Power小型机概念输理

一、基本概念
(一)、Power System服务器

POWER AIX RISC/CISC SMT QCM SP Hypervisor LPAR 

POWER(Performance Optimization With Enhanced RISC)
  1990年,IBM发布了基于RISC的产品线,RS/6000系列小型机,运行AIX3,这个产品架构IBM给起了一个响亮的名字POWER,一个目前性能最强大的处理器由此诞生。POWER处理器在大量的服务器,大型计算机,小型机,工作站中广泛使用。

Power小型机,每代产品主要机型:
POWER4+ → P615 P630 P650 P655 P670 P690
POWER5 → P505 P510 P520 P550 P570 P590 P595
POWER5+ → P510+ P510Q P520+ P52A P550+ P550Q P55A P560Q P575
POWER6 → new P520 new P550 new P570 new P575 new P595
POWER7 → P710 P720 P730 P740 P750 P760 P770 P780 P775

AIX(Advanced Interactive eXecutive)
  AIX是IBM基于AT&T Unix System V开发的一套类UNIX操作系统,运行在IBM专有的Power系列芯片设计的小型机硬件系统之上。通过全面集成对32-位和64-位应用的并行运行支持,为这些应用提供了全面的可扩展性,它可以在所有的P系列和RS/6000工作站、服务器和大型并行超级计算机上运行。

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RISC/CISC
  精简指令集与复杂指令集,两种不同的CPU设计模式。
  基于RSIC的CPU有Power、PA-RISC、SPARC、DEC、Alpha
  基于CISC的CPU有x86、ARM

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SMT(Simultaneousmulti-threading)

  SMT一种处理器技术,允许多个指令流(线程)在同一物理处理器上同时运行,提高了整体的吞吐量。到操作系统中,每个硬件线程被视为一个独立的逻辑处理器。最新的AIX7支持4SMT,即一个物理处理器激活多线程后可同时处理4个线程,即相当于4个逻辑处理器。

QCM(Quad Core Module)
  QCM是一种CPU的集成模式,一个CPU模块集成4个物理CPU。

SP(Service Process)
  SP服务处理器,不同于操作系统的运算处理器,SP在Power硬件体系架构中位于底层硬件与Hypervisor之间,负责硬件系统维护和状态监测以及虚拟化底层支持,HMC连接的就是SP的接口以获取PowerSystem的系统信息。

Hypervisor
  Hypervisor称为系统管理应用程序,是服务器进行虚拟化的基础,它使硬件具有划分成多个逻辑分区的能力,并使分区间相互隔离,保证了分区的安全性,同时提供分区间通讯,使VIOS的虚拟SCSI与虚拟以太网实现成为可能。

LPAR(Logic Partion)  
  逻辑分区是指将一台物理服务器分成多台虚拟或逻辑的服务器,每台虚拟或逻辑服务器都运行独立的操作系统,享有独立的CPU,内存和IO资源。动态逻辑分区是指在不中断应用的情况下,动态的增加或减少分区占用的资源。


(二)、Power System管理
HMC ASM IVM SMIT NIM 


HMC(Hardware Management Console)
  HMC,就是一台PC或PC Server,安装了基于Linux系统的HMC管理软件。通过连接到服务器HMC管理口可对服务进行配置,维护和管理,如创建LPAR,接入交换机可管理多台服务器。
  Power6小型机HMC口默认IP:
  HMC1:169.254.2.147/24
  HMC2:169.254.3.147/24

  Power5小型机HMC口默认IP:
  HMC1:192.168.2.147/24
  HMC2:192.168.3.147/24

ASM(Advanced System Management)
  ASM是AIX系统基于WEB浏览器的管理工具,通过ASM可查看系统错误日志,关闭告警灯等。
  可直接在浏览器中输入管理口IP地址进行访问:http://192.168.2(3).147

