3_Тексты лекций ПВС 2011

Надежность и доступность

Все базовые аппаратные компоненты и пути, их соединяющие, в сервере Superdome 2 дублированы, а все основные аппаратные компоненты допускают возможность горячей замены по схеме OLARD (OnLine Addition, Replacement, Deletion). Повышение уровня доступности достигается благодаря применению системы разбиения на разделы, а также средств виртуализации. В таблице 1 представлена часть наиболее важных и интересных аппаратных особенностей основных подсистем сервера Superdome 2, способствующих повышению отказоустойчивости.

Таблица 1. Некоторые особенности сервера Superdome 2 по обеспечению отказоустойчивости и доступности

Подсистема	Особенности
Память	ECC; SDDC; DDDC;scrubbing ОП; отказоустойчивость каналов (сбросы и повтор операций); дифференциация между CRC-ошибкой канала SMI и ECC-сбоем микросхем памяти
Процессоры	Обнаружение и коррекция ошибок кэша; самолечение кэшей L2, L3; применение в технологии изготовления специальных защелок для борьбы с мягкими ошибками (например, от космических лучей); защита логики ядер по четности и кодами ЕСС; продвинутые средства структуры обработки ошибок МСА; восстановление от МСА-ошибок на уровне HP UX; обнаружение и коррекция ошибок путей QPI (с применением CRC, возможности повтора операции и др.)
Каналы (ввода/вывода, ячеек и межсоединения)	Повторение операции на канальном уровне; уменьшение эффективной ширины сбоящего канала; горячая замена XFM; подсоединение IOX через XFM
Коммутатор	Избыточные каналы к ячейкам; явная поддержка аппаратных разделов
Слоты I/O	Обнаружение и коррекция ошибок; изоляция сбоев PCI в одном слоте; улучшенное восстановление после ошибок I/O; поддержание многих путей; возможности OLARD для плат PCI-E.
Набор микросхем	Обнаружение и коррекция ошибок внутренних путей данных; применение специальных защелок против «мягких» ошибок; запасные строки кэша в L4
Поддержка разделов и Инфраструктура системы	nPartitions (аппаратная и программная изоляция разделов); OLARD для ячеек; избыточные тактовые генераторы с горячей заменой; полностью избыточные пути распространения синхросигналов; управление автоматическим обходом ошибок и горячей заменой (OA, GPSM); избыточность и автоматический обход ошибок в межсоединении с пакетным протоколом; возможности ремонта без выключения нескольких разделов; избыточность источников питания (2N); избыточность вентиляторов; пассивные системные платы; средства Analysis Engine

В подсистеме памяти применяются не только коды ECC, но и технология SDDC (Single Device Data Correction, известна также под названием Chipkill), позволяющая обойти сбои одной микросхемы в DIMM и DDDC (Double Device Data Correction), а также корректировать сбои сразу в двух последовательных микросхемах. Для памяти применяется технология scrubbing тестирования и исправления ошибок одновременно с работой приложений.

Эти и ряд других аппаратных усовершенствований в сервере Superdome 2 позволили в 17 раз уменьшить вероятность поломки модулей DIMM и минимизировать риск повреждения данных. Кроме того, в самих процессорах возросла доля аппаратуры, контролируемой на наличие ошибок, — средствами контроля покрывается весь кэш и 70% возможных источников сбоев ядер. По разным оценкам, надежность Tukwilla вдвое выше, чем у массовых процессоров.

Применение отказоустойчивых каналов в ячейках, подсистеме ввода/вывода и системном коммутаторе означает высокую доступность всех аппаратных разделов сервера Superdome 2. Cервисное обслуживание каналов не требует остановки системы, а удаление большинства компонентов, потенциально способных вызвать аппаратных ошибки подсистемы ввода/вывода, позволило поднять время доступности сервера Superdome 2 в 20-25 раз по сравнению с предыдущей модификацией. Отказоустойчивость повышена и благодаря возможностям онлайн-ремонта компонентов подсистемы ввода/вывода.

Что касается управления сервера Superdome 2, то следует отметить перенос обнаружения и регистрации аппаратных ошибок с уровня операционной системы на встроенное программное обеспечение (firmware) благодаря применению средств диагностики Analysis Engine, позволяющее анализировать сбои, даже если нельзя загрузить раздел. Единой точкой входа для сервисного обслуживания сервера Superdome 2 являются (задублированные) модули средств управления OA. Вся система и все iLO ячеек управляются через OA, которые имеют доступ и к средствам конфигурирования разделов. Работа с OA может осуществляться через командную строку или Web-интерфейс, причем к ОA можно обратиться, даже если сервер не работает. В качестве некоторого более примитивного аналога такого подхода можно упомянуть платы IPMI в серверах стандартной архитектуры.

Cами модули OA, как и задублированные модули GPSM (Global Partitions Service Modules), содержащие, в частности, тактовые генераторы и средства мониторинга блоков питания и вентиляторов верхней половины узлов, допускают возможность горячей замены.

Содержание