Je NUMA vhodnou architekturou pro multiprocesorové servery?

Non-Uniform Memory Access neboli NUMA, je symetrická multiprocesorová (SMP) technologie, kterou v současnosti podporuje řa...


Non-Uniform Memory Access neboli NUMA, je symetrická multiprocesorová (SMP)
technologie, kterou v současnosti podporuje řada významných výrobců velkých
serverů. Patří mezi ně např. společnosti Hewlett-Packard, IBM, SGI, Data
General nebo Sequent. Jakkoli je tato technologie schopna vyhovět jejich
požadavku na překonání omezeného výkonu tradičních SMP systémů, někteří
odborníci jí věští temnou budoucnost.
Uvedená technologie, jak už ostatně její název napovídá, spočívá ve spolupráci
procesorů prostřednictvím společné paměti, ke které se přistupuje skrz oddělené
kanály. Na rozdíl od řešení, kdy se k paměti přistupuje jednotným kanálem,
nabízí NUMA lepší škálovatelnost. Oproti oddělené paměti a spolupráci procesorů
prostřednictvím vstupně/výstupních kanálů zase umožňuje snadnější vývoj
aplikací.
Ne všichni však předpovídají technologii NUMA světlou budoucnost. V současnosti
ji nepodporují např. takoví producenti serverů, jakými jsou Compaq a Dell,
vlažný postoj má i softwarový gigant Microsoft. Co to pro tuto technologii
znamená? Přesvědčí NUMA většinu nerozhodných? Existují určité náznaky, že by
mohla.
Stoupenci NUMA
Stoupenci NUMA tvrdí, že tato technologie umožňuje poměrně efektivní spolupráci
procesorů ve víceprocesorových systémech. Zatímco tradiční SMP systémy mohou na
svých sběrnicích se sdílenou pamětí trpět datovými zácpami, a nelze u nich
efektivně nasadit více než 16 nebo 32 procesorů (podle typu sběrnice), u
technologie NUMA k tomuto problému nedochází. S NUMA má totiž každý procesor
svou vlastní lokální paměť a je schopen formovat statická nebo dynamická
spojení s pamětmi jiných procesorů. NUMA servery mohou být vybaveny 64 i více
procesory.
"NUMA je nyní na svém začátku," říká Steve Aucoin, ředitel marketingu v
obchodní jednotce Aviion u Data General. Podle této společnosti pochází kolem
poloviny jejího výnosu ze serverů právě z prodejů NUMA jednotek. "Během
příštích pár let uvidíte více větších firem, které budou na trhu operovat s
NUMA produkty," říká Aucoin.
Data General a Sequent prodávají servery NUMA více než rok, Hewlett-Packard a
Silicon Graphics dodávají stroje s technologií NUMA pro určité technické
aplikace. Je ale poměrně nesnadné získat jejich podíl na trhu, protože se
nevedou statistiky speciálně zaměřené jen na tuto technologii.
Nicméně se již zjistilo, že systémy NUMA pracují, jak se očekávalo. "Aviion
20000 je na tom výkonově velmi dobře. Technologie NUMA dokázala, že stojí na
velmi spolehlivém konceptu," konstatuje Peter Clark, manažer informačních
systémů v Jordans Furniture. Tento maloobchodník používá zmíněný 8procesorový
server NUMA od Data General asi rok. Clark říká, že je mimořádně spokojen se
schopností serveru, založeném na procesorech Pentium Pro, vyvažovat vytížení
mezi procesory. Dříve Jeho firma používala 12cestný systém Data General Aviion
9500, ten však již déle neodpovídal požadavkům na zpracování dat z prodejních i
dalších aplikací.
Ceny počítačů s technologií NUMA od Data General začínají na méně než 80 000
dolarů pro 4cestný server, což je podle zástupců této společnosti jedna třetina
až jedna polovina ceny enterprise serverů od jiných společností.
Budoucnost technologie NUMA
"NUMA by se měla ukázat ví-ce atraktivní především pro společnosti, které
provádějí on-line transakční zpracování dat a používají ERP nebo jiné datově
