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技術分享

[產品介紹] 2017 NonStop Technical Boot Camp(TBC)參訪報導 (下)

作者/王宜倫
作者簡歷

作者擁有22年IT服務資歷,現職凌群電腦系統工程處處長,主要負責台灣證券交易所交易系統與維運系統、NonStop系統維運服務、軟體產品整合服務。專長為HPE NonStop系統、系統整合、系統網路監控管理及專案管理。

前言

為了讓NonStop系統更有彈性的應用於不同IT環境中,HPE於2017年3月推出採用OpenStack的Virtualized NonStop,預計將支援VMware讓客戶有更多的選擇;為了要簡化vNonStop系統安裝建置,預計將推出類似一體機概念的Virtualized Converged NonStop,此系統具備虛擬化的彈性且不需處理複雜的虛擬化安裝建置。此篇報導將針對NonStop支援的虛擬化技術進行說明。


《圖一》


Virtualized NonStop與實體Converged NonStop相同處

依據HPE的分類,採用實體機的NonStop稱為Converged NonStop,包含NonStop X (NS7與NS3)與NonStop i (NB-series與NS-series)。Virtualized NonStop與Converged NonStop X的相同處如下:
  • 建置適當的架構,與NonStop X具備相同的可用性。

  • 具備相同的core license方案,可為1、2、4、6。

  • 採用L系列的RVU版本,初始版本為L17.02。

  • TNS程式不需修改程式碼、不需重新compile即可執行於Virtualized NonStop。

  • NonStop X的native程式不需修改程式碼、不需重新compile即可執行於Virtualized NonStop。

  • TNS/R和TNS/E的native程式需重新編譯才可執行於Virtualized NonStop。

  • Big Endian環境,與NonStop X和NonStop i相同。

Virtualized NonStop與實體Converged NonStop差異處

Virtualized NonStop (OpenStack)與Converged NonStop X的主要差異為專用硬體設備與VM的分別,軟體產品是相同,但是以QCOW2的格式提供,與原本的SUT DVD與CLIM Installation DVD不同。詳細的差異請參考表一的說明。


《表一》vNonStop (OpenStack)與NonStop X差異分析


vNonStop (OpenStack)的VMs (Virtual Machines)種類請參考表二,CPU與CLIM數量限制與Converged NonStop X均相同。


《表二》Virtualized Machines (VMs) in a vNonStop


Virtualized NonStop的VM配置

vNonStop (OpenStack)的VM配置請參考圖一的範例,此架構用4台DL380 server建置2個vNonStop系統,每個系統配置包含4顆CPU(每個CPU使用2個實體core)、4個Storage CLIM(每個Storage CLIM使用4個實體core)、4個IP CLIM(每個IP CLIM使用4個實體core)、1個vNSC(使用2個實體core);每台DL380 server (compute node)配置2 core給KVM使用。


《圖二》vNonStop (OpenStack) VM配置範例


建置考量
  • 為了維持可用性,建置時須注意下列事項

    • Block storage volume需建置為mirror。

    • Primary以及mirror LUN必須分屬於不同的實體storage enclosure或是磁碟機。

    • 連接線須具備X、Y兩路。

    • 須提供兩組電源。


  • vNonStop使用之硬體範本:Intel@ Virtualization Technology for Directed I/O(VT-d),主要有下列功能:

    • DMA remapping:針對Direct Memory Access可從I/O device到VM上,支援位址的轉換。

    • Interrupt remapping:針對I/O device轉換到VM上,支援interrupt的隔離或是轉換。

    • 支援Single Root I/O Virtualization(SR-IOV):SR-IOV 是一種 PCI(peripheral component interconnect)規格,允許PCIe的I/O裝置以多個實體與虛擬裝置呈現以供VM使用。


  • 設定特定參數促使VM可達最佳效能

    • 固定cores。

    • 記憶體增加以固定1 GB大小增加。

    • 啟用Hyperthread設定(主要套用於vCLIMs設定)。

    • 建議VM分配core配置於相同的NUMA區域。

    • 針對vNonStop CPU以及vCLIM需要獨立綁定core。

    • 佈署vNonStop系統時,OSM OpenStack plugin為了效能考量預設會有一些參數調整。


  • 其他軟體優化考量

    • RHEL需要QEMU(Quick emulator) version 2.3或是新版本。

    • QEMU為可獨立更新的套件。

    • vNonStop推出時會列出測試的環境版本及所需更新套件。


  • 網路

    • IP vCLIM主要透過OSM OpenStack plugin做佈署,後續再透過OSM做設定。

    • IP vCLIM支援最多7個網卡介面,eth0保留管理用,eth1~eth5用戶可設定,如同實體CLIM配置,至少兩個vCLIM上各需保留一個port提供$ZTCP0、$ZTCP1使用。

    • vNonStop之間的clustering則透過RoCE。

    • 網卡虛擬化的選項:virtio、PCI passthrough、SR-IOV;需注意virtio無法偵測link pulse所以無法自動failover,其他則如同實體IP CLIM。詳細虛擬化設定選項如表三說明。



  • 《表三》vCLIM(OpenStack)網卡虛擬化設定選項


  • Storage

    • vNonStop支援SAS drive、HPE StoreVirtual Virtual Storage Appliance (VSA)以及storage array。

    • 使用OpenStack Cinder service配置給Storage vCLIM。

    • 在vNonStop存取設定透過SSM(Storage Subsystem Manager)。

    • Storage vCLIM佈署一樣透過OpenStack然後透過OSM設定。

    • Storage vCLIM最多支援3個virtio network interface。

    • 每一個Storage vCLIM最多可以有25個drive。


未來發展

除了2017年推出採用OpenStack的Virtualized NonStop外,HPE在2017 NonStop TBC活動中也說明未來將推出採用VMware的Virtualized NonStop,以及類似一體機的Virtualized Converged NonStop,用戶可依據企業組織內的IT環境選擇適合的虛擬化技術。關於新的虛擬化技術待HPE正式推出後再進行詳細的說明。

NonStop導入虛擬化技術後,可容易的將NonStop系統融入用戶的IT環境,在私有雲建置mission-critical系統,仍維持NonStop一貫的不停頓、高擴充性、資料一致性與安全的特性,加上更多的應用系統middleware解決方案、NonStop SQL/MX資料庫服務,讓NonStop更有彈性也更具競爭性。

參考資料

1.Andrew Bergholz, "HPE "NonStop's Luminous Future", 2017 NonStop TBC
2.Lars Plum, "Virtualized NonStop Architectural", 2017 NonStop TBC
3.Lars Plum, "Virtualized NonStop X and VMware", 2017 NonStop TBC
4.Mark Pollans, "A New Type of NonStop – a first look", 2017 NonStop TBC

 

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