IBM Systems. Green IT. Verbessertes Prozessor-/ Serverdesign. IBM BladeCenter. 24 February IBM Corporation

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1 Green IT Verbessertes Prozessor-/ Serverdesign 2008 IBM Corporation 24 February 2009

2 Energieverbrauch am Beispiel POWER IN = HEAT OUT Woher kommt das Wachstum an Power? Prozessor Energiebedarf wächst schnell. Server mit mehr Funktionen benötigen typischer Weise mehr Power. Größere Festplattenspeicher mehr Arbeitsspeicher Mehr Netzwerkanschlüsse und I/O Funktionen Höhere Packungsdichten Energieverbraucher IT Equipment BladeCenter sind in diesem Bereich günstig. Low Voltage Prozessoren sind in diesem Bereich günstig. Sonstiges 44% Prozessor 30% Arbeitsspeicher 11% Prozessor Arbeitsspeicher Netzwerkkarten Chip Festplatte Standby Festplatte 6% Sonstiges Standby 2% Chip 4% Netzwerkkarten 3% 2

3 Kostenreduzierung durch Einsatz von Low Voltage Prozessoren Energiebedarf IBM Bladeserver Highend (Xeon X) vs. Xeon LV (Low Voltage Prozessoren) Watt / Bladeserver Power Consumption Bladeserver HS Idle 10% 20% 50% 80% Max. Konfiguration BC-H: 4x Netzteile 2x Adv. Mgmt Module 2x CISCO Ethernet Switch 2x 20-port Brocade FC Switch Energiebedarf: 499W Konfiguration HS21: 2x QC Xeon Prozessoren 2x Xeon L5420, 2.5GHz oder 2x Xeon X5460, 3.16GHz 4GB RAM 2x 36GB SAS Disks 1x FC HBA Energiebedarf / Server Xeon L5420: 193W Xeon X5460: 329W HS21 QC Xeon L5420, 50W HS21 QC Xeon X5460, 120W Energiekosten Stromversorgung und Kühlung für 1x BC-H +14x HS21 mit LV Xeon 5420: Energiekosten Stromversorgung und Kühlung für 1x BC-H +14x HS21 mit Xeon X5460: Ersparnis über drei Jahre bei Einsatz von Low Voltage Prozessoren:

4 Kostenreduzierung durch Einsatz von Low Voltage Prozessoren Energiebedarf IBM Bladeserver Highend (Xeon EE) vs. Xeon LV Prozessoren Watt / Bladeserver Power Consumption Bladeserver HS21 XM Idle 10% 20% 50% 80% Max. HS21 XM QC Xeon L5320, 50W HS21 XM QC Xeon E5450, 80W Konfiguration BC-H: 4x Netzteile 2x Adv. Mgmt Module 2x CISCO Ethernet Switch 2x 20-port Brocade FC Switch Energiebedarf: 499W Konfiguration HS21 XM: 2x QC Xeon Prozessoren 2x Xeon L5320, 2.5GHz oder 2x Xeon E5450, 3.0GHz 4GB RAM 1x 36GB SAS Disk 1x FC HBA Energiebedarf / Server Xeon L5320: 205W Xeon X5450: 265W Energiekosten Stromversorgung und Kühlung für 1x BC-H +14x HS21 XM mit LV Xeon 5320: Energiekosten Stromversorgung und Kühlung für 1x BC-H +14x HS21 XM mit Xeon X5450: Ersparnis über drei Jahre bei Einsatz von Low Voltage Prozessoren:

5 Die Familie Flexibel, Leistungsfähig und ausfallsicher Applikationen Einsatzgebiete / Performance Infrastruktur Intel Xeon HC10 Intel Xeon HS12 Intel Xeon HS21 / HS21XM AMD Opteron LS21 AMD Opteron LS41 IBM PowerPC JS12 IBM PowerPC JS22 Cell BE QS21 Microsoft VMware Novell Red Hat SuSE AIX Solaris BladeCenter T BladeCenter HT BladeCenter E BladeCenter H BladeCenter S Brocade Cisco Myricom Nortel QLogic McDATA Emulex NetXen iscsi IBM Ecosystem 5

6 BladeCenter Optionen 3 Arten von Optionen Onboard Daughter cards SAN / LAN / FC / InfiniBand Switche auf der Rückseite der Chassis Blade Expansion oder Highspeed cards 10Gb Ethernet 4x Infiniband (10Gb) Fiber HBA GBe 6

