Server-Technologie im Wandel

HP Moonshot - Die Software-Defined-Server-Plattform im Detail

16.04.2013 von Bernhard Haluschak
Mit dem Moonshot-System will HP einen Paradigmenwechsel herbeiführen. Anwender sollen künftig Server-Plattformen per Software individuell auf ihre Anwendungen zuschneiden können. Dabei löst sich der Server-Hersteller von einer dedizierten Hardware.

Laut HP sieht die Zukunft, wenn es um Investitionen in Rechenzentren geht, sehr gut aus. Denn durch das ungebrochene Wachstum von Social-Media-Daten, Mobile Big Data und die Zunahme von Cloud-Services wollen Unternehmen bis 2016 insgesamt zwischen 10 und 20 Milliarden US-Dollar für neue IT-Server-Infrastrukturen ausgeben. Bis 2020 erwarten die Experten von HP, dass weltweit zirka 30 Milliarden mobiler Geräte im Umlauf sind und insgesamt dann etwa 10 Millionen Mobile Apps zur Verfügung stehen. Das gesamte weltweite Datenvolumen wird dann auf 40 Billionen GByte geschätzt.

So ist es nicht verwunderlich, dass Server-Hersteller mit speziellen Lösungen die Gunst der Rechenzentrumsbetreiber beziehungsweise IT-Service-Anbieter für sich gewinnen wollen. Besonders gefragt sind dabei Systeme, die sich leicht skalieren lassen und zusätzlich über genügend Performance verfügen sowie sehr energieeffizient arbeiten. Ein weiteres Einstellungsmerkmal solcher Systeme ist die Konfektionierbarkeit auf spezielle Anwendungen beziehungsweise Workloads.

Bildergalerie: HP Moonshot
HP Moonshot
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HP Moonshot
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HP Moonshot
HP Moonshot im Detail
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HP Moonshot im Detail
HP Moonshot im Detail
HP Moonshot im Detail

Um all diese Kriterien abzudecken, hat HP das Projekt Moonshot ins Leben gerufen und aktuell ein entsprechende Hardware vorgestellt. Dabei handelt es sich um ein hochintegriertes Serversystem für Rechenzentrumsbetreiber und IT-Service-Anbieter. Der Hersteller bezeichnet das System vollmundig als erste weltweite Software-Defined-Server-Plattform. Wir haben uns die Server-Lösung genauer abgeschaut und erläutern die technischen Details sowie das Marktpotenzial dieser Lösung.

Technische Details zu HP Moonschot

Das HP-System besteht aus dem neu entwickelten 4,3-HE-Moonshot-1500-Chassis, das Komponenten zu Stromversorgung, Kühlung, Management und Fabrics beinhaltet. Anders als herkömmliche Blade-Chassis besitzt das HP-System drei integrierte und voneinander unabhängige Netzwerk-Fabrics: eine Ethernet Switch Fabric, eine Storage-Fabric und eine Cluster-Fabric Darüber hinaus finden in dem System 45 Hot-Plug-fähige Computing-Einheiten Platz. Jeder dieser Server hat einen eignen Zugang zu den Fabrics.

Pro Rack kann der Anwender in Deutschland bis zu neun Systeme unterbringen. Damit können aktuell 405 Server in einem Rack parallel ihre Arbeit verrichten. Kommen die in Planung befindlichen Quad-CPU-Einschübe zum Einsatz, erhöht sich die Zahl auf 1620 Server pro Rack.

Multitalent: Das HP-Moonshot-System ist bedingt durch seine multifunktionale Architektur äußerst flexibel einsetzbar.
Foto: HP

Jedes Moonshot-Chassis wird minimal mit zwei Netzteilen ausgeliefert, maximal ist eine Bestückung mit vier Stromversorgungen möglich. Die Energiespender sind Hot-Plug-fähig und redundant ausgelegt. Für die nötige Kühlung im Chassis sorgen fünf Dual-Rotor-Hot-Plug-Lüftereinschübe, die mit einer N+1-Redundanz arbeiten. Die Verwaltung der Komponenten im Chassis übernimmt ein zentrales iLO-Management-Modul

Der HP ProLiant Moonshot Server

Die aktuelle HP ProLiant Moonshot Cartridge ist mit einem Intel-Atom-Prozessor S1260 (Codename. Centerton) ausgestattet. Die Dual-Core-CPU arbeitet dabei mit einer Taktfrequenz von 2,0 GHz und befeuert 8 GByte DDR3-1333 ECC-Hauptspeicher. Als Storage kommt eine 500-GByte-SATA-Festplatte, die nicht Hot-Plug-fähig ist, zum Einsatz. Eine Ausstattung mit einem SSD-Laufwerk statt einer HDD ist ebenfalls möglich. Für die Kommunikation nach außen enthält der Server ein Dual-Port-Gigabit-Ethernet-Interface. Dabei ist jedes Server-Modul mit bis zu vier 1-Gigabyte-Ethernet-Links mit jedem der zwei Switche verbunden. Der Leistungsaufnahme einer Serversteckkarte unter Volllast inklusive eingerechnetem Chassis-Verbrauch beziffert der Hersteller auf zirka 19 Watt.

