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IBM System P5 520 方案设计参考
2006-03-05 18:10:08 作者:官方 来自:http://www-900.ibm.com
 

一、产品概述

 


IBM System P5 520概述:

IBM System p5 520服务器可以是19 英寸4U(4 个EIA 单位)机架也可以是桌面型。它是装备了新一代1.9 GHzPOWER5+ 处理器的2 路对称多处理(SMP)系统。内存可以从1GB 升级到32GB。客户具有巨大的扩展潜力,可以利用基本的6 个PCI-X 插槽升级到2.4TB 内置磁盘存储器。最多4 个可选I/O 扩展抽屉可以添加28 个插槽和14.4TB 存储器,以提供有效的扩展性。为了使服务器的可用性达到极致,可以使用旨在提供近乎不间断可用性的IBM High Availability Cluster Multiprocessing( HACMP) for AIX 5L软件将p5-520 服务器组成集群。

System p5-520 服务器利用通过IBM 虚拟化引擎系统技术和操作系统实现的逻辑分区(LPAR)技术。LPAR 允许处理器在同一服务器的不同分区中运行独立的工作负载,从而有助于降低成本。分区之间相互隔离,以提供高级别的数据安全性和应用程序可用性。动态LPAR 允许客户动态地将系统资源分配给应用程序分区而无需重新引导,从而增强了可用性。

 

IBM System p5产品具有出色的灵活性和合理的价格,是IBM ® p5 产品成功的继承者。最新的IBM system p5-520 服务器是 System p5 系列的一员,具备 IBM 最先进的微处理器技术—IBM POWER5+  在入门级系统中提供了优异的价值。它是为需要强大可用性、灵活性和安全性功能的客户而设计的,以入门级的价格提供了随需应变计算能力。主存最小容量1GB,可扩展至32GB以获得更优的性能,领先的64位寻址能力可以用于如大型数据库应用中得到充分的发挥。这就是 IBM 开发灵活、价格合理的 System p5 系列服务器。

Power5+处理器技术的优势:

 

-         CPU 主频提升 15%

-         芯片尺寸减少 37%

-         更节电

-         支持large page size

-         内存控制器性能提升

-         支持4核芯片

二、IBM System P5 520主要的硬件配置

· 桌面型或 4U 19 英寸机架

· 两个 64 1.90 GHz POWER5+ 处理器

· 1.9MB L2 36MB L3 高速缓存

· 1GB 32GB 533 MHz DDR2 SDRAM

· 6 PCI-X 适配器槽[2 - 66 MHz3 - 133 MHz1 - 266 MHzDDR]

· 4 个标准和4 个可选的热插拔 SCSI 磁盘支架,可提供多达 2.4TB 的内置存储器

· 最大 I/O 扩展笼可以添加 28 个可选 PCI-X 插槽和 48 个磁盘支架(14.4TB

· 双通道 Ultra320 SCSI 控制器(仅限内部;可选 RAID

· 双端口的 Ethernet 10/100/1000 Mbps 控制器

· 2 Gb 光纤通道、10 Gb 以太网和 InfiniBand 4X 适配器(可选)

· 2 USB2 HMC 2 个系统端口

2.1 IBM System P5 520 的前视结构图:

2.2 IBM System P5 520的内部结构图:

2.3 IBM System P5 520的后视结构图:

 

 

三、IBM System P5 520机型标准特性总结  

                                                                   

