摘要：

拥有亿次运算能力的高性能计算机对于广大中小企业级用户来说可谓遥不可及的梦想，但国产服务器领军厂商曙光却将它变得触手可及。今年，在北京举行的“开启高性能新纪元，成就个人计算梦想”——曙光个人HPC（PHPC100）等产品技术发布会上，曙光公司展示了自行研发的国内首台PHPC100。

PHPC100的推出，必将对信息产业各个领域产生深远影响。在信息服务领域，PHPC100满足了中小企业、教育科研和政府部门级应用的需求，尤其是它具有高效能、低成本、管理方便和易维护性等方面的优势。

本文详细阐述了PHPC100的技术优势，分析了信息服务领域用户的特殊需求，给出了灵活的解决方案和推荐配置，并提出信息化建设的新思路和技术方法。

关键词：
PHPC，高性能，信息服务，web服务，数据库系统

编写人员：
高琦
技术支持中心 解决方案中心 信息服务首席工程师
姜海旺
技术支持中心 解决方案中心 售前工程师

1. 信息服务用户需求

曙光PHPC100体积小，可以轻松放置在办公室中。并且在噪音控制方面表现出众，只产生45分贝左右的噪音，同时通过采用曙光自己研发的技术，能够有效地解决散热问题。更重要的是，它可以直接使用普通交流电源，这样的设计极大地方便了普通中小企业客户。另外，曙光与微软、Intel和AMD等上游厂商密切合作，使得PHPC100在操作系统、应用界面和整体CPU性能等方面拥有上佳表现。

曙光PHPC100 特别适合在中小型企业、分支机构、中小学校、机关事业单位等场合部署，这类应用一般具有如下特点：

· 期望在不改变现有办公环境的情况下，快速部署应用业务系统
· 应用规模适中，有一定性能要求
· 需要近距离使用服务器
· 简化管理与维护，期望能由非专业人员管理

2. 曙光PHPC100

曙光PHPC100是曙光公司在2008年5月推出的桌面型的高性能计算机产品，也可以称为个人高性能计算机或桌面高性能计算机。

曙光PHPC100 个人高性能计算机是曙光公司专门为办公室应用环境设计的第一代双核/四核服务器产品，它不仅在众多方面超越了传统机架式服务器，具有高稳定、高可用、高扩展、高密度、高性能的特点，而且更适合没有专门机房的中小型用户，使用普通墙电供电，噪音相比其他类型服务器大幅降低，它推动服务器向计算密度更高、管理和使用更加简便的方向发展。更高的计算性能、简单方便的部署使用和全方位的监控管理，可以显著提高用户的生产率和工作效率，最大限度地降低IT 运营和管理维护成本。它采用整体优化的设计，有效降低了系统功耗，再加上其人性化的设计、超强的系统扩展能力、卓越的性价比和计算密度，可以覆盖更广泛的用户需求，尤其适用于科研机构和中小型企业。与传统的服务器相比，个人高性能计算机可提供更有竞争力的整体解决方案，是满足更高计算性能需求和运行关键应用程序的理想平台。

· 模块化的有机结合
模块化的设计整合了服务器、KVM、电源、网络及散热系统于统一的智能管理平台之上，紧密融合形成了高效的PHPC100 个人高性能计算机体系结构；

· 降低复杂度
曙光PHPC100个人高性能计算机通过对各功能模块的整合，显著减少了连接线缆的数量，有效降低了各系统连接和集成的复杂度，仅冗余电源、KVM和网络三项，就节省了
86％的线缆；

· 简化使用和管理
管理复杂度的降低可以极大地加快大规模系统部署和性能调优的速度，非常有助于简化系统管理，最大限度地提高IT人员的工作效率；

· 降低总拥有成本
简便、集中、有效的管理，针对客户需求的动态适应，电源和散热策略的自动优化，空间的节省，部署效率的提升，都有助于降低用户的总拥有成本；

· 适合办公室应用环境
曙光PHPC100个人高性能计算机针对办公室应用环境设计，不再需要昂贵的机房，运行噪音低于48分贝，采用3x500W高效电源模块，整机功率低于1500W，电源输出功率80%以上,可以直接使用室内电源插座供电（16A）；

· 微软WCCS 集群操作系统
使用标准的 Windows 部署技术，用户便可轻松快捷地部署 WCCS，而通过插入和连接节点，可在计算群集中轻松添加新的计算节点。WCCS与Microsoft Message Passing Interface (MS-MPI) 的实施和 MPICH2 的引用完全兼容。与 Active Directory 的集成为管理和用户提供了基于角色的安全性增强，而微软管理控制台 (MMC) 的使用则提供了熟悉的管理和计划安排界面。