7 Mehr I/O Anschlüsse pro Bladeserver (Nur BladeCenter H) Mehr I/O Ports bedeuten mehr Flexibilität für mehr Einsatzbereiche Optimale Nutzung der Leistungsfähigkeit von Bladeservern Virtualisierung und anspruchsvolle Anwendungsbereiche erfordern mehr I/O Verbindungen MSIM und BladeCenter H verdoppeln die Anzahl der verfügbaren I/O Anschlüsse (Ethernet, FC, SAS) Neue I/O Adapter ermöglichen bis zu 8 gleichzeitige I/O Ports pro Bladeserver Investitionsschutz Bisherige Switche können weitervewendet werden Unterstützt die standard BladeCenter Switche (= legacy Formfactor) in den neuen High-Speed Steckplätzen des BladeCenter H Chassis Dual 4G Fibre Channel HCA Multi Switch Interconnect Module (MSIM) Dual Fibre Channel/Ethernet Expansion Card 7

8 Das IBM Bladeserver Portfolio HC10: Workstation Blade für Office Anwendungen, grafische Anwendungen bis 3D CAD, Callcenter, Trading Floors HS12: Single Socket Dual- & Quadcore Bladeserver mit Intel Xeon 3xxx Prozessoren und 2x hotswap SAS oder 2x non-hotswap SATA Disks HS21: Standard 2-Socket Dual- & Quadcore universell einsetzbarer Bladeserver mit Intel Xeon 51xx 54xx Dual- & Quadcore Prozessoren, 4 DIMM Sockel, 2x non-hotswap SAS Disks HS21 XM: Leistungsfähiger 2-Socket Dual & Quadcore universell einsetzbarer Bladeserver mit Intel Xeon 51xx 54xx Dual- & Quadcore Prozessoren, 8 DIMM Sockel, VMWare ESX 3.5i auf solidstate Disk, 1x SAS Disk oder bis zu 64GB Solidstate Disk LS21: Leistungsfähiger 2-Socket Dualcore universell sowie für technisch / wissenschaftliche Anwendungen einsetzbarer Bladeserver, High-Performance Cluster mit AMD Opteron 22xx Dualcore Prozessoren, 8 DIMM Sockel, 1x non-hotswap SAS Disk LS41: Leistungsfähiger 4-Socket Dual & Quadcore universell einsetzbarer Bladeserver und für technisch / wissenschaftliche Anwendungen, HighperformanceCluster mit AMD Opteron 22xx Dualcore Prozessoren, 8 DIMM Sockel, 1x non-hotswap SAS Disk 8

9 Der neue IBM HS12 Bladeserver Components are single-stack for reduced airflow restrictions Better convective cooling through increased surface areas IBM designed hexagonal perforated front bezel for maximal air intake 17.6 (44.6 cm) Thermal circuitry on key components such as BMC and Intel chipset Zone 1 New thermal sensors on memory DIMMs for better functional control Direct linear air flow from front to back that is zoned Zone 2 Zone 3: Memory New hard drive tray design for optimized air flow 9

10 Bladeserver Konfigurationen Kleinster / größter lieferbarer Bladeserver Beispiel IBM HS21 XM (EXtended Memory) Dual Socket Bladeserver 1x 2x Intel Dual und Quad-Core Xeon Prozessoren Kleinster Prozessor: 1x Xeon L5320 QC, 1.86GHz, 6MB L2 Cache, 1033MHz FSB, 50W Energieeff. Prozessor: 1x Xeon L5408 QC, 2.13GHz, 12MB L2 Cache, 1066MHz FSB, 40W Größte Prozessoren: 2x Xeon X5460 QC, 3.16GHz, 12MB L2 Cache, 133MHz FSB, je 120W Memory: Minimum - 2GB, Maximum 32GB 2 8 FB DIMM s Dual onboard Broadcom Gigabit Ethernet Adapter mit TOE Minimal 2, maximal 8 Netzwerk Verbindungen (Ethernet / FC / SAS) (8 Connections nur BladeCenter H Chassis) Integrierter Systems Management Prozessor Optische Diagnosehilfen (Lightpath Diags.) Optional: iscsi- und SAN-Boot unterstützt, keine Disks erforderlich Unterstützte Festplatten (non-hotswap): Minimal : diskless Maximal: 1x GB SAS Disk oder 1x 2.5 solidstate und zusätzlich 8GB USB solidstate Disk, modellabhängig mit VMWare ESX 3.5i 10

