Видео: Facebook Open Compute Server (Ноември 2024)
Може би най-интересната тенденция в компютърния хардуер днес е проектът Open Compute и усилията, които полагат за преминаване към общи, ефективни стандарти за оборудване на центрове за данни, а не към собствения хардуер и софтуер, които имаме днес. Когато за първи път чухме за Open Compute, изглеждаше добър начин за уеб-компаниите с хипер-мащаб да проектират по-енергийно ефективни, по-лесни за поддръжка сървъри. Но оттогава Open Compute нарасна, за да обхване много други форми на хардуер - от съхранение до мрежи - и става приложим за компютърните компютърни, а не само за облачните софтуерни компании.
Всичко това беше доста очевидно на миналата седмица на срещата на върха на проекта за Open Compute, където различни компании представиха нов хардуер, предназначен да работи с хардуера и спецификациите на Open Compute, от сървъри до мрежи.
„Още през 2011 г. засадихме няколко семена“, каза Франк Франковски, който председателства фондацията OCP, при откриването на срещата. "Какво би се случило, ако приложим принципите на отворен код към хардуерното пространство? Работата, която вършим заедно, съществено преобразува индустрията."
Нови чипове и спецификации Push сървъри, базирани на ARM
Някои неща, обявени през седмицата, изпъкнаха. По-голямата част от сървърите в реалния свят и в проекта Open Compute са базирани на процесорите Xeon на Intel и архитектурата x86. Въпреки че това едва ли ще се промени скоро, конкуренти като ARM и AMD имаха някои интересни алтернативи.
AMD обяви първия си 64-битов ARM базиран сървърен процесор, 28nm серията Opteron A1100 (с кодово име Сиатъл), която Андрю Фелдман, генерален мениджър и корпоративен вицепрезидент, заяви, че ще взема проби за клиентите "до седмици", въпреки че е не се очаква да бъдат широко достъпни до края на годината. A1100 включва 4- или 8-ядрени ARM Cortex-A57 процесори, до 4MB споделен L2 и 8MB споделен L3 кеш, двоен DDR3 или DDR4 канали за памет с ECC, ARM TrustZone за сигурност и съвместни процесори за криптиране и данни компресия.
Фелдман говори за комплект за разработка на A Series с процесора A1100 и каза, че компанията работи в тясно сътрудничество с Linaro Enterprise Group и доставчиците на софтуер за разработването на съвместима операционна система Linux, базирана на Fedora на Red Hat, оптимизиран стек LAMP, поддръжка на Java и други софтуер, включващ приложения, хипервизори, компилатори и симулатори. Фелдман поддържа малък микро-сървър дизайн, използвайки AMD Opteron A-Series и общата спецификация на слота на Open Compute Project за дънни платки, известна като "Group Hug", и обяви, че компанията го допринася за проекта, така че хардуерните компании могат да започнете да изграждате сървъри въз основа на него.
Докато Фелдман казва, че AMD се ангажира с x86 и ARM, той категорично предложи бъдещето на центъра за данни да сочи към базирани на ARM сървъри. „В историята на компютрите по-малки, по-ниски разходи и по-обемни процесори винаги са печелили“, казва Фелдман. "Няма изключение от това." Той отбеляза, че миналата година има 8 милиарда ARM процесори, доставени в сравнение с 13 милиона х86 сървърни процесори. (Това изглежда като глупаво сравнение, тъй като включва ARM процесори, използвани във всички видове приложения, които не са центрове за данни, но изключва x86, използвани в всичко друго, освен в сървърите.) Фелдман прогнозира, че до 2019 г. ARM ще командва една четвърт от пазара и персонализирания пазар ARM SoCs ще бъдат норма за големите центрове за данни, докато по-малките, по-ефективни x86 процесори ще доминират на пазара на сървъри x86.
Освен това от страна на чипа, Applied Micro заяви, че неговата X-Gene 2 ще вземе проба тази пролет с това, което компанията казва, че ще бъде първата реализация на ARMv8, предназначена за сървъри. Фелдман също така каза, че следващата година ще бъде последвано от X-Gene 3 с 16 или повече ARM ядра, направени на FinFET процесор.
Едно от притесненията, които някои хора са имали относно ARM-базирани сървъри, е фрагментацията. За да се противопостави на това, Иън Дрю, изпълнителен вицепрезидент по бизнес развитие и главен маркетинг директор на ARM, обяви нова архитектура на базата на сървърни бази. Идеята е да има една основна хардуерна спецификация за разработчици на ОС и фърмуер и едно единствено изображение на ОС за всички базирани на ARMv8-A сървъри. "Това е хардуерна спецификация, която са написани от хардуерни и софтуерни момчета заедно", каза Дрю. Той отбеляза, че това не е стандартизация, при която всички ще бъдат монолитни, а вместо това е проектирана така, че диференциацията да се случи в правилния слой в точното време.
