利用 DRAM 和 SSD 發揮 CPU 效能,減少伺服器軟體授權成本

每年,企業都要在 IT 預算撥出一定金額購買伺服器軟體授權,這些花費都是固定成本。雖然軟體授權是必須的、不是可自選的,但其實它不一定是固定成本,只要能利用 DRAM 和 SSD 發揮處理器核心的效能,就能減少伺服器與軟體授權數量,節省成本。

只要到底該怎麼在伺服器使用較少數量的軟體授權並省下成本呢?

減少授權:證明可充分使用 IT 預算的方法

根據 Gartner 的 2018 年全球 IT 支出預測,企業軟體支出預測會成長 7%,而整體 IT 成長率只有 2.6%。對於許多 IT 部門而言,企業軟體支出是預算中成長最快速的項目,因此使得包含授權成本比以往更加重要。幸運的是,這很容易做得到,因為軟體授權與 CPU 核心數息息相關,而這些 CPU 核心所使用的資料是由記憶體與儲存裝置所提供。從每個處理核心獲得的效能越高,所需要的授權越少、成本就越少,且從所授權的應用程式所獲得的效能也會越高。

如下附圖是幾乎每個產業最常使用的一些企業應用程式,加上授權成本細項、定價方法、是否與記憶體和儲存裝置相關以及省錢方法。

*伺服器數量較少 = 需要數量較少的授權。這是可以針對所減少之每個授權節省的金額。2

*假設:每個 CPU 插槽 12 個核心、每個實體伺服器 2 個插槽 (授權的每個核心)。伺服器中的 CPU 核心和插槽數量可能有異,所以預估的成本費用會有所不同。有鑑於受歡迎度、效能及可升級性,假設是以 Dell PowerEdge R730xd 伺服器為基礎。

*如何得出這些數字:為了進行概念比較,所有授權成本/定價方法均依據 2017 年 5 月 5 日 各個軟體公司網站刊登的相關資訊為準。雖然各企業所支付的價格可能低於 MSRP,但這些價格只是概略值。因為 Microsoft Windows Server 2016 授權是以 16 個核心一組的形式販售,因此將每套件 MSRP (NT$186,189) 除以 16,以獲得每個核心的概略值。同樣地,因為 Microsoft SQL Server 授權是以 2 個核心一組的形式販售,就會將每套件 (NT$431,244) 除以 2,以獲得每個核心的概略值。Oracle Database Enterprise Edition 的定價是依據針對 Intel E5-2650 v4 處理器所規範的最新版 Oracle 處理器核心係數表 (更新日期:2017 年 4 月 13 日) 的標準 0.5 Oracle 核心處理器授權係數加以計算。之後,再將核心授權係數乘以 2017 年 3 月 31 日更新之最新 Oracle Technology 全球價格表中列出價格  (未包含支援成本)。VMWare vSphere 價格包含預設的 1 年期的生產 (全面) 支援計劃 ,但不包含其他附加功能。Red Hat 訂閱價格是以具有下列功能之頂級支援版本為基礎:智慧管理、高度可用性、彈性的儲存裝置和延長的更新支援。

如何虛擬化企業應用程式並在核心成本遊戲中大獲全勝:

Microsoft、Oracle 及其他廠商使用核心型授權模型,可讓我們在所授權的每個 CPU 核心上建立無限數量的 VM。雖然這是好事,但必須充分利用其效益才行 – 如果沒有盡量建立眾多 VM,就無法發揮效用。

  • 記憶體如何讓 VM 發揮效用

為了建立更多 VM,就需要更多記憶體,因為每個 VM 都會利用相同集區的可用記憶體,而且虛擬化軟體本身需要 RAM 才能執行。除此之外,正在虛擬化的應用程式會與記憶體相關,這代表它們會依賴存在於記憶體之使用中資料。

  • 企業級 SSD 如何加速發揮 VM 效能

有效的虛擬化也需要執行快速的儲存裝置,因為虛擬化應用程式通常會耗盡記憶體,自然導致儲存裝置的效能變慢。如果是使用企業級 SSD,通常速度減緩並不會造成傷害,可近乎即時地存取、載入和儲存資料 – 即使在耗盡記憶體時也可以做到。加速所費不貲的虛擬化應用程式,企業級 SSD 即可充分利用軟體投資。

比較成本:軟體授權與所需之硬體的比較

因為執行應用程式的所有核心都必須獲得授權,節省費用的最佳方法是充分利用每個 CPU 核心。如果只使用授權 CPU 核心 50% 的時間,則表示大幅溢付軟體成本 (除非是因工作負荷所致的低 CPU 使用率)。因為大多數 IT 部門的瓶頸都是硬體,則節省費用的方法很簡單:只要完全利用處理核心即可,因為這些都是用錢買的。這也是現代化企業資料中心,在降低成本的同時還可提升效率的隱藏關鍵點之一 。

確保 CPU 能 24 小時全天候執行,以便用更多的 RAM 發揮效能和快速I/O,方法是使用企業級 SAS SSD 替換現有硬碟及/或將 NVMe 磁碟機插入 PCIe 插槽。成本細分方式有:

*如何得出這些數字:使用之前相同的基本假設,有鑑於受歡迎度、效能及可升級性 (2 個 CPU – 每個有 12 個核心、24 個 DIMM 插槽、24 個儲存槽),進行完全升級 Dell PowerEdge R730xd 伺服器中的記憶體及儲存裝置。截至 2017 年 5 月 5 日,Crucial 32GB 2400 MT/s DDR4 RDIMM 的 MSRP 是 NT$11,979,將之乘以 24,以模擬完全裝滿的記憶體配置。對於 SSD,則採用 960GB Micron S630DC 2.5 吋 支援 TCG 功能的 SAS SSD MSRP,價格為 NT$33,789,然後將之乘以 24,以模擬專為這些類型之企業應用程式設計全快閃儲存配置。雖然價格時常變動,但軟體及硬體成本的比率通常不會變化太大。

比較了軟體授權與硬體升級的成本後,有 4 個結論:

  • DRAM 及 SSD 升級的費用低於 Oracle Database 伺服器授權成本的 7%
  • SSD 升級比起授權 SQL 伺服器的成本少 16%,而 DRAM 升級比其少 6%
  • 當硬體效率提升時,可能會減少數個不同授權
  • 任何人都無法承擔 CPU 效能未充分使用的損失

降低企業軟體授權成本的 4 個方法:

  • 為每個 CPU 核心提供 DRAM 及 SSD,以徹底發揮其效能
  • 確保授權的 CPU 核心都能 24 小時全天候執行
  • 每個專屬 CPU 核心上只執行一個「重量級」授權應用程式
  • 盡量使用少量的伺服器。伺服器數量較少 = 數量較少的授權。

消息及資料來源:Micron Technology, Inc.


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