Videó: LISA14 - Open Compute Project and the Changing Data Center (November 2024)
A számítógépes hardver talán a legérdekesebb trendje az Open Compute Project, és az az erőfeszítések, amelyeket az adatközponti berendezések közös, hatékony szabványainak irányába mozdítanak el, ahelyett, hogy a mai tulajdonban lévő védett hardver és szoftver. Amikor először hallottuk az Open Compute-ról, úgy tűnt, hogy a hiperméretes webcégek energiahatékonyabb, könnyebben karbantartható kiszolgálókat tervezhetnek. Azóta azonban az Open Compute kiterjed a hardver számos más formájára is - a tárolástól a hálózatépítésig -, és a vállalati számítástechnikában is alkalmazhatóvá válik, nem csupán a felhőalapú szoftvereknél.
Mindez meglehetősen nyilvánvaló volt a múlt héten az Open Compute Project csúcstalálkozón, ahol számos vállalat bevezette az Open Compute hardverrel és specifikációkkal való együttműködésre tervezett új hardvereket, a szerverekről a hálózatokra.
"Még 2011-ben néhány magot ültettünk" - nyilatkozta a Facebook Frank OCK Alapítvány elnöke, Frank Frankovsky, a csúcstalálkozó megnyitásakor. "Mi történne, ha nyílt forráskódú alapelveket alkalmaznánk a hardvertérre? Az együtt végzett munka alapvetően átalakítja az ipart."
Új chipek és specifikációk push ARM-alapú szerverek
Néhány dolog kiemelkedett a hét folyamán. A kiszolgálók túlnyomó többsége, a valós világban és az Open Compute Projectben, az Intel Xeon processzorán és az x86 architektúrán alapul. Noha ez nem valószínű, hogy hamarosan megváltozik, az olyan versenytársaknak, mint az ARM és az AMD, volt néhány érdekes alternatíva.
Az AMD bejelentette első 64 bites ARM-alapú szerver CPU-ját, a 28 nm-es Opteron A1100 sorozatot (kódnév Seattle), amelyről Andrew Feldman, az ügyvezető igazgató és a vállalati alelnök azt mondta, hogy "hetek alatt" mintavételt készít az ügyfelek számára, bár ez még mindig van. várhatóan nem lesz széles körben elérhető az év vége felé. Az A1100 tartalmaz négy vagy 8 magos ARM Cortex-A57 processzort, akár 4 MB megosztott L2 és 8 MB megosztott L3 gyorsítótárat, kettős DDR3 vagy DDR4 memória csatornákat ECC-vel, ARM TrustZone a biztonság érdekében, valamint társprocesszorokat a titkosításhoz és az adatokhoz tömörítés.
Feldman egy A sorozatú fejlesztõkészletrõl beszélt az A1100 processzorral, és elmondta, hogy a társaság szorosan együttmûködik a Linaro Enterprise Csoporttal és a szoftvergyártókkal egy kompatibilis Linux operációs rendszer kifejlesztésén, amely a Red Hat Fedora, optimalizált LAMP verem, Java támogatása és egyéb elemei alapján készült. szoftver, beleértve alkalmazásokat, hipervizorokat, fordítókat és szimulátorokat. Feldman felépített egy kis mikrokiszolgáló-tervezést, az AMD Opteron A-Series és az Open Compute Project alapterületének „Group Hug” néven ismert specifikációjának felhasználásával, és bejelentette, hogy a vállalat hozzájárul a projekthez, hogy a hardvergyártók kezdje el kiszolgálók építését ennek alapján.
Míg Feldman azt mondta, hogy az AMD elkötelezett az x86 és az ARM iránt, határozottan javasolta, hogy az adatközpont jövője az ARM-alapú szerverek felé mutatjon. "A számítógépek történetében a kisebb, olcsóbb és nagyobb volumenű CPU-k mindig nyertek" - mondta Feldman. "Ez sem kivétel." Megjegyezte, hogy tavaly 8 milliárd ARM CPU-t szállítottak, szemben a 13 millió x86 szerver CPU-val. (Ez ostoba összehasonlításnak tűnik, mivel magában foglalja az ARM CPU-kat, amelyeket mindenféle nem adatközpontú alkalmazásban használnak, de nem tartalmazza az x86-okat, amelyeket a szerverek kivételével használnak.) A Feldman azt jósolta, hogy 2019-re az ARM a szerverpiac és az egyéni egynegyed parancsát fogja irányítani. Az ARM SoC-k normákká válnak a nagy adatközpontokban, míg a kisebb, hatékonyabb x86-os processzorok uralják az x86-os kiszolgálók piacát.
