| 出版日期：2005-01-24 总期号：646 本年期号：04 |
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商用计算 应用为先
江南 如果说科学计算代表了高性能计算大树上一个分支的话，那商用计算则是另外一个更重要的分支，它比科学计算所占有的市场份额要大得多。在这个领域，传统的国际厂商依然占据着“霸主”地位，国产厂商只能是绝地反击。 决战巅峰 2004年的雅典奥运会，中国健儿奋力拼搏，创造了新的金牌纪录。同样在去年，国产服务器在商用计算领域创造了两项世界纪录。而这两项纪录，都戴在了一家厂商的头上，那就是浪潮。 让我们把时间拉回到去年。2004年5月，浪潮宣布，其4路安腾产品—浪潮超能SP3000以及在其光纤存储产品NS8800硬件平台上部署的IBM DB2数据库系统，商业智能计算测试(TPC-H)测试值为5618QphH，一举打破了由IBM保持了8个月之久的世界纪录，从而一跃成为商业智能计算的“世界冠军”。 2004年12月，浪潮又和BEA合作，在国际权威的SPEC服务器应用性能测试中，以1638.97TOPS(Total Operation Per Second，每秒事务处理数量)的优异成绩，刷新了世界纪录。这也是国内服务器厂商第一次参与SPEC服务器应用性能测试。 此外，2004年10月，浪潮高性能服务器天梭TS20000-DB，还以优异的测试成绩，率先通过了Oracle 10g RAC权威认证。此前，联想也组织通过了Oracle早期版本的测试。 一系列的事实说明，高性能计算机的商用能力越来越为国产服务器厂商所重视。用联想高性能服务器事业部总经理祝明发的话来说，如果简单地追求科学计算带来的峰值，而不追求商用计算，那中国高性能计算就站不住脚；中国高性能产业突破不了应用，就永远走不出研究所、小公司的局面，中国的高性能计算也就发展不成产业。 这也难免，因为相对于科学计算来说，高性能商用计算的市场远大得多。按照需求的不同，高性能服务器市场大致可以分为两块—高性能科学计算（HPC）和高性能商用计算（HPS）。后者占据整个市场份额的95%。 尽管IA机群让高性能的门槛越来越低，但必须承认的是，同样是高性能服务器，科学计算和商用计算的应用对服务器的要求并不相同：科学计算要求高容量、高速度和高精度；商用计算则更强调对复杂异构环境的适应性、运行的可靠性及操作、管理的易用性。 在商用计算领域，特别是在电信、银行、证券等领域，对计算的可靠性要求特别高。长期以来，这些领域被IBM、HP等国际厂商变成了“自留地”。这种情况下，国产服务器厂商通过权威的测试认证等方式，一方面可以提高品牌知名度，另一方面也可以打消这些传统行业对国产高性能商用计算机的顾虑。 商用领域觅机会 事实上，传统意义上的科学计算和商用计算之间的界限越来越模糊。比如，像数据挖掘这样的商业应用，完全可以运行在一个高性能计算集群体系架构中。 回首2004年，中国商用服务器市场继续保持快速的增长态势，行业信息化建设步伐的加快，推动了商用服务器市场需求的持续增长。相对于传统的HPC市场，商用服务器市场的容量要大得多。 然而，从目前看来，我国商用领域的高端服务器市场还主要被基于传统封闭技术的RISC/UNIX服务器所占据。但是，从技术发展和市场趋势看来，以IA、Linux、Cluster等为代表的开放技术，将逐渐蚕食并取代传统封闭技术所占据的商用市场。IDC的数据显示，2003年基于IA架构的服务器在销量上已远远超过RISC服务器，而在销售额上也与RISC服务器持平，IA服务器正日益成为RISC架构服务器的强劲对手。 目前，越来越多的商用用户正在转向基于标准和开放的架构平台，就连IBM、HP、SUN、SGI等过去采用传统封闭技术的公司，在其中、高端服务器领域也纷纷转向IA架构。而这也正是国产服务器厂商进入中高端商用领域的机会。 联想很早就认识到，并一直关注商用服务器领域正在出现的这一变化。基于IA、Linux、Cluster等标准技术和开放架构，联想陆续推出了两个系列的商用机群服务器产品：2003年4月，联想推出了针对中端商用市场的深腾2600商用机群服务器，并取得了不俗的市场业绩；2004年3月，联想又推出了针对高端商用市场的深腾6800超级服务器，并在数据库服务、事务处理、网络信息服务等领域表现出色。 浪潮则一直将高性能计算的突破口集中在高端商用领域。