  • 2 64 1.9 GHz POWER5+ 处理器1.5GHZ 或1.65GHz POWER5 64位处理器
  • 1.9MB  L2 缓存;36MB L3缓存
  • 1G DDR-2 533 MHz ECC 内存
    • 可扩展至32GB
  • 4 个标准加4 个可选的硬盘支架,可达到2.4TBd的内置硬盘容量
  • 一个介质位插槽:
    • 一个DVD-ROM(可选)
    • 一个DVD-RAM(可选)
  • 有六个热插拔PCI-X插槽:
    • 三个可热拔插的133 MHz 64位 PCI-X slots
    • 二个可热拔插的66 MHz 32位 PCI-X slots
    • 一个可热拔插的DDR 266 MHz 64位 PCI-X slot
  • 默认 一个850 瓦电源, 一个冗余电源(可选)
  •  处理器到内存的带宽为:10.3 GB/
  •  二级到三极高速缓存的带宽为(峰值):24.0 GB/
  • 机架扩展抽屉:高6.8 英寸x 17.4 英寸x 22.6 英寸;重量:78.1
  •  最大功耗: 0.632 千伏安
  •  支持的操作系统:AIX V5.2、V5.3或更高版本,SUSE LINUX Enterprise Server 9 for POWER或更高版本,Red Hat Enterprise Linux AS for POWER Version 4 或更高版本
  • 支持HACMP:HACMP FOR AIX 5L 5.3版本
  • 支持IBM CSM管理软件Cluster Systems Management):CSM For AIX 5L V1.4版本,CSM For Linux on POWER V1.4版本

 

内部集成

    • 双通道Ultra320 SCSI 控制器(仅限内部;可选RAID
    • 双端口的Ethernet 10/100/1000 Mbps 控制器
    • 服务处理器(Service Processor)
    • 热插拔电源和风扇模块
    • 2个USB端口
    • 2个系统端口
    • 2个HMC端口
    • 2个SPCN端口
    • 一个GX端口

 

 

四、IBM System P5 520机型的最小配置:

520机型的最小配置必须包括两颗处理器,两个处理器激活,1G内存,一个电源,一个4-PACK硬盘支架,一根电源线,一个配置指示器,以及一个指定语言组。如果不作特殊要求,缺省配置为:

 

 

二路,1.9GHz处理器                                       (#8330)

                                

一个处理器激活                                            (#7320,8410)

                     

1024MB(DIMM)内存                                         (#1930)

 

标准850 瓦电源                                           (#5159)

 

一块73.4GB 10,000万转的磁盘                             (#1968)

 

一个磁盘支架                                             (#6574)

 

指定语言组                                                (#9722 )

 

电源线                                                     (#6458)
 
上架配套工具                                            (#7160,7190)
 

键盘,鼠标,图形适配卡,以及显视器均为可选配置。  (#8800,8841,2849,3637)

 

 

 

五、IBM System P5 520 产品功能特点

 


5.1 P5 520机型具有:

 

   ·19 英寸机架型安装

 

   ·有限空间环境的 4U 形式 

 

   ·2 路 SMP对称多处理设计

 

   ·64 位 POWER5+ 技术

 

   ·秉承大型机技术的 RAS 功能

 

   ·动态 LPAR 支持(最多可以支持2个DLP)

 

   ·先进的 POWER™ 虚拟化(选项)

 

   ·支持微分区技术(最多可有 20 个微分区)

 

   ·共享处理器池

 

   ·具有集成虚拟化管理器的虚拟 I/O 服务器

 

   ·分区负载管理器(仅 AIX 5L)

 

·HACMP™ 支持近乎不间断的运行 

 

  ·受到 AIX 5LV5.2 V5.3)和来自 Red Hat, Inc. Linux 分发版(RHEL AS 4)和 SUSE LINUXSLES 9)的支持

 

5.2 动态逻辑分区(Dynamic logical partitioning)

新的动态逻辑分区(logical partitioning,LPAR)功能加强了p5 520服务器对资源的管理。它能够使系统资源随着您业务的变化,在不同逻辑分区之间快速、简单的配置。动态逻辑分区还使您能够在增加新的系统资源,如刚刚发布的按需能力升级处理器或增加新的热插拔PCI适配器时,不必重新启动服务器。

 

在没有高级POWER虚拟特性的支持下,一个2路的520的处理器能够最多支持2个逻辑分区。如果系统安装了高级POWER虚拟特性,那么在独立使用的p5 520服务器中每个处理器最多能够支持10个微分区(由于p5 520使用对称多处理器技术,每一个2路的处理器卡就能够支持20个微分区)。

 

以下版本的AIX和Linux操作系统支持动态逻辑分区:

  • AIX 5L for POWER V5.2, 或更高版本
  • SUSE LINUX Enterprise Server 9 for POWER,或更高版本
  • 目前Red Hat Enterprise Linux AS for POWER Version 3不支持该功能

