IBM PowerLinux獨家揭密

愛迪生集團 ( Edison Group ) 2011年白皮書中指出：Power在與x86 伺服器相比，可擴展高達兩倍以上的工作量。每核心的吞吐量以及其他性能也都勝過 x86。

這個說法也打破了「x86就是Linux的最佳拍檔」的既定觀念。處理器性能在伺服器的評比中向來是關鍵之一，因為在同樣的虛擬化環境中，哪一個品牌的處理器能提供更多的運算資源，哪個伺服器就能提供更多的工作量！

Power處理器能支援多達每核心20個虛擬機器，一台PowerLinux可以支援多達320個虛擬機器。而PowerLinux還能讓這些虛擬機器維持穩定(RAS)高效的運作，才是超越x86叢集的關鍵！

所以對CIO 而言，整體來說，選擇PowerLinux，的確可以比選擇x86擁有更高的CP值。

接下來，我們直接從PowerLinux 的幾個創新研發突破來看，為何PowerLinux 是Linux 架構的最佳選擇 ?

突破一: 四倍效能，超乎運算期待

在相同處理核心數、記憶體的情況下，我們選擇PowerLinux 7R2與x86 HS22、x86BL460G6作為測試機，並且以同樣的工作量負載實施測試：

PowerLinux 7R2(Power 730)滿配八核心分區可以運作到5800caps，是同級x86平台的2.9到4.1倍。

 

除了處理器表現外，還有兩個重點值得我們注意，那就是「虛擬化的效能」，以及「系統穩定性(RAS)」。IBM PowerLinux內建PowerVM虛擬化機制，在目前所有產品比較中，完全沒有資安漏洞；而其伺服器設計更承繼Power系列智慧型偵測功能，在RAS表現上完全超越x86產品。

導入PowerLinux，不僅效能提昇，穩定性與安全性更一舉兼得！接下來，我們再進一步深究這些事實，看看PowerLinux是怎麼辦到的？

突破二: 獨家虛擬化技術

許多企業早已著手導入虛擬化，期望簡化管理能量，硬體瘦身。然而，隨著多年來的實作經驗，虛擬化軟體的導入並沒有帶來預期中的效益，且虛擬化後本體也佔據了過多的記憶體資源，跨硬體資源的整合也未能提昇效能。

問題重點在於，我們真的採用了對的虛擬化策略嗎？

「橫向擴充」優於「垂直擴充」？

其實這兩個主張，沒有一定對錯，關鍵在於應用系統本身的架構規劃是否正確？在一般的商業應用軟體而言，如ERP、CRM等的軟體規模再大，並沒有如Google般的大量擴充需求。因此企業若採用x86的架構，並且以橫向擴充因應增加的運算需要，很容易發生的便是特定主機的流量過高，導致拖累其他主機的效能問題，此時若採用高效能的PowerLinux伺服器進行垂直擴充，搭配機組高度的RAS性能，則可兼顧企業效能與穩定度的需求。

而IBM PowerLinux則可以兩台主機互為備援，通過PowerVM虛擬化，高效運營多個應用系統，架構相對簡單。在此應用上來說，「垂直擴充」的效益就會比「橫向擴充」來得高。

圖3-同樣的工作量負載，Power System只用了兩台伺服器即可達成。

進一步深究，我們將PowerVM與市場上亦普遍使用的VMWareESX，在擴充性項目上所能支援的最大限數做一比較，可以發現不論是處理器數，主記憶體與伺服器的虛擬機器數目，PowerVM都可以對硬體資源做最大的利用。

擴充性項目	VMWareESX4.0	VMWareESXi5	PowerVM
每個VM的處理器數目	8	32	All
每個VM主記憶體	255GB	1024GB	All
每個伺服器之VM數目	320	512	1000
每個伺服器執行緒數	160	160	1024
每個伺服器的記憶體	1024GB	2048GB	8192GB

圖4-PowerVM與VMWareESX系列之擴充性支援比較

不論是擴充策略，還是虛擬化的效能，IBM PowerLinux在各項評比中都名列前茅，當企業考慮採用Linux解決方案時，最佳選擇已然浮現。

突破三: 業界唯一高可靠度、穩定性與可用性(RAS)：

RAS的評比深入各方面，包括：應用系統、工作量分割、處理器、記憶體分享與輸出輸入模組。各家產品在測試時要能滿足各項要求，在技術上來說是非常大的挑戰。IBM在伺服器設計上原本就是業界龍頭，Power系列更是伺服器中的翹楚。PowerLinux繼承了Power系列的性能，自然在各方面都能超越對手：

什麼是RAS?

