IBM PureApplication System（W1500和W1700 v1.0和v1.1）是一体式的云计算系统，它具有在云中部署和执行工作负载的硬件和软件，以及添加私有云环境所需的一切。企业数据中心。 本文概述了PureApplication System中包含的硬件，并使用系统控制台查看了各种组件。
本文是三篇文章中的第一篇，解释了PureApplication System为托管应用程序运行时环境提供的硬件和软件基础：
硬件 ：您正在阅读的文章介绍了PureApplication System组成的硬件。 虚拟化的硬件 ： IBM PureApplication System中使用基础结构即服务的最佳实践说明了PureApplication System如何虚拟化其硬件以实现基础结构即服务（IaaS）。 运行时环境 ： 在IBM PureApplication System中管理应用程序运行时环境说明了PureApplication System中的虚拟化硬件如何用于实现将工作负载部署到其中的应用程序运行时环境。每篇文章均以其前身为基础，以充分解释这一基础。
当前有四类PureApplication System：
W1500小型机架 ：W1500放在具有32、64、96或128个Intel®CPU内核的短机架中。 W1500大型机架 ：W1500在一个高机架中，具有64、96、128、160、192、224、384或608个Intel CPU内核。 W1700小型机架 ：W1700放在具有32、64、96或128个Power®CPU内核的短机架中。 W1700大型机架 ：W1700在高机架中，具有64、96、128、160、192、224、384或608个Power CPU内核。表1显示了这些类中的硬件的快速比较。 表1中的管理节点缩写如下所示（有关详细信息，请参阅管理节点部分）：
PSM ：PureSystems管理器 VSM ：虚拟化系统管理器 FSM ：PureFlex系统管理器每种型号在其类别中最多可以分别升级到W1500-128，W1700-128，W1500-608和W1700-608。 可以在不中断的情况下执行升级。
让我们探索整个PureApplication System机架中每个系统类的硬件。
您可以在集成控制台中查看特定PureApplication System中硬件的实时视图。 为此，请打开基础结构图。 选择“ 系统控制台”>“硬件”>“基础结构图” ，如图1所示。要访问“硬件”菜单，需要授予您的用户“硬件”管理角色，如在IBM PureApplication System中管理管理访问中所述。
基础结构图可以看作是交互式图片，如图2所示，也可以看作是组件的分层树。 有关更多信息，请参见PureApplication System信息中心中的“ 查看硬件基础结构”主题。
与图2中所示的“基础结构图”图形视图相似，图3说明了W1500大型机架系统机架中的硬件组件的布局。
如图基础架构图和图3所示，W1500大型机架系统是一个大型机架（42U机柜，高2.015 m，宽644 mm，深1100 mm，重1088 kg，满载），其中包含以下主要组件：自顶向下：
机架式交换机（ToR）的顶部 ：这是一对IBM System Networking RackSwitch™G8264 64端口10 Gb以太网交换机。 要查看这些内容，请转到系统控制台 > 硬件 > 网络设备 。 网络设备页面还列出了每个机箱的网络和SAN交换机。 要查看有关网络配置的详细信息，请转到系统控制台>系统>客户网络配置 。 存储节点 ：这是一对IBMStorwize®V7000存储单元，每个存储单元都是与扩展节点配对的控制器节点，并与一个将两个单元作为一个SAN进行管理的控制器群集在一起。 要查看这些内容，请转到系统控制台 > 硬件 > 存储设备 。 Flex机箱 ：系统包含三个IBM Flex System™企业级7893型机箱，每个10U高（编号3、2和1，底部为1）。 机箱就像是用于计算节点的扩展坞。 计算节点像文件柜中的抽屉一样适合机箱。 将节点插入托架后，该节点和托架中的相应连接器会卡在一起。 此设计有助于在系统运行时更换计算节点。 要查看这些内容，请转到系统控制台>硬件> Flex机箱 。 服务膝上型计算机 ：连接到系统的膝上型计算机存储在机箱2和3之间的机架中的1U抽屉中。IBM使用它来管理系统。 配电单元（PDU） ：机架包含四个PDU，每个PDU分别插入外部电源。 它们依次将功率分配给机箱的电源模块，交换机和存储节点。每个Flex机箱包含几个组件：