多逻辑分区和多POWER5基于处理器的服务器可以由一个HMC控制,该HMC可以是本地的,也可以附加在IBM eServer上远程控制。运行一个分区并不需要HMC的参与,但当IBM eServer p5 520系统要创建、定义和修改分区时则需要HMC的支持。

 

 

动态逻辑分区需要硬件控制台(Hardware Management Console ,HMC)的支持。使用IBM7310-CR3机架式硬件控制台(HMC)或7310-C04桌面型HMC来控制POWER5基于处理器的、实现逻辑分区的服务器。

到目前为止,一台HMC(HMC machine code 4.5)最多支持32 power 5 system,最多256 个分区.

53 高级POWER虚拟化(Advanced POWER Virtualization

5.3.1先进POWER虚拟化

 先进的POWER虚拟化特性(#7940)使用户能够以小于1个CPU(子CPU  LPAR)的单位创建分区,而且同一系统I/O也可被虚拟地加入这些分区。需要付费的可选特性还包括一个软件组件,提供跨分区的负载管理。先进的POWER虚拟化结合了以下三个组件:

  • 支持微分区的微码层特性(#7940)
  • 实现I/O虚拟的软件特性
  • 提供分区负载管理(Partition Load Manager)的软件特性

在下初始订单时,若选择了特性码7940,将会在生产产品时加入微分区特性,相关软件媒体介质和出版物也将送达用户。当定购特性码7940作为部件升级(MES)时,激活密钥将发布在IBM网站,用户得到后可安装于系统中。IBM网址是:

 

http://www.ibm.com/servers/eserver/openpower/cod

 

 

 

5.3.2 先进POWER虚拟化的其他特点

  • 如系统中任何处理器具有此虚拟特性,所有活动处理器必须都具有此特性。
  • 一旦虚拟特性在系统中安装,就不可移除。
  • 虚拟以太网(Virtual Ethernet)和虚拟存储(Virtual Storage)是高级POWER虚拟的一部分。
  • 分区负载管理(Partition Load Manager)提供了跨AIX5.2/5.3逻辑分区的自动的CPU和内存资源管理。

以下版本的AIX和Linux操作系统支持先进POWER虚拟化:

  • AIX 5L for POWER V5.3,或更高版本
  • SUSE LINUX Enterprise Server 9 for POWER,或更高版本
  • Red Hat Enterprise Linux AS for POWER Version 4 或更高版本

 

六、产品定位

 


可靠性(Reliability),可用性(Availability),可服务性(Serviceability)

 

IBM System P5 520机型是一款拥有1个2-路1.9GHZ处理器,最高达32GB内存的对称多处理(SMP)服务器。此机型针对各种类型的商业和科技计算需求均有杰出的性能表现,特别是对于在电子商务,应用,服务提供及数据库服务器等领域的应用。以全新的64位处理器POWER5为动力,劈P5 520机型将为那些寻找电子商务解决方案的和需要把网络的力量融入自身组织运营的客户带来可观的回报。

P5 520机型的市场策略为:突出产品优势,通过IBM和IBM合作伙伴的销售人员,在各种应用市场大力推广我们的全新对称多处理(SMP)服务器,这些市场包括:

  • 企业资源管理(ERP)
  • 客户关系管理(CRM)
  • 供应链管理(SCM)
  • 商务智能
  • 会计与金融管理
  • 仓储管理
  • 人员计划与管理
  • 销售自动化/管理

随着我们的全新UNIX市场与销售战略的推行,对这款Web服务器产品将投入足量广告宣传,促销活动,及专为将此UNIX服务器新机型520推升至UNIX服务器市场前端位置的一系列相应措施。通过与独立软件开发商组织的协同工作,我们会保证关键应用迅速可用,并提供要进行完整服务所需的各种支持、基准测试和证书。

 

 

 

 


6.1 可靠性(Reliability)

 

·6.1.1 可靠性,容错性和数据完整性(Reliability, Fault Tolerance, and Data Integrity)

 