据浪潮北京公司技术总监胡雷均介绍，浪潮高性能计算的基本方向是基于“弹性部署”理念下的多元化策略。这种多元化首先体现在产品路线上。 浪潮除了面向传统科研和工程计算用户的浪潮天梭TS10000机群，更有针对高端商用的天梭TS20000。现在，天梭TS20000正在逐渐得到用户的认可，像山东地税对原有的基于小型机上的税务系统进行升级时，就采用了天梭TS20000－DB系统。“对于用户而言，浪潮的多元化策略更具价值。因为用户实际最关心的不是产品性能，而是在HPC上的应用。”胡雷均强调。 商用计算主要集中表现在信息服务领域。在这个领域，曙光的超级服务器已经覆盖了包括中小规模、超大规模的企业及应用领域，而且无论是同构平台还是异构平台，都可以实现。实现同构平台的典型案例是“世纪曙光工程”，这个大型的教育行业信息化工程，是由同构的曙光TC1700实现的。浙江出版总局的计算机系统，是实现异构平台的典型案例。这是一个由几十个节点组成的机群，实现了对不同机型、不同操作系统的计算系统的管理。 软件推动应用 
联想深腾2600 应用是推动高性能计算发展的原动力。在高性能商用计算市场，用户的业务系统越来越复杂。比如说，仅仅银行业内，银行综合业务系统、银行证券交易系统、信用卡业务系统、综合业务计算机网络系统，都有对高性能系统的需求。在这种情况下，用户已经不再仅仅关注计算能力，开始更加关心强大的计算能力是否能与其个性化需求相结合，真正满足其业务发展的需求。 应用的推广，离不开软件的发展，特别是自主国产软件的研发。庆幸的是，国家有关部门早就把它提到了工作日程。 据国家“863”高性能计算机及其核心软件专项总体组组长钱德沛教授介绍，国家“863项目”已成立了高性能计算评测中心，开发测试程序，结合应用寻找合理的测试应用方法。同时，国家已经启动共6亿元人民币的软件专项资金，用于数据库、操作系统及相关应用软件的研发。其中2 亿元做数据库，4亿元做操作系统、办公套件、嵌入式软件和应用软件等。这对我国高性能计算来说，将迎来一个山花烂漫的春天。 两则案例 技术及应用的发展，使得高性能计算机的应用领域不断拓展，日渐渗透到商用计算领域，用于事务处理、信息服务以及数据库服务等方面，如税务、邮政、社会保险、电子政务、银行、证券、电子商务、门户网站、游戏网站、网络中心、数据中心、流媒体中心、电信交换中心、教育城域网以及企业信息中心等。 下面，就介绍两则高性能商用计算的成功案例。 一、服务税务大集中 近年来，全国税务系统在进行大集中。从以前的情况看，税务部门大集中实施过程中，硬件平台的搭建基本上都是采用小型机方案。小型机属于专用设计架构，具有性能稳定的优势，但其投资高、后期维护成本高等因素限制了它的大范围快速推广。 山东省地方税务局在进行大集中时，就构想了机群解决方案。整个系统由多个处理节点、集群互连和共享存储设备组成，服务器节点采用smp（对称多处理器）技术，相互协作如同一个系统。计算节点采用高性能pc服务器，存储节点采用光纤通道磁盘阵列（可扩展到san），数据库采用oracle 9i企业版数据库，并选择oracle rac构筑一个集群系统。 为验证方案的可行性，山东地税前期专门对该方案进行了数据量压力、并发用户量、系统处理能力等方面的测试。测试选择了浪潮天梭ts20000高性能数据库服务器。测试结果表明，两节点浪潮天梭数据库集群的并发用户达到1200个，tpc-c的峰值达到24万；4节点集群的tpc-c指标达到54万，证明该方案可以满足一定规模的市级集中处理需要。 结合山东省在市级集中处理工程建设方面的经验，2个节点系统管理的纳税户数一般在8～10万户左右，4节点管理的户数一般在10～15万户，整套系统运行主要指标内存使用小于25%，cpu使用小于17%。按照此方案构建的市级集中处理平台，和小型机方案相比，初期硬件投资降低了1/2多，综合考虑后期的管理和维护成本，整体投资为小型机方案的1/3左右。 最终，山东地税选择了浪潮天梭ts20000-db作为大集中的首选，并尽快进行了实施（见图1）。山东地税在市级数据集中处理以后，根据市级集中的需要，对原来版本的征管软件也作了相应的调整和完善。据山东省地方税务局信息中心徐夫田介绍，基于集群方案的实施，使征管数据由区县局为单位的集中处理，改为市级集中处理，网络拓扑结构没有改变，但在应用模式上变得更加扁平化。 