高效能微服务器的设计与实现
发布时间：2021-03-14 15:12
当前数据中心已经成为用电量增长最快的行业,庞大的数据中心数量和规模已经让电力工业不堪重负,尤其在当前节能减排、减少二氧化碳排放的全球协议倡导下,数据中心的节能与降耗已经迫在眉睫,我们需要建设绿色数据中心。然而作为数据中心耗电主体的服务器,其实际应用性能远远低于峰值性能,CPU大部分时间处于空转状态,能效十分低下。目前,由于带宽与处理器的运算能力不匹配导致处理器在大部分时间等待数据而处于“饥饿”状态,使得性能大打折扣,某些应用任务的计算效率甚至低于5%。Web服务是数据中心目前应用最广泛的服务,目前采用通用服务器作为Web服务器存在如下问题：1)通过通用服务器的简单堆叠虽然可以提高Web服务的能力,却因CPU利用率很低造成通用服务器简单堆叠能效低下；2)Web服务的负载在时间上存在很大的分布不均衡性,服务器的静态配置与应用需求动态变化之间存在很大矛盾；3)缺乏有效的功耗控制策略,使得能耗并没有随着业务负荷的降低而同比例的降低；4)通过虚拟化来提高Web服务器效能的方法治标不治本,因为虚拟化本身就会带来效率的损失,车建华在博士论文《虚拟计算系统性能与可用性评测方法研究》的研究中,从应用的角...
【文章来源】：复旦大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｇｏｏｇｌｅ从廉价低功耗服务器集成到定制服务器??
?它们制定了研发微服务器ＣＰＵ计划，推出新产品，抢占云计算市场。??天蜗项目（如下图１．３所示）是由阿里己己、百度、腾讯Ｈ方合作推动、众??多服务器厂商参与的一整套整机柜服务器解决方案。英特尔担任本项目顾问。该??项目将致力于推进数据中也基础架构的技术发展，和制定开放的行业规范。天蜗??项目旨在共同推动行业合作、产业创新和新技术的应用，推动业界统一整机柜服??务器规范、推动产业链配套和规模化生产、持续降低营运成本、提高服务器部署??速度和运维效率。??图１．３天蜗计划项目（邸ｅｎ?Ｄａｔａｃｅｎｔｅｒ）?［６］??２０１１年１１月，Ｉｎｔｅｌ发布了?２０１５年云愿景，并成立了开放式数据中也联盟，??Ｗ此来推动云计算的标准建设和技术创新。短短的半年多时间，在＂虹化１云构建??计划＂的推动下，Ｉｎｔｅｌ和合作伙伴己经公布了?２５种不同的云计算解决方案，联??手打造基于开放标准的云计算平台。??作为云计算重要载体的数据中屯、，其计算平台亦面临着新的选择。虹ｔｅｌ表??示，云计算方面的创新，尤其是针对不同尺寸的设备是不一样的。１０年前刀片??服务器作为一种全新的形式推动了数据中必的发展
?三星、髙通等公司都在着力发展ＡＲＭｖ８架构的处理器，将精力放在新兴的微服??务器芯片上。国外各大厂家基于微服务器ＣＰＵ开发的相关产品如下图１．４所示。??ＳｅａＭｉｃｒｏ?Ａｔｏｍ微服务器?ＨＰ?ＡＲＭ微服务器?册Ａｔｏｍ?Ｓ１２００微服务器??图１．４国外微服务器产品??美国Ｓｅａｍｉｃｒｏ是最早采用低功耗嵌入式ＣＰＵ技术设计高密度云服务器的公??司。它在分析云数据中也最主要的工作负载是商业计算类型的Ｗｅｂ服务，并不??是传统的科学计算的基础上，根据Ｗｅｂ服务这种负载对硬件的需求研制了新型??服务器。根据ＳｅａＭｉｃｒｏ目前产品的规格，其主力产品型号ＳＭ１００００－６４ＨＤ能够??在一个标准的１０Ｕ机架式结构内容纳５１２个低功耗处理器核也，内部通讯总线??带宽达到１．２８ＴＢＰ１。根据实际测试，在相同计算能力之下，ＳｅａＭｉｃｒｏ的解决方??案能耗只有普通服务器的四分之一，空间只占六分之一。对需要大量服务器的互??联网公司来说有着巨大的吸引力。由于Ｓｅａｍｉｃｒｏ的创新设计，２０１２年３月１日，??ＡＭＤ宣布收购ＳｅａＭｉｃｒｏ公司
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于CPU利用率的功率控制策略的研究与实现[J]. 林守林,邵宗有,刘新春,李麟. 计算机工程与科学. 2009(S1)
[2]应用驱动的高效能计算机系统的研究与发展[J]. 洪学海,詹剑锋,樊建平,张志宏. 计算机研究与发展. 2007(10)
[3]基于用户访问路径分析的网页预取模型[J]. 许欢庆,王永成. 软件学报. 2003(06)
[4]HP提出系统整合概念服务器使用率提高50％[J]. 孙会君. 每周电脑报. 1999(12)
硕士论文
[1]Web访问特征模拟器的设计与实现[D]. 陶永才.郑州大学 2005
本文编号：3082426
【文章来源】：复旦大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｇｏｏｇｌｅ从廉价低功耗服务器集成到定制服务器??