Дрю каза, че ARM иска да се увери, че всички са на борда му, така че е публично достъпен на уебсайта на ARM. Той има поддръжка от OEM производители и редица полупроводникови партньори, включително AMD, Applied Micro, Broadcom и Cavium.
Microsoft се присъединява към OCP
Microsoft заяви, че се присъединява към OCP и допринася за пълен набор от спецификации за сървърите, захранващи Office 365, Windows Azure и Bing. Корпоративният вицепрезидент Бил Лейнг заяви, че компанията иска да стимулира иновациите в облачните центрове за данни. Този първоначален дизайн е много различен от стандартния 21-инчов багажник, първоначално донесен от Facebook, който е определил голяма част от Open Compute сървърите до момента. Вместо това това е шаси 12U, което се вписва в стандартен багажник с изчислително острие, нож за съхранение, споделена задна плоскост, споделена мощност и охлаждане и възел за управление.
Лаинг каза, че тези дизайни могат да бъдат предварително сглобени и да имат минимална интеграция на място, тъй като пълните тави могат да бъдат премахнати и заменени. В сравнение с традиционния корпоративен сървър, той каза, че този дизайн осигурява до 40 процента икономия на разходи, до 15 процента повишаване на енергийната ефективност и 50 процента подобрение на времето за внедряване и обслужване. Идеята е да се даде възможност на клиентите да получат същите предимства и „да се движат напред в облачни изчисления, точно както ние трансформирахме компютърни изчислителни центрове за данни“.
Microsoft оперира над 200 облачни услуги в световен мащаб, обслужвайки над 1 милиард клиенти и повече от 20 милиона предприятия на над 90 пазара и в момента разполага с над 1 милион сървъри в своите центрове за данни, заяви Laing.
Open Compute Добавя мрежи
Един нов проект е работата в мрежа, която официално стартира миналия май. „Доста странно е, че отворен код е оказал това изключително положително въздействие върху софтуера, сървърите и центровете за данни и съхранението и ние имаме тези прекрасно изработени острови с технология с отворен код, но това, което свързва тези острови заедно, все още е собствена черна кутия“ - каза Франковски. „Затова решихме да отворим тази черна кутия и да дадем на клиентите гъвкавост и избор в тяхната мрежа и прозрачност. Същите неща, които привличат хората към софтуера с отворен код, е това, което ни привлича към хардуера с отворен код. Това е естественото човешко любопитство как тази работа и как би подействала по различен начин, ако я разглобя и сглобя отново по начина, по който искам да я сглобя отново?"
В рамките на месеци, каза той, OCP е получил вноски от Broadcom, Intel, Mellanox, Big Switch и Cumulus Networks.
Докато редица компании са говорили за не-собствени комутатори с най-високо ниво, аз бях заинтригуван да видя Dell да обяви сделка с Cumulus Networks, под която хардуерната компания ще препродаде базиран на Linux Cumulus мрежов софтуер на върха на съвместима с OCP мрежа хардуер.
Други интересни хардуерни новини по време на изложението включваха съобщението на Seagate, че допринася своята платформа за запаметяване на Kinetic за OCP, която позволява на приложенията да се свързват със съхранение директно през Ethernet, а не да преминават през традиционните сървъри за съхранение.
Цялостна оптимизация на инфраструктурата на Facebook
Като се има предвид ключовата му роля в стартирането на Open Compute, не е изненадващо, че Facebook е един от лидерите при възприемането на повечето технологии. Джей Парих, вицепрезидентът по инфраструктура на Facebook, представи презентация на тема „защо всички неща, които Facebook прави с инфраструктурата, всъщност имат значение“. В началото екипът за инфраструктура на Facebook просто се съсредоточи върху поддържането на нещата, каза Парих. Но тъй като продължаваше да расте, екипът бързо достигна границите на хардуера и софтуера. Имаха някои „зрелищни провали“, каза той, но в процеса научих едно основно нещо: В мащаб всички ваши проблеми се увеличават.
По пътя създадоха нов дизайн на сървър, който беше по-икономичен и енергоефективен и улесни управлението и ремонта на сървъри. Днес Facebook има персонализиран център за данни с персонализирани стелажи, сървъри за изчисления и съхранение и работа в мрежа.
"С течение на времето бяхме принудени да поемем контрола над всяка част от стека, защото трябваше да бъдем в крак с растежа", каза Парих. Той говори за концепцията за "оптимизиране на пълна стекова инфраструктура", включително софтуер, мрежа, сървъри и съхранение. Сега компанията използва само хардуер на Open Compute Project. "Всъщност спестяваме един тон пари", каза той. През последните три години пълната оптимизация на стека спести на Facebook над 1, 2 милиарда долара.