520机型系统的可靠性来自于具有容错设计的零件,设备和子系统。在设计和开发期间,子系统经历了严格的确认和集成测试过程。在系统制造期间,系统经历了彻底的测试以确保产品的高质量。

 

520机型的系统三级缓存(L3 cache)和系统内存具有错误检查和纠正(ECC, error checking and correcting)的容错特性。ECC可以纠正由环境引起的不连续内存单元错误和单个硬件故障。正是由于有了ECC技术,内存故障的可能性被大大的减少。ECC也提供了双位的内存检错功能,可在双位内存发生故障的情况下保持数据的完整性。系统内存还提供了4位的错误检测信息包,使得在动态随机存储器(DRAM)发生故障时能够保持数据的完整性。系统总线,I/O总线,PCI总线也被设计成具有奇偶错误校验的功能。

 

AIX操作系统提供磁盘镜像和磁盘控制转移功能。Linux操作系统支持直接访问存储设备(DASD)镜像功能(RAID1)。这是由操作系统中的md驱动器支持的。Linux系统也可通过硬件RAID适配器支持磁盘镜像。

 

日志文件系统(JFS)保持了文件系统的连续性,也减少了系统由于电源故障而停机所造成的数据丢失。

 

 

 

·6.1.2 PCI扩展错误处理(PCI extended error handling)

 

在之前的系统中,PCI总线奇偶错误会导致一个全局系统检查中断,最终需要系统重启才可继续运行。在POWER5系统中,新的I/O抽屉硬件,系统固件,以及AIX交互行为都被设计为可以透明地恢复偶发性PCI总线奇偶错误,并当PCI总线出现永久奇偶错误时平滑过渡到可用的I/O设备。这种机制就叫做PCI扩展错误处理(PCI EEH)。支持EEH的适配器调用系统固件(firmware)来处理错误总线插槽硬件产生的特定数据包,系统固件将检查出错的总线,并使设备驱动对其进行重置,然后不用系统重启便可继续工作。目前,Linux还不支持EEH。当PCI总线发生错误时,系统会进行自检,但需要系统重启以恢复工作。

 

 

·6.1.3 内存错误纠正扩展(Memory error correction extensions)

 

标准内存配有单位纠错和双位检错ECC电路,专为纠正内存单元故障而设计。双位检错通过检测和报告ECC电路不能纠正的多位错误来维护数据完整性。内存片段经过特别的组织,使任何特定的内存模块故障仅影响到一个ECC字中的1位(称之为位散射,bit scattering),这样在一个内存片段发生完全故障时, 允许错误纠正以及继续运行(Chipkill recovery)。

 

内存卡还利用内存擦洗(memory scrubbing)和阀值来决定何时用空闲内存中的模块替换超出错误阈值的内存块(动态位操作,dynamic bit steering)。

 

 

·6.2 可用性(Availability)

 

6.2.1 实现数据阵列自我恢复的冗余技术(Redundancy for array self-healing)

 

尽管处理器中最容易发生故障的情况是缓存的软件单位错误,但也存在其他情况,需要区别对待。对于一级、二级和三级缓存以及它们的数据目录来说,硬件和微码层始终监控错误被纠正的情况,如果修复中的永久性错误超出了阈值,就会产生一个延期修复错误日志。然后,会采取响应措施, 保证系统的实时可靠性 ----- 如动态屏蔽某处理器,或屏蔽L3缓存中的某数据行, 等。

 

POWER5芯片上的一级和二级缓存以及二级和三级目录的数据阵列上都被人为地加上一些经过设计的逻辑冗余位,从而可以在数据出错的情况下纠正相关数据阵列中的错误位。在系统的主存中同样存在这样的冗余位.  这一设计是为了避免物理修复.  在POWER5系统的其它部分也应用了这种技术。  逻辑纠错位在处理器初始化时被激活,在系统内建自检(BIST)时被初始化。

 

L3缓存的冗余是在数据行级别实现的。  系统运行中, 若发生的错误超过纠错阈值,就会激活动态L3缓存数据行的动态删除。

 

 

6.2.2 服务处理器(Service Processor)

 