?它们制定了研发微服务器ＣＰＵ计划，推出新产品，抢占云计算市场。??天蜗项目（如下图１．３所示）是由阿里己己、百度、腾讯Ｈ方合作推动、众??多服务器厂商参与的一整套整机柜服务器解决方案。英特尔担任本项目顾问。该??项目将致力于推进数据中也基础架构的技术发展，和制定开放的行业规范。天蜗??项目旨在共同推动行业合作、产业创新和新技术的应用，推动业界统一整机柜服??务器规范、推动产业链配套和规模化生产、持续降低营运成本、提高服务器部署??速度和运维效率。??图１．３天蜗计划项目（邸ｅｎ?Ｄａｔａｃｅｎｔｅｒ）?［６］??２０１１年１１月，Ｉｎｔｅｌ发布了?２０１５年云愿景，并成立了开放式数据中也联盟，??Ｗ此来推动云计算的标准建设和技术创新。短短的半年多时间，在＂虹化１云构建??计划＂的推动下，Ｉｎｔｅｌ和合作伙伴己经公布了?２５种不同的云计算解决方案，联??手打造基于开放标准的云计算平台。??作为云计算重要载体的数据中屯、，其计算平台亦面临着新的选择。虹ｔｅｌ表??示，云计算方面的创新，尤其是针对不同尺寸的设备是不一样的。１０年前刀片??服务器作为一种全新的形式推动了数据中必的发展
?三星、髙通等公司都在着力发展ＡＲＭｖ８架构的处理器，将精力放在新兴的微服??务器芯片上。国外各大厂家基于微服务器ＣＰＵ开发的相关产品如下图１．４所示。??ＳｅａＭｉｃｒｏ?Ａｔｏｍ微服务器?ＨＰ?ＡＲＭ微服务器?册Ａｔｏｍ?Ｓ１２００微服务器??图１．４国外微服务器产品??美国Ｓｅａｍｉｃｒｏ是最早采用低功耗嵌入式ＣＰＵ技术设计高密度云服务器的公??司。它在分析云数据中也最主要的工作负载是商业计算类型的Ｗｅｂ服务，并不??是传统的科学计算的基础上，根据Ｗｅｂ服务这种负载对硬件的需求研制了新型??服务器。根据ＳｅａＭｉｃｒｏ目前产品的规格，其主力产品型号ＳＭ１００００－６４ＨＤ能够??在一个标准的１０Ｕ机架式结构内容纳５１２个低功耗处理器核也，内部通讯总线??带宽达到１．２８ＴＢＰ１。根据实际测试，在相同计算能力之下，ＳｅａＭｉｃｒｏ的解决方??案能耗只有普通服务器的四分之一，空间只占六分之一。对需要大量服务器的互??联网公司来说有着巨大的吸引力。由于Ｓｅａｍｉｃｒｏ的创新设计，２０１２年３月１日，??ＡＭＤ宣布收购ＳｅａＭｉｃｒｏ公司
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于CPU利用率的功率控制策略的研究与实现[J]. 林守林,邵宗有,刘新春,李麟. 计算机工程与科学. 2009(S1)
[2]应用驱动的高效能计算机系统的研究与发展[J]. 洪学海,詹剑锋,樊建平,张志宏. 计算机研究与发展. 2007(10)
[3]基于用户访问路径分析的网页预取模型[J]. 许欢庆,王永成. 软件学报. 2003(06)
[4]HP提出系统整合概念服务器使用率提高50％[J]. 孙会君. 每周电脑报. 1999(12)
硕士论文
[1]Web访问特征模拟器的设计与实现[D]. 陶永才.郑州大学 2005
本文编号：3082426
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/ydhl/3082426.html