计算节点 ：每个机箱包含十四个计算节点托架，排列成七行两列。 每个托架可容纳一个英特尔计算节点。 如果这是W1700，则两个并排的托架可以容纳一个Power计算节点。 参见图4 。 要查看系统的计算节点，请转至系统控制台>硬件>计算节点 。 管理节点 ：机箱1和机箱2各自使用两个托架来承载管理节点： 虚拟化系统管理器 （ VSM ）：托管在节点托架1中，它管理计算节点的管理程序。 如果这是W1700，则此节点为PureFlex System Manager（FSM）。 请参阅图4和“ 管理节点”部分。 PureSystems Manager （ PSM ）：托管在Node bay 2中，它托管IBM Workload Deployer（IWD）。 要查看系统的管理节点，请转至系统控制台>硬件>管理节点 。 网络交换机 ：每个机箱包含一对66端口IBM Flex System Fabric EN4093 10Gb可扩展交换机以太网交换机，用于连接其计算节点。 机箱交换机通过40 Gbps以太网中继（这是四根10 GB以太网电缆）连接到机架式交换机的顶部。 SAN交换机 ：每个机箱包含一对48端口IBM Flex System FC5022 16Gb SAN可扩展交换机光纤通道交换机，用于将其计算节点连接到系统的共享存储。 要查看机箱的网络和SAN交换机，请转到系统控制台>硬件>网络设备 。 电源模块 ：每个机箱包含六个电源，每侧三个。 冗余供电，即使一个电源模块出现故障，机箱及其计算节点也可以正常工作。 机箱冷却设备 ：这是十个风扇，用于控制硬件的温度。W1700大型机架中的硬件与相应的W1500类中的硬件非常相似。 图4显示了W1700大型机架系统机架中的硬件组件的布局。
该硬件与W1500大型机架中的硬件非常相似，主要区别在于W1700包含Power计算节点而不是Intel计算节点。 与Intel计算节点相比，Power计算节点包含两倍的内核和两倍的内存。 容纳它的机箱的宽度是它的两倍，因此它填充了机箱中的两个水平托架，因此每个机箱可容纳一半的Power计算节点。 除计算节点外，存储和网络相同。
另一个区别是虚拟化管理节点是PureFlex System Manager（FSM），而不是Virtualization System Manager（VSM）。 请参阅“ 管理节点”部分。
W1500小型机架中的此硬件是W1500大型机架中的硬件的子集。 图5说明了W1500小型机架系统机架中的硬件组件的布局。
如图5所示，W1500小型机架是一个小型机架（25U机柜，高1.267 m，宽605 mm，深997 mm，重385 kg，重满385公斤，满载），其主要部件类型与较大的同类产品相同：
两个顶部机架开关 一台服务笔记本电脑 四个电源模块 一个存储单元（一个控制器/扩展对） 一个Flex机箱： 四个管理节点 最多可容纳10个计算节点的托架该硬件非常类似于W1500大型机架中的硬件，但有一些区别：
较短，稍窄的机柜（25U对42U） 一个机箱而不是三个 最多十个计算节点 一个存储单元，而不是两个 四个电源模块水平堆叠在存储设备和服务笔记本电脑之间所有W1500中的计算节点都相同，并且存储和网络工作相同。
W1700小型机架（即Power小型机架）中的硬件与W1500小型机架（即Intel小型机架）中的硬件非常相似。 主要区别在于，单个机箱不包含英特尔计算节点，而是可以容纳多达五个Power计算节点的空间。
系统硬件中的一个一般主题是，组件具有冗余性，可以避免单个故障点的弹性。 该系统不仅包含多个计算节点，而且还包含两对管理节点，两个系统网络交换机，两个存储单元和四个PDU。 大型机架级系统包含三个Flex机箱。 每个服务器包括一对网络交换机，一对SAN交换机和六个电源。 计算节点中的网络和SAN适配器具有多个端口，以增加带宽和弹性。
硬件还可以将系统管理与用户工作负载隔离开。 管理节点– PureSystems™Manager和Virtualization System Manager或PureFlex™System Manager –托管在它们自己的计算节点中。 这样可以将它们与用户工作负载隔离开，从而使系统管理功能可以在其专用硬件中运行。 它还从标准计算节点上消除了大多数管理开销，因此它们的资源专用于用户工作负载。 如果发生故障，则有两对管理节点，其中一对处于备用状态，作为另一对的备份。
让我们更详细地看一下各个硬件组件。