IVM(Integrated Virtualization Manager)
  IVM是IBM的集成虚拟化管理工具,提供一个基于WEB与命令行的虚拟化管理工具,在没有HMC的时候可以用IVE来完成虚拟化的配置和管理任务。

SMIT/SMITTY
  AIX操作系统非常重要的系统管理工具,90%以上的工作都可以通过SMIT来完成,如用户和组管理,存储与文件系统管理,网络管理等等任务,是非常强大的管理工具。

NIM(Network Install Manager)
  NIM网络安装管理,主要用于需要管理大量的Power服务器,通过网络安装,升级与维护操作系统。需要至少一台NIM master主服务器,其余服务器做为NIM client。


二、Power System虚拟化
PowerVM WPar LAM VIOS IVE SEA NPIV AMS mPar LPM


PowerVM
  IBM在2008年将基于Power System的虚拟化技术正式命令名为PowerVM,PowerVM可极大的提高服务器资源利用率,降低费用,减化IT环境,方便集中管理,快速的响应业务的变化和调整。
  PowerVM有三个版本,分别是便捷版,标准版和企业版。PowerVM支持的主要功能包括LPAR、mPar、VIOS、IVM、LPM、Lx86、WPAR、LAM
图一:PowerVM发展史
wKiom1M3w1mDs2XQAAIr5_-RgIw403.jpg图二:PowerVM体系结构

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图三:PowerVM版本比较

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WPar(Workload Partitions)
  WPar基于工作负载的分区,在一个AIX操作系统环境上分离多个相对独立的应用程序运行环境,每个WPar都能获得共享的系统资源,同时又有独立的网络,文件系统和安全特性,WPar可分为系统分区和应用分区,每个系统WPar都有独立的管理和安全域。

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LAM(Live Application Mobility)
  LAM在线应用迁移,将WPar从一台服务器迁移到另一台服务器,或者是从一个LPAR迁移到另一个LPAR。

VIOS(Virtual I/O Server)
  VIOS虚拟I/O服务器,一个特殊的LPAR,用于为LPAR提供虚拟网络和虚拟SCSI,实现物理网络适配器和存储共享。

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IVE(Integrated Virtual Ethernet)
  IVE集成虚拟化以太网卡,业务分区可通过VIOS虚拟网卡连接到外部网络,但这样有个局限性就是所有的以太网数据流都需要穿越VIOS,如果使用IVE卡,业务分区可直接通过IVE上分配的逻辑端口连接到外部网络,不用穿越VIOS,每个IVE的物理端口对应16个逻辑端口,每个逻辑端口都可分配给任一个业务分区使用,而且多个逻辑端口可划分成端口组提高带宽。

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SEA(Share Ethernet Adapter)
  SEA共享以太网卡,提供各分区的与机器外部访问,是VIOS的物理网卡。

NPIV(N-Port Identifier Virtualization)
  NPIV多端口标识虚拟化,NPIV允许一个F_Port关联多个N_Port ID,各业务分区可通过N-Port ID直接访问外部存储,而无须通过VIOS虚拟的SCSI,所以一个物理光纤通道HBA可以在虚拟环境的多个操作系统间共享。
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AMS(Active Memory Sharing)
  AMS活动内存共享,和微分区提升CPU的利用率类似,AMS能提升内存的利用率,多个分区共享物理内存池,基于各LPAR的需求,动态的在LPAR之间分配,可以优化共享池内的内存的整体利用率。提供了更小粒度的内存分配,可以自动的扩展和收缩各分区的物理内存。

mPar(Micro-partions)
  mPar微分区,将多个物理处理器组成一个共享的处理器池,微分区允许把一颗CPU分成10份,每一个分区最小0.1CPU,以0.0.1CPU的粒度增加。

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LPM(Live Partion Mobility)
 LPM动态分区迁移,即在保持业务不中断的情况下,将LPAR从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器。LPM可降低计划内宕机时间,在不同服务器之间重新分配负载,而且在迁移的过程中,业务仍然保持运行状态。
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