【科讯】腾讯云：服务器资源池化技术快速发展趋势

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大量数据以前所未有的增长趋势冲击着整个数据中心领域，数据中心的创建者们必须重新考虑it系统体系结构。 服务器是数据中心的核心组件之一，需要优化和重建体系结构，以满足未来大规模业务增长的需要。

服务器硬件重建与大数据中心的效率和价格问题有关，目标是降低服务器硬件的购买价格、提高服务器硬件资源的利用率、降低服务器运输价格、降低综合tco。

腾讯作为服务器“蝎子标准”的领导者，在服务器行业进行了深入耕作，使运营精细化。 特别是新技术行业，腾讯对服务器资源池化技术有什么看法？ 请按照小编一步一步地研究。

why服务器资源池化？

腾讯的现役服务器超过了几十万台，其中过去报道的机架式服务器超过了90%。 以前传来的机架式服务器计算、存储、互联网资源的配合比平衡，通用性好，是比较典型的“one size fits all”方案。 因此，在腾讯十多年服务器的快速发展过程中，机架式服务器起着重要的基石作用。 但是，随着腾讯单体业务的规模不断扩大，以前机架式服务器在应对大规模业务模式时，表现出一些疲劳状态，正在运行某种资源密集型的应用程序，效率不够，也影响了密度。 例如:

计算密集型应用程序、空闲内存插槽、驱动器托架和扩展插槽位会影响计算密度。

内存密集型应用程序、驱动器托架和扩展插槽位可能是浪费的空间。

存储密集型应用程序、cpu和内存的设计配置过高

为此，定制不同型号的服务是成本。 现在腾讯的现役机型超过了100种，新购买的机型超过了数十种。 服务类型的增加不仅给服务的资源管理带来了困难，也给服务的运营带来了很多困难和价格。

迄今为止，机架式服务器应对大型数据中心暴露的问题不仅仅是帐篷，业界许多网络公司和云服务提供商都面临着。 数据中心的责任很多样化，下图描绘了数据中心对cpu、mem和io的各种负载诉求。

数据中心的业务负荷多样化，横轴是i/o密集度，纵轴是cpu和内存密集度，计算和存储等资源分配比较均衡的系统很难优化成很多不同的应用程序。

此外，还存在生命周期在不同类型的资源之间不同步的问题。 例如，cpu发展迅速，每两三年性能增加一倍，但存储技术发展迅速，cpu的性能和功耗将被浪费。

服务器资源池化技术除了带来灵活的资源引进、提高资源利用率的特征之外，还可以更有效地提高服务器的故障修复能力，提高服务器的运用效率。 综合腾讯10年以上的运营数据，硬盘是故障率最高的部件之一，在实现存储池化技术后，多磁盘存储池为单体硬盘提供了良好的冗馀设计能力。 如果一个硬盘出现故障，可以立即使用其他硬盘资源进行非破坏性恢复，无需立即现场更换硬盘。

谁在考虑将服务器资源池化？

为了解决这个问题，业界以英特尔、谷歌为首的很多企业都在研究新的服务器体系结构。

英特尔提出了rack scale architecture ( RSA )体系结构，谷歌与伯克利大学合作提出了WSC ( WSC )的概念。 英特尔rsa体系结构有明确的体系结构设计和标志，目前正在推出样机。 谷歌的wsc还处于概念阶段，只有简单的日程、年份。

服务器资源池化的挑战？

以下以英特尔rsa为例，简单介绍服务器资源池化技术。 rsa:rack as a server (机柜)就像一台大服务器。 英特尔rackscalearchitecture ( RSA )体系结构是机架重建方案，旨在方便地管理和扩展cpu池、内存池、存储池和池化RSA模型，从而降低运营维护成本 从业务软件或操作系统的角度来看，如下图所示，是以前传达的服务器，有cpu、内存、硬盘、网卡等。

服务重建和资源池化后，面临的最大挑战是互连和延迟(拓扑和接口)问题2 :配置和管理(协议和监视)。

课题1 :相互连接和等待时间。 资源池之间的互联网互连在链路层协议中有很多种，但英特尔RSA使用以太网，在领域中也有使用pcie、sas、结构等的企业。 不同的互联网互联协议，各有优缺点，我们也期待着各种技术的探索成果。 但是，在物理层，各家的看法毕竟是硅光技术。 硅光技术不仅继承了光纤传输的高速、低等待时间的优点，还大幅提高了接口密度。