计算节点是一台非常紧凑的计算机，它通常被称为集成技术元素（ITE），有时也称为“刀片”，特别是尚未专门用作管理节点的刀片。 W1500系统包含英特尔计算节点，特别是IBM Flex System x240计算节点，每个节点都包含以下组件：
CPU ：Intel计算节点包含一个双处理器，16核芯片组。 芯片是两个8核2.6 GHz英特尔®至强®E5-2670 115W处理器，总共有16个物理核心，系统管理程序将其用作32个逻辑核心（也就是说，管理程序可以在这16个核心中运行32个并发线程）。 在32个逻辑核心中，有28个可供用户工作负载使用。 内存 ：Intel计算节点包含256 GB RAM：8个2x16 GB，1333 MHz，DDR3，LP RDIMMS（1.35 V）。 存储 ：计算节点的SAN接口卡是IBM Flex System FC3172 2端口8 GB FC适配器光纤通道适配器。 该节点还包含两个250 GB 2.5英寸硬盘驱动器，这些硬盘驱动器未被系统使用并被系统忽略。 网络 ：计算节点的网络接口卡是4端口IBM Flex System CN4054 10 GB虚拟结构适配器以太网适配器。 外壳 ：一个Intel计算节点的机箱宽度为一半，这意味着每个计算节点都占据一个机箱托架，两个可以并排放置在相邻的托架中（请参阅图3和图5 ）。图6说明了计算节点中的这些组件。
W1700系统包含Power计算节点，特别是IBM Flex System p460计算节点，其中包含以下组件：
CPU ：Power计算节点包含一个四核处理器，32核芯片组。 芯片是四个8核3.61 GHz POWER7 +处理器，总共32个物理核，系统管理程序将它们用作128个逻辑核（即128个并发线程）。 在128个逻辑核心中，有116个可供用户工作负载使用。 内存 ：Power计算节点包含512 GB的RAM：16 2x16 GB，1066 MHz，DDR3，LP RDIMMS（1.35 V）。 存储 ：这是Intel计算节点包含的同一适配器，但是有两个适配器。 计算节点的SAN接口卡是两个IBM Flex System FC3172 2端口8 GB FC适配器光纤通道适配器。 该节点还包含两个250 GB 2.5英寸硬盘驱动器，这些硬盘驱动器未被系统使用并被系统忽略。 网络 ：这是Intel计算节点包含的一个类似适配器，并且具有两个适配器。 计算节点的网络接口卡是两个IBM Flex System EN4054 4端口10 GB以太网适配器。 外壳 ：Power计算节点的机箱是全宽的，这意味着它的宽度是Intel计算节点的两倍。 每个Power计算节点都填充一对水平的机架托架（请参见图4 ）。与W1500计算节点相比，W1700计算节点包含两倍的内核和两倍的内存。 由于它的体积也是原来的两倍，因此可以容纳一半的机架。
每个计算节点都可以访问所有计算节点共享的系统资源：存储和网络。
PureApplication System高机架提供6.4 TB固态驱动器（SSD）存储和48 TB硬盘驱动器（HDD）存储； 其中4.8 TB和43.2 TB可用：
该存储位于两个IBM Storwize V7000存储单元的集群中。 每个单元都包含一个与扩展节点配对的控制器节点（也称为机柜）。 每个节点包含两个节点容器，配置为活动/备用。 活动容器控制对节点存储的访问。 四个节点中的磁盘组合为16 * 400 GB 2.5“ SSD和80 * 600 GB 2.5” HDD。 控制器包括IBM SystemStorage®EasyTier®存储管理系统软件。 该存储组织成独立磁盘冗余阵列（RAID）5个阵列，以实现冗余。 每个存储单元包含40个HDD和8个SSD。 在40个HDD中，有一个被留作热备用，其余39个则组织成三个13磁盘阵列，每个阵列有12个数据段和1个奇偶校验段的条带。 8个SDD是一个热备用磁盘和一个7磁盘阵列，具有6个数据段和1个奇偶校验段的条带。 计算节点通过2端口8 GB光纤通道适配器将存储作为SAN访问。通过两个顶部的机架式交换机（ToR），即两个IBM System Networking RackSwitch G8264 64端口以太网交换机，可以访问PureApplication System的内部物理网络，这些交换机和外部网络之间的最大带宽为320 Gbps。 它们的配置显示在“客户网络配置”页面上（转到“ 系统控制台”>“系统”>“客户网络配置” ）。 端口的使用方法如下：
