Scale-up mit HP Superdome X und Nonstop X statt Scale-out Nix mit Unix - die jüngsten Mission-Critical-Systeme von HP laufen auf x86

Autor / Redakteur: Michael Matzer / Ulrike Ostler

Auf seiner Kundenkonferenz Discover stellte HP kürzlich zwei neue Server für Mission-Critical-Anwendungen vor. „HP Integrity Nonstop X“ und „Superdome X“ nutzen x86- und Itanium-CPUs sowie Linux statt HP-UX . Die Systeme sind das Ergebnis einer vier Jahre andauernden „Odyssey“ – so lautete der ursprüngliche Projektname.

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HP enthüllte jüngst in Barcelona seinen Superdome-X-Server auf spektakuläre Weise.
HP enthüllte jüngst in Barcelona seinen Superdome-X-Server auf spektakuläre Weise.
(Bild: Hewlett-Packard Development Company, L.P.)

Die Dekade des endlosen Scale-out-Prinzips geht zu Ende, und die Nachfrage nach Scale-up-Systemen wie HP Superdome X, „IBM Power 8“ und „IBM System z“ zieht stark an. Den Grund dafür sieht der IDC-Analyst Peter Rutten in den hohen Verwaltungs- und Wartungskosten für den „Server-Sprawl“, den das Scale-out-Prinzip verursacht hat.

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Wer einfach nur einen x86-Server an den anderen hängt, bekommt einen derart hohen Verwaltungsaufwand aller Systemkomponenten, dass die Betriebskosten (Operational Expense, Opex) nicht mehr wirtschaftlich vertretbar sind. Dann schlägt die Stunde der großen Scale-up-Systeme.

Allerdings hatten Scale-up-Systeme für Mission-Critical-Anwendungen bisher ein großes Handicap: Die Unix-Systeme lieferten zwar maximale Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Hochverfügbarkeit, aber nur zu hohen Gestehungskosten hinsichtlich Lizenzen beispielsweise. Seit Jahren sinken deshalb die Verkaufszahlen für Unix-Systeme kontinuierlich.

Die neuen Bedingungen

Jedes neue Scale-up-System muss daher unbedingt die Vorzüge der Unix-Systeme mit den günstigen Kosten und der Beliebtheit der x86-Architektur plus Linux vereinen. Nachdem sowohl Fujitsu als auch IBM in dieser Richtung attraktive Systeme vorgestellt haben, will HP ihnen jetzt mit Superdome X die Rücklichter zeigen.

Antonio Neri. Senior Vice President und General Manager, Technology Services Hewlett-Packard Company
Antonio Neri. Senior Vice President und General Manager, Technology Services Hewlett-Packard Company
(Bild: HP)
Antonio Neri, Leiter des weltweiten Server- und Netzwerkgeschäfts von HP, stellte 32 Prozent niedrigere Lizenzkosten als für entsprechende Unix-System in Aussicht. In die gleiche Richtung weist auch ein HP-interner Vergleich mit „HP DL980G7“, unter Verwendung der SPECjbb2013-Multi-JVM-Standard-Benchmark vom August 2014.

Bei diesem Benchmark stellte das „Dragonhawk“ genannte System seine Fähigkeit unter Beweis, mehr als 1 Million Java-Operationen pro Sekunde (jOPS) verarbeiten zu können (siehe: Abbildung 3). Im gleichen SPECjbb 2013 Benchmark vom 17. November 2014 legt der Integrity Superdome X viermal schnellere E-Commerce-Transaktionen als bisher führende x86-Plattformen an den Tag.

Der Superdome

Superdome X vereint die bestehende Superdome-2-Basis mit dem HP Blade-System der „c-Class“, von dem noch eine Weiterentwicklung (Codename „Hydralynx“) aussteht. Die „Itanium-9500“-Prozessoren wurden durch „Intel Xeon E7 v2“-Prozessoren (2880, 2890, 8891 und 4830) ersetzt. Diese CPUs wurden nach Peter Ruttens Angaben ebenso hinsichtlich Zuverlässigkeit getunt wie die Firmware.

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Diese Firmware arbeitet zwischen der Hardware und dem Betriebssystem, eine ideale Position, um eventuelle Fehler der einen Ebene zu korrigieren, bevor sie die andere Ebene erreicht. Die integrierte „HP Analysis Engine for x86“ geht laut HP über Fehlerprotokollierung hinaus, liefert effiziente Diagnosen, repariert komplexe Systemfehler automatisch und stellt die Systemstabilität innerhalb von Sekunden wieder her.

Das System ist mit 60 Prozent weniger Ausfällen 20-mal zuverlässiger als andere x86-Plattformen, so die Test in den HP Labs basierend auf der hohen Verfügbarkeit und dem Bereich Datenmodellierung vom August 2013. Die HP Mission Critical Services sollen potenzielle Quellen für Ausfallzeiten identifizieren und beseitigen. Der Hersteller garantiert für Superdome X eine Verfügbarkeit von 99,999 Prozent.

Die Suderdome-Ausstattung

Auf dem Superdome X läuft als Betriebssystem entweder „Suse Linux“ (SLES) oder „Red Hat Linux“ (RHEL). „HP Serviceguard“ auf Linux sorgt für die Hochverfügbarkeit, und die HP-eigene Technologie der HP nPartitions (nPars) ermöglicht es, dass man das ganze System nicht nur als einen einzigen Server konfigurieren kann, sondern als eine Vielzahl unabhängiger Server. Das nPars-Technik ist nämlich nicht Software-, sondern Hardware-basiert und ermöglich solche Scale-out-Kunststücke.