P5 520机型中内置的服务处理器(service processor)使你能够更迅速的诊断和检查系统状态,甚至可以在系统没有启动的情况下远程检测系统的运行情况。 服务处理器能使您对微码层(firmware)和操作系统进行远程监控:

 

·远程电源控制

·环境监测(Linux下只支持某些关键类型错误的识别)

·以及对硬件及系统进行重置、启动和远程维护,并提供诊断信息,包括控制台镜像功能。以及自动报告系统监视错误,重要环境错误和重要处理错误。

 

 

6.2.3 故障监控功能(Fault monitoring functions)

  • 内部自检 (Built-In Self-Test, BIST) 和上电自检 (Power-On Self-Test) 被设计用来检查处理器、缓冲、内存和每次服务器上电后操作系统正常启动所必须的相关硬件。如果检测到非致命错误或错误来自那些可以从系统设置中删去的资源,系统也会完成启动。错误信息被记录到系统的NVRAM(nonvolatile RAM)中.
  • 磁盘的错误跟踪功能可以在磁盘发生故障且影响用户操作之前提醒系统管理员注意。
  • AIX和Linux的系统日志(记录硬软件错误并由错误日志分析工具(ELA)分析)使得系统管理员能够查明系统出现问题的原因。在客户要求服务时,IBM的客服代表就可提前准备可能需要更换的部件,从而减少了系统维修的时间。

 

6.2.4 相互监控功能(Mutual surveillance)

 

服务处理器能够在系统启动的过程中对微码层及操作系统进行监控。  同时操作系统也可以对服务管理器进行监控。 当服务管理器监测到微码层或者操作系统失控时,它可以对故障情况采取适当的措施,包括自动呼叫服务中心等。类似的,必要时操作系统也可请求修复服务处理器。

 

 

6.2.5 环境监测功能(Environmental monitoring functions)

  • 当系统温度超过正常的范围时,温度的监测功能可以自动提高风扇的转速。
  • 温度的监测功能可以就环境的潜在问题(如:空调和系统周围的空气流通)对系统管理员进行提醒,以便系统管理员可以在系统出现致命故障之前采取必要的措施。此功能也可以在系统温度超过上限时对系统进行关机的操作。
  • 风扇转速的监测功能可以在风扇转速不正常的情况下进行警报提示或对系统进行关机操作。
  • 电压监控功能可以在电压值不正常的情况下进行警报提示或对系统进行关机操作

 

6.2.6 错误处理和报告功能(Error handling and reporting)

 

在由系统硬件或环境引起故障的情况下,系统的实时错误捕获功能可以对硬件错误的特征进行分析并找出故障的原因。分析的结果将被储存在系统的NVRAM中。当系统通过手动或者自动的方式重新启动时,这些错误将被报告给AIX或Linux操作系统。错误日志分析工具(ELA-Error Log Analysis)就可以显示出故障的原因和产生故障的物理地址。

 

集成了服务处理器(service processor)后,系统就可以在出现严重故障的情况下自动拨通IBM的服务热线。硬件的故障也将开启两个提示器(一个在机器的前部,另一个在机器的后方),用于针对内部硬件的问题对用户进行警示。这个提示器也可以由操作员自行打开,从而可以做为检测系统状态的工具。在检测的过程中,这个提示器会不断的闪动,当出现错误的时候,提示器就会停止闪动。

 

 

6.2.7 可用性增强功能(Availability enhancement functions)

  • 在系统自动重启的选项被激活的时候,系统就会在软件错误,中止,硬件故障,或由环境引起故障(交流电源故障)时重新启动。

 

·6.3 可服务性(Serviceability)

 

6.3.1 便捷的服务模式

 