Тогава Парих даде актуализация на студеното хранилище на Facebook. Той каза, че първото ново студено хранилище на компанията, с капацитет от 30 петабайта, излезе на живо и второ ще се появи скоро онлайн, което ще доведе до общия капацитет на съхранение до „над 100 петабайта“ през следващите няколко месеца. Всяко съоръжение е проектирано да съхранява максимум три екзабайта, така че има много място за растеж.
За първи път Parikh показа прототип на сървъра за съхранение на Facebook, използвайки Blu-ray дискове (идея, за която компанията говори на миналогодишната среща на върха). Сървърът на кабинета съдържа 10 000 Blu-ray дискове за общо 1 петабайт за съхранение, а Facebook има планове в крайна сметка да увеличи плътността до 5 петабайта на багажник. В сравнение с настоящата система за студено съхранение, базирана на твърд диск, Blu-ray сървърите могат да намалят разходите наполовина и да намалят потреблението на енергия с 80 процента, каза Парих. Facebook планира да тества производствена система по-късно тази година и ще използва Blu-ray сървърите за студено съхранение на рядко достъпни потребителски снимки и видеоклипове.
Отворете изчислителни и по-малки компании
Едно от нещата, които най-много ме заинтригуваха от срещата, беше индикацията, че не само облачни компании като Facebook, Rackspace и Microsoft възприемат концепцията. Вместо това Франковски посочи клиентите на големи предприятия като Bloomberg, Fidelity и Goldman Sachs, които са в процес на внедряване на Open Compute.
Интересно е, че сега има повече начини за използване на стандартни 19-инчови компоненти на стелажи с 21-инчов контейнер Open Rack и обратно. Франковски например посочи, че Fidelity е дошъл с багажник с отворен мост до стандартен багажник EIA в отворен багажник. Hyve Solutions взе някои системни платки на Open Compute и ги преопакова в стандартни 19-инчови тави и допринесе за дизайна обратно към основата.
Андреесен заяви, че сега има радикална възможност за комбиниране на софтуер с отворен код и хардуер с отворен код при голям обем, за да се намалят значително разходите на системите и да се предоставят услуги, базирани на облак, в области като здравеопазването и образованието. Новите компании могат да работят почти изцяло в облака, така че в резултат на това 500 000 долара сега купуват стартираща две години писта за стартиране на продукт. Докато Facebook (Andreessen е в борда) сега има голям капиталов бюджет, според него, ако съществуваше през 1999 г., щеше да е необходим капиталов бюджет от 50 до 100 пъти по-голям, отколкото сега, може би да харчи 100 милиарда долара годишно за капитал оборудване, което е невъзможно. Развитието на хардуер с по-нисък обем е това, което прави услуги като Facebook или Google възможни. Ако проектирате напред още 10 години, каза той, услугите, които ще бъдат възможни, ще бъдат умопомрачителни.
"Целият растеж е в облака", каза Бехтолсхайм, като традиционните ИТ разходи харчат или намаляват. Arista Networks разработва мрежово оборудване, което отговаря на нуждите на тези облачни центрове за данни. Той каза, че има много смисъл да се стандартизира мрежовият хардуер. Докато проектът Open Compute не се появи, каза Бехтолсхайм, индустрията никога не е имала форум за отворени, съвместни хардуерни иновации. Въпреки че все още има няколко компании, които правят свои чипове, и той вярва, че това е наследен модел. Работата в мрежите е, че имате нужда от софтуерен стек, който всъщност работи. Хардуерът е лесен, софтуерът е труден, каза той, поради което Arista разполага с много по-голям софтуерен екип.
Bechtolsheim каза, че пристигането на 64-битови изчисления и ARM SoCs с по-високи честоти (поне 2GHz) е това, което ще направи ARM жизнеспособен в центъра за данни. Вероятно ще се случи, когато има смисъл, каза той. Той също така каза, че "в защита на Intel" тя свърши забележителна работа, използвайки своята технологична технология за доставяне на по-енергийно ефективни, по-евтини процесори на север. Intel е страхотен конкурент тук и се нуждаете от състезания, за да продължите иновациите, каза той. При сегашния темп на напредък, центърът за данни, който днес струва 1 милиард долара, ще струва само 10 000 долара за десетилетие. Това ще даде възможност на следващото поколение приложения.
За да помогне на продуктите на Open Compute да бъдат по-широко приети, Франковски обяви различен вид лицензиране на технологии, което е по-скоро като GPL, така че всякакви производни работи ще бъдат върнати в основата, както и сертифициране на хардуер на Open Compute с използване на нови лаборатории в Тайван и в Университета на Тексас в Сан Антонио.