A chip oldalán az Applied Micro szerint az X-Gene 2 az idén tavasszal mintavételt készít azzal, amit a cég állít, hogy ez lesz az első kiszolgálók számára tervezett ARMv8 megvalósítás. Feldman azt is mondta, hogy ezt jövőre egy X-Gene 3 követi, amelynek legalább 16 ARM-magja egy FinFET processzoron készül.
Az egyik aggodalom, amely néhány embernek aggódott az ARM-alapú szerverekkel kapcsolatban, a fragmentáció. Ennek ellenére Ian Drew, az ARM üzletfejlesztési ügyvezető alelnöke és marketing igazgatója bejelentette egy új szerver alaprendszer architektúrát. Az ötlet az, hogy legyen egy alapvető hardver-specifikáció az operációs rendszer és a firmware-fejlesztők számára, és egyetlen operációs rendszer-lemezkép legyen az összes ARMv8-A alapú szerverhez. "Ez egy hardver specifikáció, amelyet a hardver srácok és a szoftver srácok együtt írtak" - mondta Drew. Megjegyezte, hogy ez nem egy olyan szabványosítás, ahol mindenki monolitikus lesz, hanem ehelyett úgy lett megtervezve, hogy a differenciálás a megfelelő rétegben, a megfelelő időben történjen.
Drew szerint az ARM biztosítani akarja, hogy mindenki tartózkodjon vele, ezért nyilvánosan elérhető az ARM webhelyén. Támogatást nyújt az OEM-ek és számos félvezető partner, köztük az AMD, az Applied Micro, a Broadcom és a Cavium.
A Microsoft csatlakozik az OCP-hez
A Microsoft kijelentette, hogy csatlakozik az OCP-hez, és teljes specifikációval járul hozzá az Office 365, a Windows Azure és a Bing kiszolgálóinak kiszolgálóihoz. Bill Laing, a vállalati alelnök szerint a vállalat innovációt kíván vezetni a felhőalapú adatközpontokban. Ez a kezdeti felépítés nagyon különbözik a szokásos 21 hüvelykes rack-től, amelyet eredetileg a Facebook készített, amely eddig az Open Compute szervereinek nagy részét meghatározta. Ehelyett egy 12U-os alváz, amely illeszkedik egy szokásos rackbe, ahol számítási penge, tárolólap, megosztott hátlap, megosztott teljesítmény és hűtés, valamint egy felügyeleti csomópont található.
Laing szerint ezek a tervek előre összeszerelhetők és minimális mértékben integrálhatók a helyszínen, mivel a teljes tálcák eltávolíthatók és cserélhetők. A hagyományos vállalati szerverhez viszonyítva ez a konstrukció akár 40% -os költségmegtakarítást, akár 15% -os energiahatékonysági nyereséget és 50% -kal jobb üzembe helyezési és szolgáltatási időt eredményez. Az ötlet az, hogy lehetővé tegyük az ügyfelek számára, hogy ugyanazokat az előnyöket kapják, és "tovább haladjanak a számítási felhőben, ahogyan átalakítottuk a vállalati adatközponti számítógépesítést".
A Microsoft több mint 200 felhőszolgáltatást működtet világszerte, több mint 1 milliárd ügyfelet és több mint 20 millió vállalkozást szolgál fel több mint 90 piacon, és jelenleg több mint 1 millió szervert telepít adatközpontjaiba - mondta Laing.
Open Compute hozzáadja a hálózatot
Az egyik új projekt a hálózatépítés, amelyet hivatalosan májusban indítottak. "Furcsa furcsa, hogy a nyílt forráskód ilyen fantasztikusan pozitív hatással volt a szoftverekre és a kiszolgálókra, valamint az adatközpontokra és a tárolásra. Megvannak a nyílt forráskódú technológiának ezek a szeretettel készített szigetei, de mi összeköti ezeket a szigeteket, még mindig saját tulajdonú fekete doboz". - mondta Frankovsky. "Tehát úgy döntöttünk, hogy feltörjük ezt a fekete dobozt, és rugalmasságot és választási lehetőséget biztosítunk az ügyfeleknek a hálózatukban és az átláthatóságban. Ugyanezek a tények vonzzák az embereket a nyílt forráskódú hardverhez. A természetes emberi kíváncsiság, hogy hogyan működik ez a munka, és hogyan működne másképp, ha szétválasztanám és összeraknám úgy, ahogyan össze akarom állítani?"