P5 520机型被设计为用户可自行安装系统及大多数组件(如:适配器/设备…)等。如额外付费,IBM可提供安装服务。

  • 520机型允许用户需要时自行更换服务部件(Customer Replaceable Unit)。为达到这个目标,在520 机型上安装了LED,LED它可以提示那些需要更换的部件。
  • 520机型可让支持人员远程登录到系统察看系统的错误日志并进行远程的系统维护。520机型的服务处理器可以在系统没有启动的情况下对系统进行分析。
  • 系统诊断可以通过光盘和在线的诊断来实现。
  • 在线诊断程序,安装后和AIX共存于系统磁盘中。它们可在单用户模式(服务模式)下启动,可以在系统维护模式下运行,也可与其它的应用程序一同运行(并发模式)。在线诊断程序可以使用AIX的错误日志和AIX的配置数据。
    • 服务模式可以对系统的设备和特性进行检测
    • 并发模式允许系统在对部分资源进行检查时不间断运行。
    • 维护模式允许对大多数系统资源进行全面检测。
  • 系统管理服务(SMS)运行时产生的错误日志可以从SMS的检测菜单中得到。服务处理器检测的错误日志可以从服务处理器的菜单中获得。

附注:因为9131-52A的系统可选配置的DVD-RAM和DVD-RAM各一个,一定要保证可以与Internet建立连接,以便于系统维护或升级系统到所需的最新版本。

 

 

6.3.2 服务代理

 

服务代理不用额外付费。安装到eServer系统上之后,服务代理就可增强IBM为系统提供维护服务的能力。

服务代理(Service Agent)可:

  • 检测和分析系统错误,必要时可在没有用户参与的情况下自动拨打IBM服务中心。
  • 减少由于系统故障而引起商务中断的情况。
  • 在系统硬件出现某些问题时可以运行问题分析程序,如用户允许,可自动向IBM服务中心报告结果。

声明:对于Linux操作系统来说, 这一RAS特性只在内核版本为2.6的系统中有效。

 

6.3.3 在线客户支持(OCS)

 

对于系统的硬件问题,可以由eServer的专家们通过远程登录及操作来解决。

电子服务代理软件(Electronic Service Agent software)也可以通过使用AIX中的工具来起到同样作用。

 

在已安装AIXSERV和电子服务代理软件(Electronic Service Agent software)的前提下可以提供AIX支持。

 

注意:在Linux操作系统中不支持这种RAS特性。

 

6.4  System p5 520机架扩展抽屉

 

520 型服务器还可以选择地提供先进的POWER 虚拟化,包括微分区技术和虚拟_I/O 服务器(VIOS),这样可以提高系统利用率,同时有助于确保应用程序能持续获取所需的资源。微分区技术通过允许精细地调优系统以整合多个独立的工作负载,从而帮助降低成本。可以将微分区最小定义为处理器的1/10,并且增量最小可以为处理器的1/100。使用包括VIOS 在内的新的集成虚拟化管理器(IVM),企业可以在单个服务器上经济有效地整合多个分区。通过基于浏览器的直观的界面,IVM 易于使用,有助于减少管理虚拟设备和分区所需的时间和成本。

 

p5-520 平台旨在为客户提供在微分区中同时运行AIX 5L 和Linux 操作系统的灵活性。AIX 5L 是IBM 的工业级UNIX操作系统,以针对业务关键型应用程序的传统的可靠性、可用性、安全性和开放标准为基础。Linux 操作系统因其大量的开放源码应用程序和快速部署新的或定制的解决方案而闻名。来自Red Hat, Inc. 和SUSE LINUX 的Linux分发版受到支持。

 

p5-520 服务器具有高端IBM System p5 系统的可靠性、可用性和可维护性(RAS)等多种功能部件;有助于系统昼夜不间断地运行。520 型通过采用高级服务处理器,热插拔、热交换和冗余组件,Chipkill ECC和位导引内存以及动态的系统组件,将IBM 世界级的RAS 能力扩展到入门级系统。系统可用性的提高使得系统可以处理更多的工作。

 

安全性不再仅仅是可有可无;而已经是必不可少的。p5-520 服务器可以解决有关提供安全的操作系统的忧虑。该系统旨在防止在应用程序分区中运行的应用程序违反跨分区的安全性和保密性策略,同时还提供了增强的网络过滤安全性和入侵检测。

 

 

6.5 易于采购、部署、集成和管理

管理和部署系统的成本是众多企业的关键决策因素。在采购、设计、套装式安装、迁移,甚至是运行系统的各个方面,IBM 和IBM 业务合作伙伴都可以与客户合作。