Im System lassen sich bis zu acht Blades mit zwischen zwei und 16 Sockets unterbringen. Bei 30 Rechenkernen pro Blade ergibt dies 240 Cores und 480 Threads (60 pro Blade). Das System skaliert nahezu linear, nämlich mit einem Faktor von 1,89.

Das heißt, eine Verdopplung der Sockets von acht auf 16, erhöht die Leistung nicht um das Zweifache, sondern um den Faktor 1,89. 384 DIMMs à 32 Gigabyte verleihen dem System einen Hauptspeicher von 12 Terabyte, so dass es für In-Memory-Verarbeitung wie geschaffen ist. Theoretisch könnte die Architektur 96 TB RAM unterstützen, doch die Xeon-E7-CPUs lassen bislang nur 64 TB zu. Hier ist also noch Luft nach oben.

Rund 40 I/O-Karten erlauben eine hohe systeminterne Datenübertragungsrate von 100 Gigabit pro Sekunde, die durch ein spezielles Überkreuz-Netzwerk ermöglicht wird. Dieses Crossbar-Fabric erlaubt laut IDC-Analyst Rutten eine höhere Zuverlässigkeit durch Failover-Eigenschaften. Außerdem schirmt es die nPartitionen voneinander ab, sodass sie einander nicht beeinträchtigen können, zugleich aber skalierbarer sind.

Das spricht der IDC-Analyst

IDC-Analyst Peter Rutten ist der Ansicht, dass folgende Nutzergruppen aus einem System wie Superdome X Vorteile ziehen können:

  • Kunden mit großen IT-Umgebungen, die Datenbank-orientiert sind;
  • Kunden mit betriebswichtigen OLTP-Umgebungen;
  • Kunden mit Technologiestapeln von Oracle oder SAP;
  • Kunden, die Unix-basierte Systeme für betriebswichtige Arbeitslasten nutzen;
  • Kunden, die von Scale-out auf Scale-up umstellen wollen (s.o.);
  • Kunden, die „SAP HANA“ entweder bereits nutzen oder dies vorhaben (die „HANA-Maschine Converged System 900“ ist seit Juni verfügbar);
  • Kunden, die ihre Highend-x86-Systeme durch größere, flexiblere Linux-basierte Systeme ersetzen wollen.
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Ein Beispielkunde, den HP in Barcelona vorstellte, ist Cerner Healthcare. Das US-amerikanische Gesundheitsunternehmen überwacht mit Superdome X die Lebensdaten von Patienten, die sich unter anderem in kritischem Zustand auf der Intensivstation befinden.

Nonstop auf x86-Architektur

HP Integrity Nonstop X ist laut Hersteller eine vollständig integrierte, fehlertolerante System-Architektur für besonders anspruchsvolle SLAs. Dazu gehört der Einsatz in Finanzwesen und Telekommunikation, insbesondere im Mobilfunk, wo hundert Prozent Verfügbarkeit gefordert sind.

Die Nonstop-Architektur ist vollständig in Hardware und Software integriert, darunter auch in das Betriebssystem. Bei den neuen Nonstop-X-Servern konnte der Hersteller die CPU-Dichte im Gehäuse verdoppeln, so dass mehr Rechenleistung pro System zur Verfügung steht. Das soll durch geringeren Platzbedarf Kosten im Rechenzentrum sparen, ganz im Sinne des Scale-up-Prinzips.

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Um das steigende Transaktionsvolumen sowie das Unternehmenswachstum zu bewältigen, bietet Nonstop X eine bis zu 25-fache Kapazitätssteigerung der System-Interkonnektivität, besagt ein Vergleich zwischen dem bisherigen Server-Net-Bandbreite (2 Gigabit pro Sekunde) und dem neuen FDR-Infiniband-Bandbreite (56 Gigabit pro Sekunde).

Das FDR-Infiniband verbindet Nonstop-Serversysteme zu einem Cluster. Die CPU-Dichte von 64 Cores ist doppelt so hoch wie bei bisherigen Nonstop-Servern, unterstützt 3 TB RAM in einem Knoten und benötigt dabei nur ein einziges Gehäuse.

Itanium adieu?

Dass durch die Portierung auf die x86-Plattform Itanium-basierte Systeme dem Untergang geweiht seien, wollte Paul Miller, Vice President für weltweites Marketing für Converged Systems, auf keinen Fall bestätigen. Dass die über 5000 Itanium-basierten Anwendungen immer noch auf entsprechenden Blades laufen, belege HPs Bemühen, das rückläufige Integrity-Geschäft mit Itanium-basierten Lösungen wiederzubeleben.

Prozesse können auf HP-UX, Windows und Red Hat Enterprise Linux gleichzeitig in einem bestehenden Superdome-2-Gehäuse laufen. Presseberichten zufolge wird HP die Itanium-CPU noch bis zum Ende der Dekade unterstützen. Allerdings hat Intel seit drei Jahren nichts mehr zu Itanium verlauten lassen…

HP Integrity Superdome X ist aktuell über HP und seine Channel-Partner weltweit verfügbar. HP Integrity Nonstop X ist voraussichtlich ab Mai 2015 erhältlich. Die Preise variieren je nach Modell und kundenspezifischer Konfiguration, doch der Preis für ein vergleichbares ConvergedSystem 900 mit 12 TB RAM und 16 Sockets weist einen Listenpreis von 1,56 Miollionen Dollar auf.

* Michael Matzer ist freier Journalist aus Waldenbuch.

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