Elmondása szerint néhány hónapon belül az OCP megkapta a Broadcom, az Intel, a Mellanox, a Big Switch és a Cumulus Networks véleményét.
Míg számos vállalat beszélt a nem védett top-of-rack kapcsolókról, érdeklődéssel láttam, hogy a Dell megállapodást hirdetett a Cumulus Networks-szel, amelynek értelmében a hardvergyártó cég a Cumulus Linux-alapú hálózati szoftvereit viszonteladná az OCP-kompatibilis hálózat tetején. hardver.
A show érdekes hardverhíre a Seagate bejelentése, miszerint a Kinetic tárolóplatformját hozzájárul az OCP-hez, amely lehetővé teszi az alkalmazások számára, hogy közvetlenül a tárolóhoz csatlakozzanak az Ethernet-en keresztül, ahelyett, hogy a hagyományos tárolókiszolgálókon haladnának át.
A Facebook teljes körű infrastruktúrájának optimalizálása
Tekintettel annak kulcsfontosságú szerepére az Open Compute elindításában, nem meglepő, hogy a Facebook az egyik vezető technológiai alkalmazást vezet be. Jay Parikh, a Facebook infrastrukturális alelnöke előadást tartott arról, hogy "miért számítanak az összes cucc, amelyet a Facebook az infrastruktúrával csinál?" Az elején a Facebook infrastrukturális csapata csak a dolgok futására összpontosított - mondta Parikh. De ahogy tovább növekedett, a csapat gyorsan elérte a hardver és a szoftver korlátait. Volt néhány "látványos kudarc" - mondta, de a folyamat során megtanulta az egyik alapvető dolgot: Méreteken az összes problémád felnagyul.
Mindeközben elkészítették egy új, költséghatékonyabb és energiahatékonyabb szerver kialakítást, amely megkönnyítette a szerverek kezelését és javítását. Ma a Facebooknak van egy egyedi adatközpontja egyedi állványokkal, számítási és tárolási kiszolgálókkal, valamint hálózatokkal.
"Idővel arra kényszerítettük, hogy átvegyük az irányítást a verem minden egyes részén, mert lépést kellett tartanunk a növekedéssel" - mondta Parikh. Beszélt a "teljes verem infrastruktúra optimalizálása" koncepciójáról, ideértve a szoftvert, a hálózatépítést, a szervereket és a tárolást. Most a vállalat csak az Open Compute Project hardvert használja. "Tényleg egy csomó pénzt takarítunk meg" - mondta. Az elmúlt három évben a teljes verem-optimalizálás több mint 1, 2 milliárd dollárt takarított meg a Facebookra.
Parikh ezután frissítette a Facebook hűtőtárát. Azt mondta, hogy a cég első új, 30 petayte kapacitással rendelkező hidegtárolója életbe lépett, és egy második hamarosan online megjelenik, és az elkövetkező néhány hónapban a teljes tárolókapacitása "jóval több mint 100 petabájt" -ra tehető. Mindegyik létesítmény legfeljebb három exabitát tárolására szolgál, így nagyon sok hely van a növekedéshez.
Parikh először mutatta be a Facebook tárolószerverének prototípusát Blu-ray lemezeket használva (egy ötletről, amelyet a cég a tavalyi csúcstalálkozón beszélt). A kabinetkiszolgáló 10 000 Blu-ray lemezt tartalmaz, összesen 1 petayte tárolásra, és a Facebook azt tervezi, hogy végül növeli a sűrűséget 5 petayte-ig rackonként. Parikh szerint a Blu-ray szerverek a jelenlegi merevlemez-alapú hűtőtároló rendszerhez képest felére csökkenthetik a költségeket, és 80% -kal csökkenthetik az energiafelhasználást. A Facebook ebben az évben később tervezi egy gyártórendszer tesztelését, és a Blu-ray szervereket használja a ritkán elérhető felhasználói fényképek és videók hűtött tárolására.