3. PHPC100在信息服务中的应用

3.1需求分析

PHPC适用的用户业务和应用，一般有如下特点：
· 通常采用B/S架构
· 主要是Web+数据库系统应用模式
· 操作系统平台以Windows为主，少量会选用Linux。

3.2方案设计

根据用户应用种类，业务规模，可用增加PHPC的方式实现扩展，以下为2个可选方案：

方案一
对于应用较小的环境，需要1台PHPC服务器，1台以太网千兆交换机。此类应用的业务类型由Web服务器、数据库服务器、OA服务器和Mail邮件服务器等组成，这种情况下我们选用
◎ 1个计算模块作为Web服务器，处理用户的并发请求；
◎ 1个计算模块作为OA服务器；
◎ 1个计算模块部署Mail邮件服务系统。
◎ 2个计算模块作为数据库服务器，通过mirror HA软件构成高可用系统，作为前端应用系统的后台数据库；
◎ 1个千兆以太网交换模块，为PHPC的计算节点提供到局域网的接入服务
◎ 1个管理模块，内置Dawning PHPC Full View Management System管理软件，采用web浏览器访问，可以使用户实时了解系统运行状态，并对PHPC实现操作和控制，方便用户管理
◎ 4个电源模块构成3＋1冗余供电系统，从而保证了对PHPC的安全可靠的供电，并且PHPC的整机功率不超过1500W，因而可以直接使用日常办公环境的墙电进行供电。
方案的网络拓扑如下。

方案二
对于中等规模应用系统，需要2台PHPC服务器，1台光纤交换机、1台FC磁盘阵列和1台曙光千兆防火墙。业务系统同样由Web服务器、数据库系统服务器、OA电子政务系统服务器、Mail邮件服务器等组成。这种情况下我们选用
◎ 4个计算模块作为Web服务器，配合曙光百兆防火墙构成安全负载均衡集群；
◎ 1个计算模块部署Mail邮件系统，根据用户数、邮箱空间大小，可选择配置FC HBA卡，连接到外接存储以提供更大容量。
◎ 1个计算模块部署OA电子政务系统。
◎ 4个计算模块部署并行数据库集群系统，作为各种应用系统的后台数据库，配置FC HBA卡，与外接存储连接，获得共享数据存储，通过Infiniband模块实现高速集群数据通讯。
◎ 每台PHPC配置1个千兆以太网交换模块，为PHPC的计算节点提供到局域网的接入服务
◎ 部署数据库系统的PHPC配置1个Infiniband交换模块，为数据库系统提供高速集群数据通讯能力
◎ 每台PHPC配置2个管理模块，实现冗余，提高PHPC管理系统的可靠性，内置Dawning PHPC Full View Management System管理软件，采用web浏览器访问，可以使用户实时了解系统运行状态，并对PHPC实现操作和控制，方便用户管理
◎ 每台PHPC配置4个电源模块构成3＋1冗余供电系统，从而保证了对PHPC的安全可靠的供电，并且PHPC的整机功率不超过1500W，因而可以直接使用日常办公环境的墙电进行供电。
◎ 配置1套SKVM，包括1个带IP端口的USTS和2个CIM，实现2台PHPC之间的互联，实现统一监控和管理。

方案的网络拓扑如下

上述对外提供服务的应用（如web和mail）部署在曙光千兆防火墙所隔离出的非军事区（DMZ），响应对内对外的网络访问；
而对于安全要求较高的数据库系统，以及对内提供服务的OA系统则部署在办公局域网内，通过防火墙与外网隔离，从而获得更高的安全性。

本方案的特点：
◎ 强大的信息处理能力，通过PHPC实现应用集群部署，可以获得更好的并发处理能力
◎ 优越的信息通信能力，通过PHPC的高速千兆以太网和Infiniband网络，为应用提供了高带宽、低延时的网络通信，对于提高应用系统性能具有非常好的优势
◎ 完善的系统管理能力，通过内置的管理模块，为硬件平台提供了从硬件平台到应用系统的全方位管理，极大地简化了应用系统的管理工作，使用户将精力更多地放到业务工作中。
◎ 安全的体系结构，通过高性能的曙光千兆防火墙，可以获得高速的网络接入能力，并获得更高的安全保护。

3.3 推荐配置

曙光PHPC100计算机基于模块化设计，作为信息服务平台，推荐配置如下：

3.4.1 方案一配置表

3.4.2 方案二配置表