成就非凡：谈IBM UNIX服务器的技术

作者：佚名文章来源：在线存储更新时间：2007-5-15 9:07:55

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　　什么是mbb结构

　　mbb的全称是modular building block，每个bb（building block）可包含4路cpu，若干内存和i/o卡。在sun服务器上称bb为board；在hp服务器上称bb为cell；在原先的compaq服务器上称bb为quad。不同bb内的cpu可以有不同的时钟频率。所有的bb通过一种称为crossbar switch的交换机制连接在一起。crossbar switch可以提供bb之间的点对点的高速连接。

　　采用mbb技术可以比较容易的设计出拥有更多数量cpu的服务器。在这种服务器上既可以运行一个操作系统，也可以在一个或多个bb上运行多个操作系统。这就是所谓的服务器（基于物理分区）的逻辑分区。

　　mbb 技术从出现到现在已经超过十年了，最早是由sequent (numaq)公司在八十年代末到九十年代初时发明并采用的。cray公司在九十年代初时在它的cray 6400上采用了mbb技术，该机型是sun e10000的前身；compaq公司在2000年一季度发布了它的基于mbb技术的机型wildfire (gs320)；hp公司发布了业界最后一款基于mbb技术的机型superdome，那是在2000年三季度。sun公司在2001年三季度发布的 starfire (f15k)在体系结构上并无变化，只是将原来e10000上的cpu换成了sparc3而已。

　　mbb结构的优点

　　基于mbb技术的服务器是由多个bb构成的，所以它天生具有物理分区（physical partition）的特性。前面提到在mbb服务器上存在一个连接bb的互连机制（crossbar switch），它工作在一个固定的时钟频率上。

　　例如，在sunfire服务器上的uniboard机制就是完成这种互连功能的。其总线时钟是150mhz，不管cpu的主频是多少（600，750， 900，1050mhz），它是固定不变的。所带来的问题是数据／指令被传送出去的等待时间过长。这是典型的高cpu时钟频率和低总线速度的矛盾。

　　所有的mbb结构的服务器都具有一个"显著"的优势：可以热插拔cpu板和内存板。这是因为每一个bb是物理分开的，每个4路cpu板可以单独从系统中隔离出来并将其下电。但有一点需要注意：在一个运行的系统中，从一个bb中拔出cpu、内存或i/o板是有限制的，这基于每个机型的设计不同而不同。例如，sun 6800服务器就有一个警告标签，其注明每个uniboard槽在系统运行时空槽位的时间不能超过60秒（而且电源、温度等环境因素必须控制在一定的范围内）。由此推断，f12k／f15k可能时间会更短。

　　mbb结构的缺陷

　　hp公司当初发布superdome 服务器时，曾公布了它与hp其它unix服务器的相对性能值。64路cpu的superdome（mbb结构）的相对性能值是20，8路n4000（共享结构）的相对性能值是6.3。我们可以看到，8倍数量的cpu换来的只是3倍性能的提升。

　　造成这种现象的根本原因就在mbb结构上。 superdome上的每个cell（bb）里的cpu、内存或i/o卡可能需要访问其它cell里的数据。crossbar switch在cell之间建立点对点的连接，但同时带来延迟（latency）。即如果一个连接请求建立不成功时，则会再试一次直到建立连接成功，而此时其它的连接请求将会等待。在实际环境中，很多客户通过建立物理分区（每个分区中最多12到16个cpu）的方法来尽量减少这种延迟的影响。这种做法将原来cpu个数较多的机器分成了若干个有较少cpu个数的机器，当然也就不是原来宣称的服务器的扩展性了（例如具有64路cpu的服务器）。

　　sun和compaq公司的具有mbb结构的服务器里都有类似的crossbar switch结构，当然都存在相同的数据访问延迟的缺陷：点对点的连接必须建立，同时这种连接的建立是竞争的。

　　sun 公司宣称其服务器的扩展性是线性的，即服务器的性能随着cpu个数的增加呈线性增长。它是用specintrate和specjbb2000这两个基准测试值来证明的。我们需要指出的是：这两种测试方法只是基于cpu本身，并没有共享数据的访问和网络及硬盘i/o的发生。很显然，这与实际情况是不相符的。

　　我们谈服务器的性能是整体的去看。有很多可以整体评价服务器性能的基准测试，例如：tpc/c、oracle asb11i、peoplesoft、sap、baan、jdedwards等。这些测试方法都具有数据库访问、模拟客户的实际应用和很大的i/o访问量等特点。

责任编辑：layeh12

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