每个交换机上的端口41-56（总共16个端口）是开放的，用于连接到数据中心网络： 每个端口均为10/1 GB以太网。 内置连接器类型为铜缆，但每个端口也可以与用于光纤或直接访问连接（DAC）的连接器进行布线。 两个交换机中的端口对应该进行链路聚合以实现高可用性。 端口63（位于任一交换机上）连接服务便携式计算机，IBM使用该便携式计算机来引导和管理系统。 端口64（链路聚合）是管理LAN端口。 系统交换机上的其他端口为应用程序和管理网络在三个机箱的网络交换机之间提供以太网连接，并且还将两个ToR交换机彼此连接。PureSystems Manager（PSM）不仅托管用于部署模式的工作负载部署器，而且还托管系统的管理服务。 可通过三个接口访问这些服务：
控制台 ：集成控制台，一个Web GUI。 REST API ：代表性的状态转移应用程序编程接口。 CLI ：命令行界面。这些接口通过其IP地址（显示在“客户网络配置”页面（ 系统控制台>系统>客户网络配置 ）上的浮动管理IP地址）访问PSM。 在此IP地址上打开Web浏览器将打开系统的集成控制台。
虚拟化管理节点-W1500上的Virtualization System Manager（VSM）和W1700上的PureFlex System Manager（FSM）-管理虚拟机管理程序。 W1500和W1700上的虚拟机管理程序管理是等效的，但是在两种型号上的管理程序有所不同。 两种型号的不同芯片组（英特尔®与Power）运行不同的虚拟机监控程序软件：VMware与PowerVM。 VSM和FSM运行相同的硬件，但分别运行不同的虚拟机监控程序管理软件，VMware vCenter与PowerVM。
表2总结了两种类型的虚拟化管理节点之间的差异。
尽管存在这些差异，PureSystems Manager（PSM）在两个模型中都以相同的方式使用此虚拟机监控程序管理软件。
管理LAN端口使管理员可以连接到PureSystems Manager（PSM），包括集成控制台。 “客户网络配置”页面指定管理端口，该端口始终是机架式交换机顶部的端口64（链接聚合）。 该管理端口是客户管理网络的成员，如表3所示。机架交换机的顶部在Aggregate Port 64配置的VLAN字段中为客户管理网络配置了VLAN ID。
该客户管理网络可以使用网络管理员指定的任何可用VLAN ID。 需要在外部网络上定义VLAN，以使管理员能够访问PSM。
系统需要在内部使用三个VLAN来管理其组件。 客户网络配置页面将这些列为内部网络VLAN。 这些管理VLAN中的每个VLAN也在“虚拟网络”页面上的其他VLAN中列出（ 系统控制台>硬件>虚拟网络 ）。 表4列出了这些管理VLAN。
为确保这三个VLAN ID在网络上是唯一的，应在网络上保留它们，以使其不将其用于其他任何VLAN。 至少，具有这些ID的网络VLAN将无法连接到系统，因为机架式交换机的顶部将阻止流量。
除了这些系统范围的管理网络之外，每个云组（PureApplication System的虚拟化功能）都需要自己的管理VLAN。 这些VLAN ID也应该保留，或者至少将被机架交换机的顶部阻止。
客户网络配置页面还使管理员能够定义客户工作负载将用于相互通信的VLAN，并将每个应用程序VLAN与机架式交换机顶部的端口或链路聚合相关联。 当您添加或删除交换机中配置的VLAN时，系统将花费几分钟时间重新配置其机架式和网络交换机的顶部，然后系统将识别VLAN的变化。
必须在网络上定义这些应用程序VLAN，以使未在系统上运行的应用程序部分（例如客户端GUI和企业数据库）与作为系统工作负载运行的部分之间能够进行通信。
本文介绍了PureApplication System中包含的硬件。 它解释了主要的硬件组件，描述了它们的详细信息和关系，并说明了如何在集成控制台中找到它们。 有了这些信息，您现在可以更好地了解PureApplication System中包含的硬件。
作者要感谢以下IBM员工对本文的帮助： Hendrik van Run ， Jose Altuve ， Jim Robbins ， Ajay Apte和James Kochuba 。
翻译自: https://www.ibm.com/developerworks/cloud/library/cl-ps-aim1302-hardwarepureapp/index.html
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