基于最新Westmere芯片的刀片服务器评测

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很多情况下，IT人士会选择某个合适的时间，将一些即将要交付的新品集中起来进行综合测试，以揭示出某项新产品或新技术在未来可能会产生的影响。我们InfoWorld的这次刀片服务器测评也是基于同样的理由。
本次测评中使用的三款刀片服务器分别来自戴尔、惠普和IBM，它们均搭载了英特尔最新的Xeon 5600（代号Westmere）处理器。在英特尔正式推出这款处理器之前，这三款刀片服务器就已经来到了我们位于夏威夷大学的实验室。随着测试工作的展开，我们的基准测试数据显示，Westmere处理器将刀片服务器的性能提升到了一个新的水平。
为了评测这些市场上最好的刀片服务器，为了找出它们的优缺点，我们搭建了特制的能耗监控系统，喝了大量的拿铁咖啡，在夏威夷夜以继日地对戴尔、惠普和IBM的刀片解决方案进行了各种交叉测试——它们都没有退缩，经受住了我们长达两周的“考验”。
我们还在本次测试阵容里增加了一款价格低廉的Supermicro刀片服务器。虽然Supermicro与这三款大型刀片服务器系统不在同一个级别，但这可能是那些不需要最新特性或最大性能的用户的最佳选择。
就像我们先前所进行的刀片服务器测评一样，所有的测试工作都在夏威夷大学高级网络计算实验室（ANCL）内进行。该实验室位于夏威夷瓦胡岛，测试工作则由实验室主任，网络专家和InfoWorld网站撰稿人Brian Chee共同完成。
刀片服务器三项全能测试
这次的测试计划与我们在2007年进行的刀片服务器测评有着很大的差异。此次我们没有使用高性能计算基准，而是选择了一套定制的VMware测试和一组真实世界的性能测算标准。VMware测试由一个单独定制的、大规模的LAMP应用软件组成（即一款运行Nginx、配备四个Apache网络服务器和两个MySQL服务器的负载平衡器）。它与大量的虚拟处理器（vCPU）和随机存储器资源一起，供每个刀片服务器的物理和逻辑处理器使用。
工作负载被设计为模仿真实世界的网络应用使用率模型，将动态内容，静态内容，数据库的随机升级、插入和删除有机地结合在一起。这种负载是同步产生的，从50个同步连接攀升到200个。所有参加测试的刀片服务器最优负载点是150个同步连接。这些VMware测试首先在一台刀片服务器上进行，然后在剩下的两台刀片服务器上运行。这三款刀片服务器运行的都是VMware ESX 4，并由一个专用的vCenter实例来控制。
真实环境测试为一组同步运行的常用单线程任务，主要用来满足每个刀片上的逻辑处理器计算，该任务在对物理CPU 8倍超额的情况下都可以运行。这些测试包括155MB WAV文件的LAME MP3转化，150MB视频文件从MP4格式向FLV视频文件的转化，gzip和 bzip2压缩测试，以及MD5算法测试（上周我们采用同样的基准测试，来对比英特尔最新的Westmere-EP处理器和上一代Nehalem-EP处理器）。这些测试用例很好地体现了实际工作负载，能很好地衡量刀片的各项性能。
除了这些测试外，我们还使用Ixia公司的IxChariot工具，来测试同一个机柜里的各刀片间的网络流量，这也使我们的基准测试更加全面。这些测试是以一些常用工作负载为基础的，包括iSCSI 32K 和256K读取测试，一个冲击波（blaster）负载，以及一个测试连接率的BitTorrent P2P负载。我们还使用Ixia的IxLoad测试工具来生成LAMP应用软件上的负载，来进行初步测试。

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Westmere vs. Westmere
尽管戴尔、惠普和IBM可自由选择他们用来测试的中央处理器，但每家的刀片服务器都不约而同地配备了主频为2.93GHz的英特尔Westmere-EP X5670处理器，以及至少24GB的随机存储器。使用Westmere处理器的理由显而易见：六核肯定比四核强，每核心性能也超越了Nehalem处理器，总之，在目前的x64处理器领域，Westmere处理器是速度最快的。
