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在过去的几周中，我一直在"偷偷摸摸"地向您介绍IBM将在未来的数年中为i系列开发的一些处理器和封装技术。本周，我希望介绍IBM将在i系列中实现的系统功能，这些功能将使i系列实际上拥有与S/390和z系列大型机一样的可靠性、可用性和可服务性。我还希望向您介绍一点有关i系列I/O子系统路线图的信息。
日益增加的i系列可靠性
i系列长期以来一直拥有冗余的电源和风扇，而且与其它中型服务器一样，能够支持磁盘驱动器和其他大量系统组件的热拔插。如果这些组件发生故障，您可以将其从服务器中拔下来并添加一个替换单元，而OS/400则可以一直保持运行的状态。当新的组件在线以后，OS/400将其添加回系统配置之中，系统的状态将与未发生故障前一样。
不过，创建可靠服务器的含义不仅仅是使用热拔插组件。服务器真正需要的是冗余和热拔插组件的结合，当一个组件发生故障时可以提供两个故障点和方便地进行更换，这样服务器就不会由于单故障点而长时间暴露在发生全面故障的风险中。当冗余组件都发生故障时，服务器就会崩溃，而且是实实在在的崩溃。
IBM Rochester实验室中的工程师们一直在努力工作，试图减少他们所称的高影响（high-impact）停机和修理活动。这些都是不同但又相互关联的故障，会影响到i系列的整体可用性。
高影响停机是指由于一个处理器、一个逻辑分区或整个系统发生故障而导致的停机，这是灾难性的停机。它们相当于Windows计算机的蓝屏死机--我们中的大多数人对桌面PC经常发生的这种现象已经很熟悉了。高影响停机可能是由于宇宙射线、软件误操作以及服务器其它方面的问题（不是指服务器的物理状态，但会受到服务器物理状态的影响）而导致。高影响停机是不能通过服务器的其他方面进行补救的停机。例如，在使用RAID 5数据保护的情况下，一个磁盘驱动器故障不会导致服务器的崩溃。通过使用一个能够根据存储在阵列中其它磁盘上的奇偶信息重建丢失数据的复杂算法，服务器可以安全渡过这一故障并在运行中重建丢失数据。磁盘故障不是高影响故障；如果只有一个处理器同时没有额外的可用随需容量处理器的服务器失去了该处理器，那这就是一个高影响故障。虽然在AS/400和i系列产品线中发生处理器故障的情况非常少见，但确实发生过。而IBM和自己的OS/400客户都不希望这样的情况发生。
修理活动虽然令人烦恼，但却不这么富于戏剧性。当物理组件实际发生故障时才要求进行修理--比如IBM的i系列磁盘驱动器在2001年末和2002年初所发生的那些故障。修理活动通常要求一位IBM工程师到现场更换坏的组件，或者胆大的客户也可以自己更换坏的组件。
如果您将高影响停机和修理活动画成图表的话，您会发现自己没有多少手段来减少修理活动的数量。系统的各种组件总会发生故障。这就是冗余和热交换组件之所以重要的原因。与可能导致高影响停机（从而使服务器无法使用）的组件故障相比，您宁愿发生的是只需进行修理活动的故障。为此，熟悉IBM相关计划的人士透露，IBM将提供对整个计算节点、中央电子联合体和处理器多芯片模块（MCM）进行热交换的能力。此外，还将可以在DIMM级别上对主内存进行热拔插和现场更换。
这是将本来可能成为高影响停机的故障转化为修理活动的最方便的途径。但是对于Power系列服务器，从六年前的Apache服务器开始，IBM一直在向AS/400和i系列服务器产品线中添加RAS特性，相关的思想和电子组件都源自S/390和z系列产品线。这些动作旨在完全消除高影响停机。虽然难以定量分析IBM已经做出的改进，但有关消息来源表示，i系列"Condor" S-Star服务器的高影响停机数量比以前的"Blackbird" Northstar产品线减少了大约三分之二。"Regatta"Power4服务器的高影响停机数量大约为S-Star服务器的三分之一，这主要是因为Power4架构在从磁盘到内核中处理器指令流的所有不同转储点都使用了故障检测和纠正算法，从而允许该服务器从本来可能会导致系统崩溃的故障中恢复过来。在使用Power5处理器的这一代i系列服务器中，将使用动态散热和电源管理、处理器解除分配和故障恢复、可以变换的数据路径和其他特性，这些特性再一次显著减少了客户经历的高影响停机的数量。我的消息来源向我透露，到2006年Power6面世时，i系列和p系列的RAS特性将与z系列相当。
根据我所了解的IBM eServer统一计划和所谓的"ECLipz计划"，传闻IBM将开始通过Power6代服务器将i系列、p系列和z系列产品线统一起来，现在看来这样做有很好的理由。
I/O路线图
我现在得到的信息有些肤浅，但您可以期望Rochester团队将会在未来的I/O和存储技术进入主流时采用这些技术，以使i系列保持相对于其他平台的竞争力。