Nyissa meg a számítási és kisebb cégeket
Az egyik dolog, ami a csúcstalálkozón leginkább érdekelt, az volt, hogy nem csak olyan felhőalapú cégek, mint a Facebook, a Rackspace és a Microsoft, átfogják a koncepciót. Ehelyett Frankovsky rámutatott olyan nagyvállalati ügyfelekre, mint a Bloomberg, a Fidelity és a Goldman Sachs, akik jelenleg az Open Compute telepítésének folyamatában vannak.
Érdekes, hogy most már többféle módon használhatják a szokásos 19 hüvelykes rack-alkatrészeket egy 21 hüvelykes Open Rack tartállyal, és fordítva. Például Frankovsky rámutatott arra, hogy a Fidelity Open Bridge Rack-el jött egy standard EIA rack-hez és Open Rack-hez. A Hyve Solutions elkészített néhány Open Compute alaplapot, és átcsomagolta őket standard 19 hüvelykes tálcákba, és hozzájárult a tervezéshez az alapozáshoz.
Andreessen szerint most radikális lehetőség nyílik a nyílt forráskódú szoftverek és a nyílt forráskódú hardverek nagy volumenű kombinálására, hogy jelentősen csökkentsék a rendszerek költségeit, és felhőalapú szolgáltatásokat nyújtsanak olyan területeken, mint az egészségügy és az oktatás. Az új cégek szinte teljes egészében a felhőn futhatnak, tehát 500 000 dollár most egy induló kétéves kifutót vásárol egy termék elindításához. Míg a Facebook-nak (az Andreessen az igazgatótanácsban) nagy tőkeköltségvetése van, mondta, ha lenne 1999-ben, akkor 50–100-szor nagyobb tőkeköltségvetésre lenne szükség, mint most, talán évente 100 milliárd dollárt költene tőkére felszerelés, ami lehetetlen. Az olcsóbb, nagyobb volumenű hardver fejlesztése teszi lehetővé a Facebook és a Google szolgáltatásokat. Ha további 10 évvel előre halad, elmondta, a lehetséges szolgáltatások a gondolatmenetbe fognak kerülni.
"Az összes növekedés a felhőben zajlik" - mondta Bechtolsheim, a hagyományos informatikai kiadások egyenetlenek vagy csökkentek. Az Arista Networks olyan hálózati eszközöket fejleszt, amelyek kielégítik ezen felhő-méretű adatközpontok igényeit. Azt mondta, hogy sok értelme van a hálózati hardver szabványosításának. Amíg az Open Compute Project meg nem jött, mondta Bechtolsheim, az iparnak soha nem volt fóruma a nyílt, együttműködő hardverinnovációra. Most, hogy még mindig vannak néhány vállalat, amely saját chipeket készít, és szerinte ez egy örökölt modell. A hálózatépítés szempontjából az az, hogy szükség van egy szoftvercsomagra, amely valóban működik. A hardver egyszerű, a szoftver nehéz - mondta, ezért az Aristának sokkal nagyobb szoftvercsapata van.
Bechtolsheim szerint a 64 bites számítástechnika és a magasabb frekvenciájú (legalább 2 GHz) ARM SoC-k érkezése teszi az ARM életképessé az adatközpontban. Valószínűleg akkor történik meg, ha van értelme - mondta. Azt is mondta, hogy "az Intel védelmében" egy figyelemre méltó munkát végzett, felhasználva a technológiai technológiát az energiahatékonyabb, olcsóbb processzorok szállítása érdekében. Az Intel egy félelmetes versenytárs, és versenyekre van szüksége az innováció folytatása érdekében - mondta. A jelenlegi előrehaladási sebességnél az adatközpont, amely ma 1 milliárd dollárba kerül, csak 10 000 dollárba kerül egy évtized alatt. Ez lehetővé teszi az alkalmazások következő generációját.
Az Open Compute termékek szélesebb körű elfogadhatóságának elősegítése érdekében Frankovsky bejelentette egy másik típusú technológiai engedélyezést, amely inkább hasonlít a GPL-re, így minden származékos munkát visszaadnak az alapítványnak, valamint az Open Compute hardver tanúsítását az új laboratóriumok felhasználásával Tajvanon és a A texasi egyetem, San Antonio.