戴尔公司还带来了Westmere系列最高端的X5680处理器（主频3.33GHz），从而让我们得以欣赏到X5680处理器的表现。由于为了让对比的实力相当，因此我们用搭载了X5670处理器的戴尔刀片服务器性能进行评估。我们价格低廉的Supermicro刀片服务器配置的是速度相对较低（价格当然也更加便宜）的AMD皓龙2378系列处理器，以及主频为2.4GHz的四核“上海”处理器。
我们还允许每家厂商自由选择存储系统的类型。戴尔展示的是一个戴尔EqualLogic PS6010XV 10G iSCSI SAN阵列。惠普选择的是一个EVA 2124光纤通道阵列，IBM公司采用的也是System Storage DS5020的光纤通道存储方式。由于时间限制和存储媒介之间的相对差异，在整个测试中没有涉及存储阵列。
本次刀片性能测试结论最有趣的地方就在于，这些刀片的表现基本相同。配备了Westmere X5670处理器后，无论是戴尔、惠普，还是IBM，其刀片解决方案在整个测试中的错误率都很低。
线程同步测试大体上说也是如此。戴尔、惠普和IBM的刀片服务器在这方面基本上不相上下，IBM在准确率上略占优势。
VMware LAMP应用测试数据结果也很接近，IBM的刀片服务器每秒处理任务请求的次数为2125次，惠普是2110次，戴尔是2104次，IBM领先了大约0.7个百分点。可以说，这三款搭载Westmere处理器的刀片服务器系统在测试中没有明显的性能差距。
正如大家预料的那样，我们价格低廉的 Supermicro入门级刀片服务器在测试中垫底。毕竟，它配备的处理器是四核的，主频也比较低，RAM容量仅有8GB，芯片类型也要落后好几代。所以，尽管Supermicro服务器非常具有价格优势，但是它与基于英特尔Westmere处理器的刀片服务器根本不是一个级别的。当然，对这一测试结果也没什么可大惊小怪的。
另外，我们将戴尔带来的英特尔X5680处理器安装到一台戴尔刀片服务器上，重新进行线程同步测试。结论是X5680处理器比X5670处理器快了约12%，每核的时钟频率也提高了400MHz。
有趣的是，戴尔、惠普和IBM刀片服务器在Ixia IxChariot吞吐量测试上性能相当。这表明，主要厂商使用英特尔Westmere处理器都很稳定，内部的万兆交换机模块也很成熟。Supermicro入门级刀片服务器没有万兆模块，但是在刀片测试中执行的是1G接口的最高标准。
最后的结论
在最后一天的测试中，我们面临的巨大挑战是，将重量超过一吨的刀片服务器硬件运回它们各自的公司。这从来都不是件好差事，但是我们设法将所有的板条箱都装回了它们各自的货盘上，然后让物流公司把他们运到机场。
总而言之，这次对刀片服务器的测试令人印象深刻，我们也得出了一些基本的结论。
在同等级别的测试上，戴尔、惠普和IBM的刀片系统都达到了它们的性能指标。这些厂商的刀片服务器在配置类似的情况下，彼此性能没有明显的差异。
在我们的测试中，戴尔刀片服务器的刀片管理界面上处理流畅，并引入了一些诸如全局BIOS（global BIOS）和防火墙升级工具等这种比较吸引眼球的特性。惠普的服务器管理系统也比较全面，但是有点令人费解的是，惠普家的刀片缺少了一些其他厂商都提供的特性，比如说BIOS、防火墙升级、针对虚拟驱动程序和ISO映像配置本地共享的能力。IBM也表现不错，配置有导航版图形管理用户界面。当然，这三家厂商都提供外部全局管理工具，可以将刀片和服务器管理提升到新的层次，但是这些工具不在我们本次刀片服务器纵览之列。
我们的建议是：如果只是普通的使用需求，那么任何一款刀片服务器都是不错的选择。如果你想要一款价格上比较优惠的结实型刀片服务器平台，对存储空间等没有额外的需求，那么戴尔M1000e是一个不错的选择。如果你对内部存储空间有要求，比如用于分公司配置，或者希望刀片类型的选择面宽泛，那么惠普c7000是上乘之选。如果你不介意每个刀片机箱里少两个刀片插槽，但是又有额外的冗余需求，那么IBM BladeCenter可能正合你意。如果你更关心价格问题却并不介意牺牲一些性能和可选功能项，那么Supermicro SuperBlade是你的数据中心里刀片的合适之选。
无论你的选择是什么，很明显，目前的这些刀片服务器在虚拟化方面都做好了准备。而且，这些刀片服务器不仅具备出色的性能，其可用性、综合管理能力、节能降耗能力也都会有更好的保证。感兴趣的用户可以参看戴尔PowerEdge M1000e、惠普BladeSystem c7000、IBM BladeCenter H和Supermicro SuperBlade各自全部细节的相关文章。我们也在此列出了一些简要介绍。