Netzwerkinfrastruktur

HP Moonshot enthält zwei Dual-Low-Latency-Switches, die redundant ihre Arbeit verrichten. Somit ist bei einem Switch-Ausfall gewährleistet, dass der Server weiterarbeiten kann. Allerdings können die Swiches auf Kosten der Redundanz auf Netzwerk-Performance optimiert werden. Insgesamt besitzt das System sechs 10-Gigabit-SFP-Ports als Netzwerkanbindung.

HPs Software Defined Server

Mit Moonshot hat HP eine Plattform entwickelt, die Storage, Netzwerk, Server und das Management in einer Lösung vereinigt. Der Fokus des Systems liegt dabei auf dem flexiblen und energieeffizienten Einsatz der Hardware. Diese kann der IT-Verantwortliche per Software so konfigurieren, dass die Anwendung mit optimalen Leistungsparamatern arbeitet. Benötigt der Nutzer zum Beispiel einen deduzierten Datenbank-Server, so kann er diesen mit wenigen Mausklicks individuell auf seine Bedürfnisse - schneller Storage mit hoher IOPS-Leistung und geringen Netzwerklatenzzeiten - zusammenstellen. Dies gilt auch, wenn Computing-Performance oder Grafikleistung in Form einer Workstation benötigt wird - das alles natürlich unter dem Aspekt, möglichst geringe Kosten für den Workload zu verursachen.

Um die Flexibilität des Systems zu untermauern, setzt HP auf mehrere unterschiedliche Hardwarepartner, die Prozessoren beziehungsweise modifizierte Server-Boards liefern. Dazu zählen AMD, Applied Micro, Calxeda, Intel und Texas Instruments.

Hohe Packungsdichte: Durch den Einsatz von SoC-Technologie benötigen die Server-Boards weniger Energie. Gleichzeitig reduziert sich der Platzbedarf für elektronische Komponenten, was auch die Kosten für die Cartridge senkt.
Foto: HP

Dabei setzt HP auf SoC-fähige CPUs, um preiswerte und stromsparende Server-Einheiten mit einer hohen Integrationsdichte anzubieten. Der aktuell im HP-Moonshot-System verbaute Prozessor der S1200-Serie gehört zur Intels SoC-CPUs und beinhaltet zum Beispiel diverse I/O-Schnittstellen inklusive PCI-Express. Die Nachfolger-CPU Avoton soll dann neben einem Die-Shrink auf 22 nm zusätzlich mit integriertem RAM und einer Ethernet-Schnittstelle ausgestattet sein und bis zu acht CPU-Kerne besitzen. Pro Server-Cartridge will HP im Moonshot-System dann insgesamt vier Prozessoren einsetzen. Für High Performance Computing (HPC) oder Transcoding-Aufgaben eignen sich die APUs von AMD oder die KeyStone Multicore DSPs von Texas Instruments. Auch den Einsatz von ARM-basierten CPUs hat HP vorgesehen.

Die Zukunft von Moonshot

Mit der aktuellen ersten Entwicklungsphase von Moonshot deckt HP Anwendungen wie Dedicated Hosting und den Einsatz des Systems als Web-Front-End ab. In den nächsten Ausbaustufen will der Herstelle das System für Anwendungen im Analytics-, Telko- oder Gaming-Bereich optimieren. Darüber hinaus will der Hersteller den Integrationsgrad auf dem Server-Board durch den Einsatz von multifunktionalen SoC-Bausteinen oder Field Programmable Gate Arrays (FPGA) weiter erhöhen, um die Kosten für das System zu reduzieren.

Stehen in Zukunft stromsparende und leistungsfähige Multicore-Prozessoren zur Verfügung, soll das HP-Moonshot-System auch für HPC-Anwender (High Performance Computing) interessant sein. Auch die Realisierung von komplexen Desktop-Infrastrukturen könnte dann mit dem System realisierbar sein.

Fazit

Mit Moonshot hat HP eine sehr flexible und skalierbare Serverplattform mit Zukunftspotenzial entwickelt. Zwar ist die erste Produktgeneration in puncto Funktionsumfang noch sehr eingeschränkt, doch HP will das System nach und nach um weitere interessante Funktionen erweitern. Auch im Hinblick auf die Hardware soll die Lösung durch verstärkten Einsatz von SoC-Technologie in Verbindung mit ARM-Prozessoren und weiteren Spezial-CPUs noch universeller konfigurierbar sein.

Zurzeit unterstützt HP Moonshot nur Linux wie Red Hat, Suse und Ubuntu als installierbare Betriebssysteme. Der Grund: HP hat in erster Linie die Klientel der Webhoster im Visier. Diese arbeiten überwiegend mit Open-Source-Lösungen auf Basis von preiswerter und energieeffizienter Server-Hardware. Allerdings gab der Hersteller bekannt, dass die Unterstützung von Microsoft-Windows in Kürze folgen soll.

Laut HP ist ein Komplettsystem, das mit 45 Computing-Einheiten inklusive Switches und Managementmodul ausgestattet ist, ab zirka 50.000 Euro erhältlich. Damit will der Hersteller in erster Line Rechenzentrumsbetreiber und entsprechende Service-Provider für das System begeistern. HP bezeichnet Moonshot als eine Software-Defined-Server-Plattform. Die Grundidee dabei ist, speziell angepasste Server für bestimmte Workloads oder Anwendungen sehr preiswert zur Verfügung zu stellen. Inwiefern die anvisierten Zielegruppen das System annehmen, bleibt allerdings abzuwarten. (hal)