Video: LISA14 - Open Compute Project and the Changing Data Center (Lokakuu 2024)
Ehkäpä mielenkiintoisin trendi tietokonelaitteissa on nykyään Open Compute Project ja sen pyrkimykset siirtyäkseen yhteisiin, tehokkaisiin tietokeskuksen laitteiden standardeihin sen sijaan, että meillä olisi nykyisin omistamamme laitteistot ja ohjelmistot. Kun kuulimme ensimmäistä kertaa Open Compute -sovelluksesta, se näytti hyvältä tapaa, jolla hyper-scale web-yritykset suunnittelevat energiatehokkaampia, helpommin ylläpidettäviä palvelimia. Mutta siitä lähtien Open Compute on kasvanut kattamaan monia muita laitteistoja - varastoinnista verkottumiseen - ja on tulossa sovellettavaksi yritystietokoneisiin, ei vain pilvi-ohjelmistoyrityksiin.
Kaikki tämä oli melko selvää viime viikon Open Compute Project Summit -tapaamisessa, jossa useat yritykset esittelivät uusia laitteita, jotka on suunniteltu toimimaan Open Compute -laitteiden ja -määritysten kanssa palvelimista verkkoyhteyteen.
"Jo vuonna 2011 istutimme muutaman siemenen", Facebookin Frank Frankovsky, joka toimii OCP-säätiön puheenjohtajana, kertoi huippukokouksen avaamisesta. "Mitä tapahtuisi, jos soveltaisimme avoimen lähdekoodin periaatteita laitteistotiloihin? Yhdessä tekemämme työ muuttaa teollisuuden perusteellisesti."
Uudet sirut ja tekniset tiedot push ARM-pohjaiset palvelimet
Jotkut viikon aikana ilmoitetut asiat erottuivat. Suurin osa palvelimista reaalimaailmassa ja Open Compute -projektissa perustuu Intelin Xeon-prosessoreihin ja x86-arkkitehtuuriin. Vaikka tämä ei todennäköisesti muutu pian, kilpailijoilla, kuten ARM ja AMD, oli mielenkiintoisia vaihtoehtoja.
AMD ilmoitti ensimmäisestä 64-bittisestä ARM-pohjaisesta palvelimen CPUstaan, 28 nm Opteron A1100 -sarjasta (koodinimeltään Seattle), jonka toimitusjohtaja Andrew Feldman totesi näytteistävän asiakkaille "viikkojen sisällä", vaikka se onkin ei odoteta olevan laajalti saatavissa vasta vuoden lopussa. A1100 sisältää 4- tai 8-ytimisen ARM Cortex-A57 -prosessorin, jopa 4 Mt jaettua L2 ja 8 Mt jaettua L3-välimuistia, kaksois-DDR3- tai DDR4-muistikanavia ECC: n kanssa, ARM TrustZone tietoturvaa varten ja apuprosessorit salausta ja tietoja varten puristus.
Feldman puhui A-sarjan kehityspaketista A1100-prosessorin kanssa ja kertoi, että yritys oli tehnyt tiivistä yhteistyötä Linaro Enterprise -ryhmän ja ohjelmistotoimittajien kanssa kehittääkseen yhteensopivan Linux-käyttöjärjestelmän, joka perustuu Red Hatin Fedoraan, optimoituun LAMP-pinoon, Java-tukeen ja muuhun. ohjelmistot, mukaan lukien sovellukset, hypervisorit, kääntäjät ja simulaattorit. Feldman piti pienen mikropalvelinasuunnittelun käyttämällä AMD Opteron A-Series -sarjaa ja Open Compute -projektin emolevyjen yhteistä lähtömääritystä, joka tunnetaan nimellä "Group Hug", ja ilmoitti, että yritys osallistuu sen kehittämiseen projektiin, jotta laiteyritykset voivat alkaa rakentaa palvelimia sen perusteella.
Vaikka Feldman sanoi, että AMD on sitoutunut x86: een ja ARM: ään, hän ehdotti voimakkaasti, että tietokeskuksen tulevaisuus osoittaa ARM-pohjaisiin palvelimiin. "Tietokoneiden historiassa pienemmät, halvemmat ja suuremman volyymin prosessorit ovat aina voittaneet", Feldman sanoi. "Tästä ei ole poikkeusta." Hän totesi, että viime vuonna lähetettiin 8 miljardia ARM-prosessoria verrattuna 13 miljoonaan x86-palvelinprosessoria. (Tämä näyttää typerältä vertailulta, koska se sisältää ARM-prosessoreita, joita käytetään kaikenlaisissa muissa kuin datakeskussovelluksissa, mutta ei sisällä x86-moduuleja, joita käytetään muualla kuin palvelimissa.) Feldman ennusti, että vuoteen 2019 mennessä ARM johtaa neljäsosaa palvelinmarkkinoista ja räätälöityjä. ARM SoC: t ovat normi suurille datakeskuksille, kun taas pienemmät, tehokkaammat x86-prosessorit hallitsevat x86-palvelinmarkkinoita.