RAS 的全名為 Reliability, Availability and Serviceability。Reliability（可靠性）指的是系統必須盡可能的可靠，不會意外的崩潰，重啟甚至導致系統物理損壞，這意味著一個具有可靠性的系統必須能夠對於某些小錯誤能夠做到自動修復，對於無法自動修復的錯誤也盡可能進行隔離，保障系統其餘部分能正常運作。Availability（可用性）指的是系統必須能夠確保盡可能長時間工作而不停機，即使系統出現一些小的問題也不會影響整個系統的正常運行，在某些情況下甚至可以進行熱插拔的操作，替換有問題的元件，從而嚴格的確保系統的停機時間在一定範圍內。Serviceability 指的是系統能夠提供便利的診斷功能，如系統日誌，動態檢測等手段方便管理人員進行系統診斷和維護操作，從而及早的發現錯誤並且修復錯誤。

RAS Feature	PowerLinux	X86
Appplicatoin/Partition RAS
線上分區遷移(vMotion)	Yes	Yes
線上應用分區遷移	Yes	No
分區可用性優先等級	Yes	No
System RAS
OS independent First Failure Data Capture	Yes	No
Memory Keys(including OS exploitation)	Yes	No
Processor RAS
Processor instruction Retry	Yes	No
Alternate Processor Recovery	Yes	No
Dynamic Processor Deallocation	Yes	No
Dynamic Processor Sparing	Yes	No
Memory RAS
Chipkill™	Yes	Yes
Survive double Memory Failures	Yes	No
Selective Memory Mirroring	Yes	No
Redundent Memory	Yes	Yes
I/O RAS
Extended Error Handling	Yes	No
I/O Adapter Separating(PCI-Bus and TCEs)	Yes	No

圖5-PowerLinux-x86 RAS比較

這就不難想像，為何Kiwi Fit Europe(汽車服務及維護商)會選擇以PowerLinux來建置其客戶資料處理平台，PowerLinux不僅提供了穩固且可支援公司業務成長所需的服務，也確保平台不會因為過慢的反應速度，或意外性停機而少了任何一筆交易。

而漢堡大學在升級PHYSNet分散式文件系統時，採用了PowerLinux成為新的運作平台，不僅以最少的機器(兩台PowerLinux)互為備援，也為系統提供了最高的檔案吞吐量，滿足了校方「不用採購太多機器，也能穩定兼顧服務效能」的要求。

突破四: 更低的總購入成本(TCA)與總持有成本(TCO)

性能令人滿意，但是，IT更注重費用的支出。經濟性一直是企業在市場競爭中勝出的關鍵之一。IBM PowerLinux既然擁抱開放源碼技術，是否也能滿足企業對荷包的關切呢？

從TCA的角度來看，光是軟體的授權費用，包括處理器的核心數、資料庫系統與虛擬化軟體的企業版升級費用等等，三年下來， PowerLinux的TCA的確比x86產品低上許多！

總持有成本呢？系統愈複雜，總持有成本愈高。x86架構先天的限制導致必須大量擴充，CPU的核心數量大增，軟體授權數量也隨之增加。更別說加入新的伺服器代表更多的耗電、冷卻費用以及更多的網路與SAN設備；PowerLinux由於架構簡單，採用互為備援的設計，免於x86產品橫向擴充的管理問題，整體TCO比x86產品還低了很多。

這就是為什麼TerraEchos Kairos系統移植到PowerLinux上後，在海量資料的分析上節省了50%的時間，使用成本降低，在 JVM運作與儲存上的效能也提升了。(TerraEchos是一家海量資料顧問軟體服務公司)

Kwik-Fit(荷蘭汽車服務商)的Java資料庫與訂購平台轉移到PowerLinux上後，高負載時系統的反應速度提高了，以往意外停機的發生次數也大幅降低，新的資料庫運作效能也增為原來的三倍。值得注意的是，IBM只用了兩台PowerLinux7R2互為備原，虛擬化後就滿足Kiwi-Fit的業務需求。與x86架構比較起來，PowerLinux在TCO/TCA上超越對手，實至名歸。

IBM PowerLinux不僅在運算上表現優異，在海量資料的應用套件支援亦已齊備，TerraEcho kairos就採用infosphere Stream進行大規模的串流資料分析。企業用戶亦可選購讓海量資料的配套更趨完整。在社群網路與海量資料需求愈來愈熱門的今日，IBM PowerLinux承繼Power系列的優良血統，號稱企業應用服務的最佳選擇，絕不為過。