team R1-AIC можно установить до двух плат расширения.

Riser #1 (на рисунке справа) – слот PCIe 3.0 x16 для низкопрофильной платы расширения половинной длины с максимальной потребляемой мощностью 75Вт, подключение к CPU#1

Riser #2 (на рисунке слева) – слот PCIe 3.0 x16 для платы расширения полной высоты и половинной длины с максимальной потребляемой мощностью 75Вт, подключение к CPU#2

Помимо слотов для стандартных карт расширения сервер имеет дополнительные мезонин-слоты для установки дополнительных модулей:

• разъем PCIe 3.0 x16 стандарта OCP 1.2 с подключением к CPU#1 для SAS-модуля
• разъем PCIe 3.0 x16 стандарта OCP 2.0 с подключением к CPU#2 для сетевого модуля

7. Дисковая подсистема

В платформу SB101-UR можно установить до 4-х жестких дисков или твердотельных накопителей размером 3.5"/2.5" с интерфейсами SAS3 и/или SATA3. Для всех типов накопителей поддерживается горячая замена.

Кроме того, имеется два внутренних отсека для накопителей SATA SSD 2.5" высотой 7 мм.

Все отсеки для накопителей подключены к интегрированному SATA-контроллеру материнской платы. Поддерживаются загрузочные массивы RAID 0/1/10/5.

Для накопителей SAS требуется установка в слот расширения RAID-контроллера или HBA-адаптера. Возможно также подключение к SAS-модулю, устанавливаемому в разъем OCP 1.2 на материнской плате. Этот вариант не занимает слот расширения.

В платформу SB102-UR можно установить до 10-ти жестких дисков или твердотельных накопителей размером 2.5" с интерфейсами SAS3 и/или SATA3. Для всех типов накопителей поддерживается горячая замена.

Все отсеки для накопителей подключены к интегрированному SATA-контроллеру материнской платы. Поддерживаются загрузочные массивы RAID 0/1/10/5.

Для накопителей SAS требуется установка в слот расширения RAID-контроллера или HBA-адаптера. Возможно также подключение к SAS-модулю, устанавливаемому в разъем OCP 1.2 на материнской плате. Этот вариант не занимает слот расширения.

Дополнительно в обоих вариантах серверной платформы SB101-UR и SB102-UR в один их слотов для плат расширения можно установить RAID-адаптер на базе LSI SAS3408 на два накопителя M.2 с интерфейсами PCIe 3.0 x4 или SATA. Для обоих типов накопителей есть поддержка загрузочных массивов RAID 0/1 (для накопителей M.2 PCIe 3.0 x4 лицензионный ключ VROC не требуется).

8. Подсистемы питания и охлаждения

Сервер имеет два блока питания с горячей заменой мощностью 550 Вт или 800 Вт. Во всех конфигурациях обеспечивается резервирование по питанию.

Подсистема охлаждения сервера включает семь вентиляторов с горячей заменой и один вентилятор в каждом блоке питания. Обеспечивается штатная работа сервера при отказе любого из вентиляторов системы охлаждения.

9. Прочие подсистемы и компоненты сервера

Система аппаратного мониторинга включает множество различных сенсоров (датчики температуры, напряжений, скорости вращения вентиляторов. Поддерживается полнофункциональное удаленное управление.

Для установки сервера в стойку используются рельсы, которые входят в комплект поставки. Предусмотрена опциональная накладка на лицевую панель для предотвращения несанкционированного доступа.