i系列可以使用很多种不同的I/O技术，而且如果市场发生变化，IBM可能会改变自己的想法。例如，几年以前，似乎InfiniBand将会取代光纤通道（用于外设与服务器以及服务器与服务器之间的连接），但由于生命力旺盛的PCI和以太网技术开始主导市场，所以IBM将会在i系列上使用这些技术。
在以前的数代AS/400和i系列服务器中，IBM在将磁盘和磁带子系统连接到服务器时使用了自己的自同步接口（STI）骨干和远程I/O（RIO）I/O总线技术。STI是IBM为S/390大型机开发的，并为在AS/400的大型SMP版本中使用而进行了修改。IBM显然还对源自S/390和z系列大型机的"Hydra"适配器模式进行了修改，使其能够用于i系列总线。（我对此有些疑问，因为没人希望谈论这些问题）在中央电子联合体之外，IBM使用了磁盘和磁带驱动器这样的并行SCSI设备（Ultra160 SCSI驱动器是IBM在以前的i系列产品中使用的速度最快的并行设备）。此外，IBM过去常常只使用IBM技术部提供的磁盘（当磁盘发生故障时，这种做法会产生破坏性的后果，最终迫使IBM在去年将其磁盘业务出售给日立）。IBM过去提供的最好磁盘转速可以达到10K RPM。在网络前端，以前的AS/400使用了令牌网、ATM和10/100 Mbit以太网连接，而且可使用1Gbit光纤通道将AS/400和i系列服务器连接到存储区域网（SAN）。IBM I/O机架和服务器的内部可以支持SPD和PCI外设。
目前的i系列仍然使用改进的STI骨干来连接处理器以及I/O和经过翻新的RIO-2磁盘和磁带套装。IBM已经提供了PCI-X适配器卡，它们可提供比PCI适配器高得多的带宽。IBM显然在某些I/O适配器上使用了一些源自z系列大型机的Hydra-2适配器技术。（我不知道是哪种技术，但我感觉与集成x系列适配器卡和高速连接有关）IBM仍将使用并行SCSI外设，但已经升级到Ultra320 设备。当然，IBM会保持与Ultra160的向后兼容）IBM现在将使用两家供应商--希捷和日立提供的10K和15K RPM磁盘。它们仍然是3.5英寸的驱动器，IBM在上世纪90年代以来一直在使用这种驱动器。此外，IBM还将推出1Gbit以太网组网和2 Gbit光纤通道连接。所有这些I/O改进都意味着i系列在处理器速度增加的同时，保持了系统的平衡。
在未来数年中的某个时候，IBM将推出全新的骨干和I/O适配器技术--很可能从Power5服务器开始并延续到Power6服务器。IBM并不隐瞒自己喜欢InfiniBand交换网络架构，不仅是因为这种架构拥有高带宽（根据路线图，它的带宽将达到10 Gbit/秒和30 Gbit/秒）和低延迟，而且还因为它允许实现集群或SMP中处理器节点之间的内存到内存互连。（事实上，InfiniBand将集群转变为一个SMP，同时保持了低延迟）InfiniBand似乎是RIO-2的理想替代，但目前尚不清楚IBM是否会在i系列上这样做。
IBM还将在未来的i系列服务器中支持PCI-X 2.0和PCI Express I/O。经过改进的PCI-X 2.0有时也被称为PCI-DDR（双数据速率），它将是一种运行在266MHz的并行架构，能够提供超过2GB/秒的I/O带宽。PCI-X 2.0的总线速度最终将上升到533 MHz，最高带宽将可以达到4GB/秒。PCI-X 1.0设备主要用于1Gbit/秒和2Gbit/秒的网络设备，而PCI-X 2.0设备实际上是为了用于10Gbit设备，如InfiniBand和10G以太网。IBM还会将PCI Express串行设备作为可以替换PCI-X的选择。在2.5GHz到6.25GHz的串行连接上，PCI Express将能够提供250MB/秒到4GB/秒的I/O带宽（前者是1.0规格，后者是2.0规格）。PCI-X用于多点总线或点到点连接，而PCI Express可以提供内存映射交换网络，并能够在网络中支持流量分类和虚拟通道。 PCI Express是更高效的PCI超集，但它将需要更长的时间才能进入市场。
此外，在Rochester还有传言说入门级的i系列将支持到I/O设备（特别是网络连接存储）的iSCSI连接。看来IBM将支持串行ATA和串行SCSI存储设备，而且会转移到外形较小的磁盘驱动器上。（日立和东芝将提供40GB到60GB存储容量的7.2K RPM磁盘驱动器，而且它们不久就会推出10K RPM和存储容量可能达到100GB的磁盘）那时，只要有足够的高速缓存，您就可以使用便携式磁盘驱动器建立一个聪明、灵活和快速的磁盘子系统。在网络前端，IBM看来将会从容地使用2.5Gbit和10Gbit以太网进行组网（同时关注速度更快的40Gbit和100Gbit连接），并准备为SAN和NAS存储提供10Gbit光纤通道支持。
正象您所看到的那样，除了Power处理器，IBM还为i系列准备了很多东西。
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