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Donnerstag, 23. November 2017, Ausgabe Nr. 47

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Informationstechnik

Parallel schneller an den Speicher

Von Ariane Rüdiger | 12. Februar 2016 | Ausgabe 06

Moderne Serverprozessoren mit vielen Rechenkernen haben hohe Rechenleistung. Doch der parallele Speicherzugriff war das Nadelöhr. Abhilfe verspricht jetzt eine Software, die eigentlich zur Speichervirtualisierung gedacht war. Sie schaltet auf Servern den Turbo ein.

Datacore BU
Foto: Billerbeck

Festplatteneinschübe in einem Server: Gerade bei integriertem Speicher bringt ein paralleler Speicherzugriff für die Prozessorkerne einen hohen Leistungszuwachs für das Gesamtsystem.

Hersteller von Serverprozessoren setzen zur Leistungssteigerung darauf, immer mehr Rechenkerne (Cores) auf einem Prozessor zu kombinieren sowie mehrere Programmteile (Threads) parallel abzuarbeiten. Den größten Engpass bilden hierbei die Speicherzugriffe: Die Rechenkerne warten viel zu oft tatenlos, bis sie wieder an der Reihe sind, den Speicher anzusprechen.

Genau hier setzt eine neue Lösung an, die derzeit alle Bestmarken bei dem bewährten Speicher-Benchmarktest SPC-1 spielend überbietet. Sie basiert auf dem Einsatz eines Softwareprodukts für die Speichervirtualisierung: San-Symphony V von Datacore realisiert die parallele Ein-/Ausgabeverarbeitung direkt auf der Serverhardware. „Es ist, als hätte plötzlich jede Spedition eine eigene Fahrbahn zum Ziel – ohne Stau oder Gegenverkehr“, erklärt George Teixeira, CEO von Datacore, vor der Presse in München. Wobei die Spedition in dem Bild für einen Rechenkern steht und das Ziel für den Speicher. Die Prozessorhardware muss dafür nicht geändert werden.

Verglichen mit dem bisher schnellsten Speichersystem, einer Netapp-Box, zeigte die neue Lösung beim Benchmarktest, der geschäftskritische Anwendungen simuliert, nur ein Drittel der Wartezeit (Latency). Und mehr noch: Als Nebeneffekt steigt die Auslastung der Server auf bis zu 90 %, weil jede virtuelle Maschine, die auf einem Rechenkern implementiert ist, jederzeit auf den Speicher zugreifen kann. Zudem werden gerade nicht benötigte „Fahrbahnen“ sofort wieder zur Nutzung durch andere Kerne freigegeben. Bis zu dreimal mehr virtuelle Maschinen passen so auf ein System, ohne dass die Leistung der Applikationen sinkt.

VDI-Systeme (Virtual Desktop Infrastructure), bei denen die Betriebsumgebung der Anwender auf dem Server statt dem Endgerät liegt, können so erheblich mehr Desktop-PCs versorgen.

Erst bei vielen Prozessorkernen bringt der Parallelzugriff Gewinn

Wegen des erheblich geringeren Hardwarebedarfs könnte die Technologie segensreichen Einfluss auf den Stromverbrauch und Flächenbedarf von Rechenzentren haben, zumindest aber mehr aus den vorhandenen Kapazitäten herausholen. Wahrscheinlich ist es nun möglich, selbst geschäftskritische Anwendungen auf sogenannten hyperkonvergenten Systemen, also Einheiten aus Rechner, Speicher und Netzwerkkomponenten, zu fahren. Das war den Anwendern bisher zu unsicher und bremste das Wachstum dieser Hardwarekategorie.

Warum kommt diese Idee ausgerechnet von einem Anbieter von Virtualisierungssoftware? Datacore-CEO Teixeira: „Bei unserer Gründung setzten wir eigentlich auf Parallelverarbeitung, aber weil die Prozessoren damals nur ein paar Kerne hatten, lohnte sich das nicht. Deshalb sind wir in die Speichervirtualisierung ausgewichen.“

Es bedurfte einer Anfrage von Lenovo im Dezember 2015, um der alten Parallelisierungsidee wieder zu neuem Glanz zu verhelfen. Der chinesische PC-Hersteller ließ die Virtualisierungssoftware auf Servern mit insgesamt 28 Prozessorkernen sowie integriertem Solid-State-Disk- und Festplattenspeicher implementieren und das Ganze mit dem SPC-1-Benchmark testen. „Wir mussten nur ein paar Barrieren beseitigen, die die Arbeit mit sehr vielen Kernen behinderten, um die volle Kapazität der Software zu zeigen“, erläuterte Teixera.

Lenovo hat starkes Interesse an Speichertechnologie, allerdings nicht an separaten Speichersystemen. Die neue Kombilösung begünstigt Server mit viel internem Speicher. Systeme mit Datacores Parallelisierungssoftware will Lenovo schon bald auf den Markt bringen.

Datacore hat bereits „DC-Parallel-Server“ im Labor, eine Software, die direkt auf die Parallelisierung des serverseitigen Speicherzugriffs ausgerichtet ist. Sie soll die Serverprozessoren noch einmal erheblich beschleunigen. Dazu kooperiert Datacore eng mit Intel. Teixeira strebt an, seine Software an möglichst viele Serverhersteller zu lizenzieren.

 

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