Myös sirun puolella Applied Micro kertoi, että sen X-Gene 2: n näytteenotto tapahtuu tänä keväänä yrityksen mukaan, joka on ensimmäinen palvelimille suunniteltu ARMv8-toteutus. Feldman kertoi myös, että sitä seuraa ensi vuonna X-Gene 3, jossa on vähintään 16 ARM-ydintä FinFET-prosessorilla.
Yksi huolenaihe, joka joillakin ihmisillä on ollut ARM-pohjaisista palvelimista, on pirstoutuminen. Tämän torjumiseksi ARM: n liiketoiminnan kehitysjohtaja ja markkinointijohtaja Ian Drew julkisti uuden palvelinpohjaisen järjestelmäarkkitehtuurin. Ajatuksena on saada yksi peruslaitteisto spec käyttö- ja laiteohjelmistokehittäjille ja yksi ainoa käyttöjärjestelmäkuva kaikille ARMv8-A-pohjaisille palvelimille. "Se on laitteistoeritelmä, jonka ovat kirjoittaneet laitteistokaverit ja ohjelmistopojat", Drew sanoi. Hän huomautti, että tämä ei ole standardointi, jossa kaikki ovat monoliittisia, vaan sen sijaan on suunniteltu siten, että erottelu tapahtuu oikeassa kerroksessa oikeaan aikaan.
Drew sanoi, että ARM haluaa varmistaa, että kaikki ovat mukana, joten se on julkisesti saatavilla ARM-verkkosivustolla. Sillä on tukea OEM-valmistajilta ja useilta puolijohdekumppaneilta, kuten AMD, Applied Micro, Broadcom ja Cavium.
Microsoft liittyy OCP: hen
Microsoft kertoi liittyvänsä OCP: hen ja laatiessaan täydellisen eritelmän palvelimille, jotka käyttävät Office 365: ää, Windows Azurea ja Bingiä. Yritysjohtaja Bill Laing kertoi, että yritys haluaa viedä innovaatioita pilvipalvelinkeskuksiin. Tämä alkuperäinen muotoilu on hyvin erilainen kuin tavallinen 21-tuumainen teline, jonka alun perin kirjoitti Facebook, joka on määritellyt suuren osan Open Compute -palvelimista tähän mennessä. Sen sijaan se on 12U: n runko, joka sopii tavanomaiseen telineeseen laskentaterän, säilytysterän, jaetun taustalevyn, jaetun virran ja jäähdytyksen sekä hallintasolmun kanssa.
Laing sanoi, että nämä mallit voidaan esiasentaa ja integroida paikan päällä minimiin, koska täydelliset lokerot voidaan poistaa ja vaihtaa. Verrattuna perinteiseen yrityspalvelimeen, hänen mukaansa tämä suunnittelu tuottaa jopa 40 prosentin kustannussäästöt, jopa 15 prosentin virrankulutuksen lisäykset ja 50 prosentin parannuksen käyttöönotto- ja palveluaikoihin. Ajatuksena on antaa asiakkaille mahdollisuus saada nämä samat edut ja "viedä eteenpäin pilvipalvelut aivan kuten muutimme yrityksen datakeskuksen laskentaa".
Microsoft ylläpitää yli 200 pilvipalvelua maailmanlaajuisesti ja palvelee yli miljardia asiakasta ja yli 20 miljoonaa yritystä yli 90 markkinoilla, ja tällä hetkellä tietokeskuksissa on käytössä yli miljoona palvelinta, Laing sanoi.