11 BladeCenter HS21XM (Extended memory) 8 FB DIMMs (bis zu 32GB Memory) 1x 2.5 SAS HDD (36, 73, 146GB) 2 NICs - Broadcom 5708S (TOE enabled) Ohne Festplatten einsetzbar iscsi und SAN Boot für alle Betriebssysteme Unterstützung der IBM Modular Flash Device (4GB & 8GB) Dual und Quad-Core Prozessoren Dualcore Xeon 51xx Neueste dualcore Xeon 52xx Quadcore Xeon 53xx Neueste quadcore Xeon 54xx Unterstützung von: Concurrent KVM Mezzanine Card (ckvm) PCI Expansion 2 (PEU2) und SIO Expansion Blades Neuen M-SIM Combo Formfaktor (CFF) Adaptern zur Verdopplung der I/O Ports pro Bladeserver 8 Standard FB DIMMs 2.5 SAS HDD or Solidstate disk Modular Flash Drive 2x Intel Xeon 51xx 54xx (Dual-/ Quadcore) CFF-V Card CFF-H Card 11

12 Bladeserver mit 2- und 4-socket AMD dualcore Prozessoren Geeignet für Anwendungsbereiche mit Anforderungen an höchste Performance, Verfügbarkeit und hervorragende Flexibilität LS21 LS41 LS21 optimiert for Memoryintensive und HPC Applikationen Doppelte Memory Kapazität vs. HS21: 8 DIMMs (32GB max) für noch bessere Performance 2x AMD Opteron 2xxx dualcore Prozessoren 1x 2.5 SAS Festplatte Einsatzbereiche: Technisch/wissenschaftliche Anwendungen, HPC Cluster, ERP GUI Server LS41 optimiert für skalierbare ERP Anwendungen sowie rechenintensive Programme (Scientific Computing) 16 DIMMS (64GB max) für höchste Blade Performance 4x AMD Opteron 8xxx dualcore Prozessoren 2x 2.5 SAS Festplatten Einsatzbereiche: ERP, Datenbanken, HPC Node (Cluster) Virtualisierung Kompatibel mit allen Bladecenter Chassis 12

13 Das gesamte IBM Bladecenter Portfolio BladeCenter E BladeCenter S BladeCenter H BladeCenter T x306m x100 BladeCenter HT x236 HC10 1 socket Xeon DC HS12 1 socket Xeon DC/QC HS20 2 socket Xeon DC/ULV HS21/HS21XM 2 socket Xeon DC/QC/LV LS20 2 socket AMD DC LS21 2 socket AMD DC LS41 4 socket AMD DC JS20 PowerPC JS21 PowerPC 2-4 core JS12, P6 PowerPC 1 Socket 2-cores JS22, P6 PowerPC 2 Socket 2-4 cores QS21 2-socket Cell proc. Cisco Systems Gigabit Ethernet Switch Cisco Systems Fiber Gigabit Ethernet Switch Nortel Networks Layer 2/3 Copper Gigabit Ethernet Nortel Layer 2/3 10 Gigabit Uplink Ethernet Nortel Networks Layer 2/3 Fiber Gigabit Ethernet Nortel Networks Layer 2-7 Intel Gigabit Ethernet. BCT Server Connectivity Module Brocade 10 and 20 port SAN Switch QLogic 10-port and 20-port 4Gb Fibre Channel Switch McDATA 10-port and 20-port 4Gb Fibre Channel Switch QLogic Enterprise 6-port Fibre Channel Switch Cisco Infiniband Switch Topspin IB Cisco 4x IB NeTXen 10Gb E-Net = ältere BladeCenter Technologie, jedoch Chassis Blades nach wie vor in allen BladeCenter Chassis einsetzbar! Switches 13

14 IBM Solidstate Disks Keine Mechanischen Baugruppen Geringster Energiebedarf 2008 IBM Corporation 24 February 2009

15 Solid State Disks - 1 Alternative und zukünftiger Ersatz für konventionelle Festplatten Keine mechanischen Teile mehr, Forderung nach hotplug Fähigkeit entfällt Flash Speicher jetzt einsatzbereit Preise fallen jährlich um 50%; Kapazität verdoppelt sich alle 9 Monate 24/7 Zuverlässigkeit & Verfügbarkeit durch neue Schreib-Algorythmen Extrem niedrige Stromaufnahme Geringe Abmessungent 2 Festplatten durch nur eine Solidstate Disk ersetzbar Damit Kostenreduzierung durch fallende Preise Bewährte Technologie aus der Telekommunikation Erfüllt NEBS Level 3 Anforderungen nach besonderer Zuverlässigkeit Erster unterstützter Bladeserver: HS21 XM Weitere Bladeserver werden nach Abschluss der Verträglichkeittests dazukommen RAID 1 Spiegelung 2 Festpl. benötigt Nutzung von nur 5-10% der Kapazität Energiebed.: 20-30W Zahlreiche mech. Baugruppen mit hoher Ausfallrate 15

