【IT168 专稿】据统计，目前全球数据中心有超过3000万台服务器，而未来十年内这一数字预计会增长4倍，也因此未来数据中心将面对更高的计算需求，更急迫的互联压力。Mellanox公司是一家致力于为数据中心提供高性能计算、存储和云服务解决方案的知名企业。截止2009年12月，Mellanox已经成功为全球数据中心交付了超过500万个互联端口，并协助5个超级计算机跻身Top 500前十名，而Top500中的前100名里也有63台采用了Mellanox公司的互联方案。
近日，Mellanox公司高级技术总监Gilad Shainer先生访华，对Mellanox公司独有的产品和技术做了讲解，并介绍了多个成功案例。据他介绍，目前全球范围内的数据中心面临着各种制约，如效能、成本、机房扩建等。而这其中最重要的是运维成本的问题：现今的数据中心机房，每投入1美元在采购和建设上，就会产生超过8美元的成本。此外，受制于经济危机和能源紧缺，目前数据中心的冷却费用和电费相比2000年，也上升了接近1倍。
Mellanox公司高级技术总监Gilad Shainer先生
“以上只是环境因素，在数据中心内部，由于互联和程序效率等影响造成的CPU计算性能浪费是非常惊人的。”Shainer先生表示，“超过一半的CPU时间浪费在非应用部分，效率低的惊人。”Mellanox通过研究，发现随着数据中心规模的扩大，互联上带来的延迟极大的占用了处理器时间。
“Mellanox之所以专注于HPC，是因为很多在高性能计算领域研发和实践成熟的技术，都可以下移到企业数据中心、存储互联领域，改进其互联效率。”Shainer先生表示，“而高性能计算互联中最重要的是数据能及时传递——你难以想象在高速计算中数据产生哪怕是一毫秒的延迟，影响会放大很多倍。”因此，Mellanox拥有完整的端到端数据传输方案，并且拥有全球最低的端口延迟速度，领先竞争对手25%~50%。“我们可以把单一机箱的交换容量做到2.88Tb/s，甚至是51.8Tb/s的极限容量——其互连速率的提升几乎是线性的。”
用智能互联解放CPU 虚拟化协议互联打造云I/O
Mellanox的产品拥有高带宽/低延迟的特点，性能普遍比竞争对手高出25%~50%左右；此外，由于支持Transport Offload技术，可以允许处理器在计算完自身任务后自动进行下一个运算，而不必等待其他处理器的回馈，把这一等待网络响应的工作交给了网络设备。此外，Mellanox的可扩展方案还支持网络自适应和避免拥塞的智能机制，配合其Core-Direct技术可以再多种网络拓扑环境中保证网络传输的可靠性。
据了解，Mellanox的互联芯片支持包括Linux、UNIX、Windows在内的多种操作系统和虚拟化系统。“Mellanox的网络芯片不单支持多种操作系统，还支持多种网络模式。”Gilad Shainer先生介绍表示，Mellanox的网络芯片可以自由的根据网络种类选择工作模式——支持包括Infiniband、Ethernet、FCoE、FCoIB等网络的自动识别。
云计算如火如荼的影响着全世界的IT企业对其数据中心进行着改造，而虚拟化技术作为云计算的基础已经渗透到各个领域。Shainer先生提到了虚拟协议互联技术（VPI），并介绍了其针对即时服务打造的云I/O（见下图）。可以看到，整个解决方案的拓扑结构是以Mellanox互联方案为核心展开的，即由Infiniband网络连接起内部存储、网络、集群和管理，使得外部以太网应用、仿真、数据库和管理能在无视内部传输冲突和瓶颈的情况下随时接入——Infiniband的灵活性体现出来，40Gb/s的高带宽使得云I/O拥有充分的网络资源可以灵活调配。
Infiniband从性能到成本均超万兆以太网
以目前万兆以太网的成本来看，Infiniband要远远便宜的多。Shainer先生表示，以前一些厂商会由于“历史遗留问题”，继承和继续拓展使用以太网。而自2009年经济不景气以来，更多厂商的数据中心开始选择Infiniband，原因有两点：更便宜、更快。此外，由于万兆以太网将很多封包和传输工作放在CPU中进行，因而占用了相当一部分CPU的工作负荷，Mellanox的Infiniband则将这些工作都移进网络芯片中解决——从而解放了CPU，将更多计算性能释放给用户。
下图可以看到，世界超级计算机Top10中的五个超级计算机采用了Infiniband网络方案，分别是“走鹃”，“NASA”，“天河一号”，“TACC”和“红天”。
从企业级应用来看，Oracle在其和SUN共同开发的数据库服务器中选择了Infiniband，并在网站公布了性能提升的数据——其性能相比以往的网络互联模式提升了接近10倍。而在另一家基于Web的旅游交易网站的案例中，采用了Infiniband的数据中心，达到了4:1的整合效率，其总体成本从74.4万美元降低到34万美元。“我们为客户在3年内节省了约57万美元的成本开支。”Giad Shainer表示，“对于中小企业来说这是一笔可观的数字。”
谈到与合作伙伴的共同研发，Gilad表示：“AMD两周前发布了12核皓龙“马尼库尔”处理器，而Mellanox早在3个月之前就已经针对12核CPU做出相应的网络互连方案，将多核效率发挥到极致。”此外，Gilad透露：HPC高性能计算委员会和中科院计算所合作将于近期在中国开设办事处，届时将会和更多国内的厂商展开合作。