náročné aplikace," tvrdí Richard Partridge, analytik u Port Chesterské firmy D.
H. Associates, zabývající se výzkumem trhu a konzultacemi. Očekává, že se na
trh s technologií NUMA dostane více firem, jakmile Data General a Sequent
odstraní z technologie některé její slabiny.
"Jednou z dalších firem na tomto trhu bude patrně IBM, která bere NUMA vážně v
úvahu jako budoucí architekturu pro svou řadu PC serverů Netfinity," říká Tom
Bradicich, ředitel oddělení pro architektury a technologie serverů ve skupině
osobních počítačů v IBM. Možnou roli pro NUMA vidí v systémech clusterovaných
serverů.
HP nabízí servery NUMA přes svoji divizi Convex. Nabízí např. server Exemplar
pro zpracování technických aplikací a V Class pro komerční aplikace. HP se nyní
podle tvrzení svých představitelů snaží nechat otevřenou možnost jak vyvoje
směrem k NUMA, tak i jinými směry.
"Nepřikládáme mimořádný důraz na žádnou z variant řešení multiprocesorových
serverů," říká Brian Cox, výrobní manažer pro divizi NetServer v HP. Podle něj
by rozhodnutí společnosti ve větší šíři podporovat technologii NUMA záviselo
především na její podpoře ze strany SCO UnixWaru nebo Microsoft Windows NT
(resp. Windows 2000).
Skeptici
Dell je podstatně skeptičtější. "Protože Microsoft a Intel zlepšují navzájem
své operační systémy a procesory, potřeba technologie NUMA poklesne," tvrdí Bob
van Steenberg, viceprezident a generální manažer divize podnikových serverů u
Dellu. "Během tří let výkon SMP v počítačích s NT překročí výkony strojů NUMA.
Nechceme jít zpátky," dodává.
"Compaq zvažoval vhodnost technologie NUMA po minulé 2 nebo 3 roky a věnoval
mimořádnou pozornost tomu, kam jdou prodejci aplikací," říká Karl Walker,
viceprezident rozvoje technologií u Compaqu. "Chceme zajistit poskytování
platforem, které jsou konzistentní s tím, kam se ubírá většina systémů a
softwarových řešení," dodává. "NUMA má některé klady. Ale má určité vlastnosti,
o kterých si myslíme, že nejsou příliš vhodné pro umístění v hlavním proudu.
Shledáváme to užitečným spíše ve specializovaných, vysoce vědeckých aplikacích."
Stejně jako Dell, i Compaq vynakládá mnoho úsilí do podpory komunikačních
technologií serverů nazývaných Virtual Interface Architecture (VIA), kterou
podporuje i Microsoft. "S VIA může být zpráva poslána z jakéhokoliv procesoru
na jakýkoliv procesor bez ohledu na architekturu paměti," říká Walker.
"Architektury NUMA jsou mnohem pevněji spojeny s architekturou paměti určitého
CPU a nehodí se tak k heterogenním prostředkům."
Sun říká, že dělá správně právě se svými SMP servery založenými na SPARCu a
běžícími na Solarisu. "Je klamným závěrem, že nelze na současných technologiích
(myšleno bez NUMA) stavět velké SMP systémy. Ve skutečnosti je to možné a my
jsme je minulé 2 roky také stavěli," říká Ken Won, manažer marketingu rozvoje
systémů u Sunu.
Závěr
Vzdor tomu co říkají výrobci, někteří pozorovatelé věří, že se mnoho producentů
unixových serverů chystá vtáhnout nějakou formu technologie NUMA pod kryty
svých strojů, ačkoliv na to možná ani neupozorní. "Do pěti let budou mít
všichni hráči tento inženýrský přístup ve svých platformách," předpovídá
Partridge.
9 0195 / penProdejceJeho vztah k technologii NUMA
Data GeneralNabízí NUMA servery Aviion
SequentNabízí řadu serverů NUMA-Q 2000
HPNabízí 2 řady NUMA serverů (Convex)
IBMVyhodnocuje nasazení v Netfinity
CompaqZatím neprojevuje zájem
DellZatím neprojevuje zájem









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.