16 Solid State Zuverlässiger lokaler Storage Innovative Alternative zu traditionellen Festplatten Überlegene Zuverlässigkeit Um Faktor 4 höhere Verfügbarkeit als Festplatten Mit RAID 1 Keine fehleranfälligen beweglichen mechanischen Teile Ideal für Laden von Betriebssystemen (überwiegend Lese-, relativ wenig Schreibzugriffe) Lokale Images ohne die Problem konventioneller Laufwerke verfügbar Überlegenes Konzept MTBF Werte doppelt so hoch wie die konventioneller SAS Disks 2x 16GB solidstate LW s benötigen ebensoviel Platz wie eine herkömmliche Festplatte Flexibler Einsatzbereich mit voller OS Unterstützung NEU Das neue IBM 16GB Dual Flash Laufwerk Verhält sich wie eine herkömmliche Festplatte Untwerstützt Linux, Windows, NetWare and VMware In Standard Laufwerk Einschub verwendbar *Quelle: Carnegie Mellon University Study, 2007 ( 16

17 IBM Solid State Drives OS Unterstützung Operating System Windows Server 2003 SUSE Linux 9.0 Red Hat EL 4.0 VMware ESX * Novell NetWare 6.5 Support Ja Ja Ja Ja Ja *VMware has announced that SATA drive support will be provided with VMware 3.1. In the interim, IBM will accept customer SPORE requests for specific VMware configurations. The configurations must use the IBM Solid State SATA drive options 43W7606 and 43W7614 as boot devices only (no VMFS support) in order to be considered for SPORE requests. OS Hersteller betrachten Solid State Storage in Servern als eine innovative und zuverlässige Plattform für Betriebssysteme 17

18 Energiebedarf der IBM Solid State Laufwerke Cool Der Stromverbrauch von Solidstate Speicher ist extrem niedrig: 87% geringer als bei konventionellen Festplatten Keinerlei Geräuschentwicklung im Vergleich zu herkömmlichen Festplatten Wie Cool? * Durchschnittliche Leistungsaufnahme pro Bladeserver Reduzierung des Energiebedarfs (Von 2x 3.5 SAS LW s auf 2x Solid State Drives (16W 2W = 14W x 2 Drives) Kostenreduzierung pro Jahr (bei $.10 USD pro KWh)** Einzelne Blade BladeCenter Chassis 4 BC Chassis pro Rack 350W 3500W 16800W 28W 392W 1568W $27.99 (1) $ $ Less power, more savings Damit bis zu 4 zusätzliche Bladeserver / Rack bei gleichen Energiekosten möglich! *IBM Performance Team, June 2007 ** In Deutschland: Energiekosten etwa 0.20 / KWh = etwa 3-fach höhere Energiekosten 18

19 BladeCenter I/O Virtualisierung 2008 IBM Corporation 24 February 2009

20 IBM Bladecenter Open Fabric Manager Open Fabric Manager (BOFM) bietet: Definition von Hotspare Blades reduziert Auswirkung eines Blade-Ausfalls Einfacher Ersatz durch 1 : 1 Austausch oder: Automatisch durch Definition von Hotspare Blades Innerhalb eines Bladechassis oder aber für bis zu 100 BladeCenter Chassis (1400 Bladeserver) Plugin für IBM Director oder Standaloneversion verfügbar Entlastet Administratoren Vereinfacht Service I/O (LAN & SAN) Virtualisierung ohne zusätzliche HW (Reine Software-Lösung, keine Notwendigkeit für proprietäre Module bzw. Hardware) Funktioniert mit existierenden Blades und Switchen (Cisco und Brocade bleiben Ihre Verbündeten, werden nicht zu Gegnern) Mit zukünftigen Erweiterungen könnten z.b. auch mehrere virtuelle Adressen einem Port zugeordnet werden (VMWare, etc) Extrem günstiger Preis im Vergleich zu HP VC (Virtual Connect) 20

21 Beispiel - BOFM Manager Failover Mit Advanced Open Fabric Manager für Failover auf Spare Blade im BladeCenter Rechenzentrum 2) Failover pool event action plan wird durchgeführt 1) Blade x in Chassis 6 fällt aus 3) Blade y in Chassis 40 erhält die Blade x I/O Parameter Blade Open Fabric Manager erstellt und managed MAC und WWN Adressen für Blade Installation und Umgruppierung mit Hilfe eines einzigen Advanced Management Moduls ( AMM ) für bis zu 100 Chassis 21