课题2 :配置和管理。 将服务器的部件资源池化后，需要发现、记录、分配、回收部件资源、组装逻辑服务器、卸载等，定义新的管理软件和协议。 英特尔现在定义了一组rsa管理软件，提供服务器资源池的发现、配置和管理。

rsa管理软件不仅实现内部池化资源的配置管理，而且同样提供管理接口，与openstack和vmware等管理软件对接。 服务器资源池化后，发生了大量的配置管理数据，以前采用i2c总线的ipmi接口和协议被传输，传输速度低，协议的负荷新闻量小，因此可以满足资源池化的配置管理的诉求 迄今为止，英特尔与hp、戴尔合作建立了新的数据中心管理软件协议redfish，英特尔也部署了rsa软件体系结构来优化资源池管理。

商业软件的同事可能关心服务器资源池化后会对商业软件产生什么样的影响吗？？ 答案是否定的。 服务资源池化是从硬件的角度优化和重建服务硬件资源。在软件级别是透明的。 创建逻辑服务器后，软件和操作系统看到的硬件部件与以前交给服务器的硬件部件没有区别。

服务器资源的池化功能如何帮助云服务？

现在的虚拟化技术和云服务基于将单一服务器硬件虚拟化为多个虚拟机vm的虚拟化技术，目的是提高服务器资源的利用率。 但是，由于一个服务器的cpu、存储器、硬盘资源的粒度小，所以在该虚拟化应用中，资源配置经常是空洞的，cpu核心数没有分配，或者存储器没有分配，或者硬盘容量大量

服务器资源池化可以更好地处理上述问题。 目前已知腾讯云的虚拟化服务是虚多的能力，将来利用服务器资源池化技术实现多虚多的能力。

由此，腾讯云可以利用在软件级别提供的虚拟化服务，利用服务器资源池化在硬件级别提供的虚拟化能力，向顾客提供更灵活的云服务。 服务器资源池化后，创建的逻辑服务器可以继续运行虚拟化和云服务器软件，创建虚拟机供客户使用。 服务资源池化后，可以进一步减少云服务中出现的资源配置空洞，进一步提高硬件资源的利用率，降低总拥有成本。

腾讯在当前服务器资源池化中的研究进展

年腾讯服务器平台中心根据资源池化的概念，进行了存储池化的技术预研和poc验证。 我们使用现有的传统机架式服务器构建了存储池化的简单poc模型，如下图所示。

从硬盘中卸下20个腾讯类b/c服务器后，配置计算资源池，使用一个tsx存储服务器作为存储池，基于10千兆位互联网使用存储池和复制 在资源配置中，存储池中的硬盘被划分为20个lun，并分配给20个bx/cx计算节点的启动盘。

实验中，腾讯实现了20台逻辑服务器的组装，实现了服务器批量自动配置、远程互联网启动、逻辑服务器复位后的自组装启动等功能，证实了启动盘存储池化的可行性设计。 在性能数据方面，通过多次测试和数据捕获，发现一台tsx的磁盘性能几乎满足20台bx/cx，满足开始读取数据的诉求。 在互联网端口流量中，10ge网卡正好满足20个bx/cx的数据吞吐量要求，互联网吞吐量与引导节点数成正比。 请参见下图。

根据整体数据，存储池化技术可以满足多计算节点共享启动磁盘的指控。 这为灵活部署和扩展服务提供了强大的数据支持。 为腾讯的下一步服务器资源池化的研究奠定了坚实的基础。

也提到了资源池化给故障运维带来的特征，因此，腾讯在年的poc验证中，还设计验证了单体硬盘故障的无损恢复功能。

在poc设计中，存储池使用全局raid设计，即使一个物理硬件出现故障，也不会影响业务采用。 个别资源的故障可以在线使用备用资源进行实时无损修复，无需手动立即到现场进行磁盘更换修复。

概要

服务资源池化技术在灵活部署、故障冗馀和降低tco等方面具有特点，但技术细节还有很多疑问。 腾讯将继续跟进领域最新的资源池化技术动态，保持与合作伙伴的密切合作，设计t-rack3.0，将t-rack3.0(tencent rack3.0 )中标准化的通用设计开放给蝎子3.0标准，

我相信未来的腾讯将为云计算、大数据行业带来更有竞争力的服务器处理程序。

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