Open Compute lisää verkottumisen
Yksi uusi projekti on verkostoituminen, joka käynnistettiin virallisesti viime toukokuussa. "On omituista, että avoimella lähdekoodilla on ollut tämä uskomattoman positiivinen vaikutus ohjelmistoihin ja palvelimiin, tietokeskuksiin ja varastointiin. Meillä on nämä rakkaudella muotoillut avoimen lähdekoodin tekniikan saaret, mutta mikä yhdistää nämä saaret, on silti omistusoikeuden mukainen musta laatikko", Frankovsky sanoi. "Joten päätimme murtata tuon mustan laatikon ja tarjota asiakkaille joustavuutta ja valinnanvaraa verkossaan ja läpinäkyvyydessä. Samat asiat, jotka houkuttelevat ihmisiä avoimen lähdekoodin ohjelmistoihin, houkuttelevat meitä avoimen lähdekoodin laitteisiin. Se on ihmisen luonnollisen uteliaisuus miten tämä työ ja miten se toimisi eri tavalla, jos ottaisin sen erilleen ja laittaisin sen takaisin tavalla, jonka haluan laittaa takaisin?"
Hänen mukaansa OCP on saanut kuukausien kuluessa vastauksia Broadcomilta, Inteliltä, Mellanoxilta, Big Switchiltä ja Cumulus Networksilta.
Vaikka monet yritykset ovat puhuneet ei-patentoiduista top-of-telinekytkimistä, minua kiinnosti nähdä Dell ilmoittavan sopimuksesta Cumulus Networksin kanssa, jonka mukaan laitteistoyhtiö myy Cumulusin Linux-pohjaisen verkko-ohjelmiston OCP-yhteensopivan verkon päälle. laitteisto.
Muita mielenkiintoisia laitteistouutisia näyttelyssä oli Seagate'in ilmoitus siitä, että se osallistuu Kinetic-tallennusalustaansa OCP: hen, jonka avulla sovellukset voivat muodostaa yhteyden tallennustilaan suoraan Ethernetin kautta perinteisten tallennuspalvelimien läpi.
Facebookin Full-Stack-infrastruktuurin optimointi
Koska Facebookilla on keskeinen rooli Open Compute -yrityksen käynnistämisessä, ei ole yllättävää, että Facebook on yksi johtavista suurimman osan tekniikoista. Jay Parikh, Facebookin infrastruktuurin varapuheenjohtaja, piti esityksen aiheesta "miksi kaikki asiat, jotka Facebook tekee infrastruktuurin kanssa, ovat todella tärkeitä." Alussa Facebook-infrastruktuuritiimi keskittyi vain asioiden pitämiseen yllä, Parikh sanoi. Mutta sen kasvaessa tiimi saavutti nopeasti laitteiston ja ohjelmiston rajat. Heillä oli joitain "näyttäviä epäonnistumisia", hän sanoi, mutta oppi prosessissa yhden perusasian: Mittakaavassa kaikki ongelmasi ovat suurennetut.
Matkan varrella he loivat uuden palvelinkokonaisuuden, joka oli kustannustehokkaampaa ja energiatehokkaampaa ja helpotti palvelimien hallintaa ja korjaamista. Nykyään Facebookilla on mukautettu tietokeskus mukautetuilla telineillä, laskenta- ja tallennuspalvelimilla sekä verkottumisella.
"Ajan myötä meidän oli pakko ottaa haltuunsa pinojen jokainen osa, koska piti pysyä kasvussa", Parikh sanoi. Hän puhui käsitteestä "täyden pinoinfrastruktuurin optimointi", joka sisältää ohjelmistot, verkottumisen, palvelimet ja tallennuksen. Nyt yritys käyttää vain Open Compute Project -laitteistoa. "Säästämme todellakin tonnia rahaa", hän sanoi. Viimeisen kolmen vuoden aikana täydellinen pinon optimointi on säästänyt Facebookille yli 1, 2 miljardia dollaria.
Parikh antoi sitten päivityksen Facebookin kylmävarastoon. Hän kertoi, että yhtiön ensimmäinen uusi kylmävarasto, jonka kapasiteetti on 30 petatavua, on mennyt toimintaan ja toinen tulee pian verkkoon, jolloin kokonaisvarastotilavuus on "reilusti yli 100 petatavua" seuraavien kuukausien aikana. Jokainen laitos on suunniteltu tallentamaan enintään kolme eksabyyttiä, joten kasvun varaa on paljon.
Parikh näytti ensimmäistä kertaa Facebookin tallennuspalvelimen prototyypin, joka käyttää Blu-ray-levyjä (idea, josta yritys puhui viime vuoden huippukokouksessa). Kabinettipalvelimessa on 10 000 Blu-ray-levyä, yhteensä 1 petatavun tallennustila, ja Facebook aikoo lopulta lisätä tiheyttä 5 petatavuun / teline. Parikh totesi, että verrattuna nykyiseen kiintolevypohjaiseen kylmävarastointijärjestelmään, Blu-ray-palvelimet voivat vähentää kustannuksia puoleen ja vähentää energiankulutusta 80 prosentilla. Facebook aikoo testata tuotantojärjestelmän myöhemmin tänä vuonna ja käyttäisi Blu-ray-palvelimia harvoin saatavilla olevien valokuvien ja videoiden kylmävarastointiin.