目前，山东地税新系统取消了各县市区的征管服务器，将全市所有征管数据集中到市局统一存储、处理、管理，收回了县市区局原有的数据库修改、管理权限，杜绝了征管数据的随意修改、删除，规范了基层执法行为。 同时，新系统还建立了“报表自动生成及发布系统”，后台系统每晚12时开始，自动统计汇总出当天税收数据，生成近千张各类报表，并发布到内部网站上。市局领导和各业务科室可以及时查询全市收入总体进度，以及每一个基层单位发生的每一笔业务，监控每个单位的征管质量指标，为正确决策提供了支持。 二、物流更顺畅 中储发展股份有限公司（简称“中储股份”）是在市场经济中应运而生的全国性大型物流企业。天津中储公司作为中储股份最主要的地区分公司之一，承担了天津港口的中转、储运的工作，并且业务量十分繁忙，非常需要专业化的信息化平台，以借助信息共享、业务信息流来提高效率。 一方面，作为公司信息化重中之中的财务业务信息化平台和管理软件，包括财务统计、核算、报帐、资金管理系统等，对于计算机硬件的可靠性、可扩展性的要求本来就非常苛刻。另一方面，天津中储公司希望对公司的各个财务报点进行财务统计分析汇总，而且还要同时联网位于北京的中储股份总公司，以保证24小时在线输出公司的财务状况。 从天津中储的应用来看，主要的应用有：oracle8i数据库，资金管理系统， oa办公自动化软件。天津中储希望能够利用已有的ibm和hp服务器，从而保护先前的投资。 经过比较，天津中储选择联想深腾2600商用机群整合现有设备。如图2所示，天津中储原有一台hp net server2000服务器和一台ibm eserver2000服务器，和联想两台r350服务器通过高可用软件，分别形成2个高可靠的ha系统。其中r350均作为主服务器，而hp net server2000和ibm eserver2000作为备份服务器。 具体应用的实施上，mis节点上运行tomcat和resin服务，通过nfs服务访问磁盘阵列；office节点作为tomcat和resin服务的备份节点；oracle节点运行oracle服务和nfs文件服务，直连磁盘阵列；database节点作为oracle服务和nfs文件服务的备份节点，直连磁盘阵列。 项目完成后，天津中储认为联想深腾2600从公司现有的资源出发，结合业务连续性对系统高可靠性的要求，提供了性价比非常高的集群架构服务器系统。并且，联想深腾2600集以太网、监控网、kvm网和存储网于一身，具有集中管理、实时监控、短信告警以及无线管理的优势，能够降低他们的管理时间和费用，减少了tco成本。 
图1 威海地税网络拓扑图 
图2 天津中储网络拓扑图 名词解释 tpc-h 商业智能计算测试（tpc-h），是tcp的重要测试标准之一，主要是用来模拟真实商业的应用环境。与科学计算测试不同，商业智能计算测试（tpc-h）是对现实中商用计算需求的全面模拟。它包括模拟真实商业交易数据库的动态查询，以及作为决策支持与数据库应用系统的参考。 这种商业测试可以全方位评测系统的整体商业计算综合能力，对厂商的要求更高，同时也更具有普遍的商业实用意义，目前在银行信贷分析和信用卡分析、电信运营分析、税收分析、烟草行业决策分析中都有广泛的应用。 以银行银用卡分析为例，当银行对信用卡持卡人情况进行数据分析时，在此系统上进行数据的查询所需要的时间，是当前其它系统平均查询时间的一半。这就会对提高业务运作效率，降低运营成本具有双向倍增效应。 spec spec（the standard performance evaluation corporation），是一个全球性的、权威的第三方应用性能测试组织，它旨在确立、修改以及认定一系列服务器应用性能评估的标准。spec服务器应用性能测试是一个全面衡量web应用中java企业应用服务器性能的基准测试。在这个基准测试中，系统模拟一个现代化企业的电子化业务工作，如客户订购查询、产品生产制造管理、供应商和服务提供商管理等，给系统以巨大的负载，以全面测试运行典型java业务应用的服务器性能水平。 目前，该标准得到了诸如bea、hp、oracle、sun、ibm、unisys等国际软硬件厂商的认可和关注。由于它体现了软、硬件平台的性能和成本指标，被金融、电信、证券等关键行业用户作为选择it系统一项权威的选型指标。 |
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