Avoimet laskenta- ja pienyritykset
Yksi asioista, jotka kiinnostivat minua huippukokouksesta, oli osoitus siitä, että konseptiin eivät sisälly vain pilvilaajuiset yritykset, kuten Facebook, Rackspace ja Microsoft. Sen sijaan Frankovsky huomautti suurten yritysasiakkaiden, kuten Bloombergin, Fidelityn ja Goldman Sachsin, olevan avoimen laskennan käyttöönoton prosessissa.
On mielenkiintoista, että nyt on enemmän tapoja käyttää tavallisia 19-tuumaisia telinekomponentteja 21-tuumaisella Open Rack -säiliöllä, ja päinvastoin. Esimerkiksi Frankovsky huomautti, että Fidelity toimitti avoimen sillan telineellä tavalliselle EIA-telineelle avoimeen telineeseen. Hyve Solutions otti joitain Open Compute -levylevyjä ja pakatti ne takaisin standardituotteisiin 19-tuumaisiin lokeroihin, ja auttoi suunnittelun takaisin säätiöön.
Andreessen kertoi, että nyt on radikaali mahdollisuus yhdistää avoimen lähdekoodin ohjelmistoja ja avoimen lähdekoodin laitteistoja suurella määrällä, jotta voidaan merkittävästi vähentää järjestelmien kustannuksia ja tarjota pilvipohjaisia palveluita esimerkiksi terveydenhuollon ja koulutuksen aloilla. Uudet yritykset voivat ajaa melkein kokonaan pilvellä, joten seurauksena 500 000 dollaria ostaa nyt käynnistyksen kahden vuoden kiitotien tuotteen markkinoille saattamiseksi. Vaikka Facebookilla (Andreessen on hallituksessa) on nyt suuri pääomabudjetti, hän sanoi, jos se olisi ollut olemassa vuonna 1999, se olisi vaatinut 50–100 kertaa nykyistä suurempaa pääomabudjettia, ehkä, että se käyttäisi 100 miljardia dollaria vuodessa pääomaan laitteet, mikä on mahdotonta. Halvemman, suuremman volyymin laitteiston kehittäminen tekee mahdolliseksi palvelut kuten Facebook tai Google. Jos projekti eteenpäin vielä 10 vuotta, hän sanoi, mahdolliset palvelut tulevat mieleen.
"Kaikki kasvu on pilvissä", Bechtolsheim sanoi, perinteisten IT-menojen ollessa tasaisia tai väheneviä. Arista Networks kehittää verkkolaitteita, jotka vastaavat näiden pilvimittaisten tietokeskusten tarpeisiin. Hänen mukaansa verkostointilaitteiden standardisointi on paljon järkevää. Ennen kuin Open Compute -projekti toteutettiin, Bechtolsheim kertoi, teollisuudessa ei koskaan ollut foorumi avoimelle, yhteistyölliselle laitteistoinnovaatiolle. Nyt vaikka on vielä muutama yritys, joka tekee omia siruja, hän uskoo sen olevan vanha malli. Verkottumisessa on se, että tarvitset ohjelmistopinon, joka todella toimii. Laitteisto on helppoa, ohjelmisto on vaikeaa, hän sanoi, minkä vuoksi Aristalla on paljon suurempi ohjelmistotiimi.
Bechtolsheim kertoi, että 64-bittisen tietojenkäsittelyn ja korkeammilla taajuuksilla (vähintään 2 GHz) toimivat ARM SoC -sovellukset saavat ARM: n käyttökelpoiseksi datakeskuksessa. Se todennäköisesti tapahtuu, kun se on järkevää, hän sanoi. Hän sanoi myös "Intelin puolustuksessa", että se on tehnyt merkittävän työn hyödyntämällä prosessitekniikkaansa toimittaakseen energiatehokkaampia, halvempia katkaisijaprosessoreita. Intel on täällä valtava kilpailija ja tarvitset kilpailuja innovaatioiden jatkamiseksi, hän sanoi. Nykyisellä edistymisasteella datakeskus, joka maksaa tänään miljardia dollaria, maksaa vain 10 000 dollaria vuosikymmenessä. Se mahdollistaa seuraavan sukupolven sovelluksia.
Jotta Open Compute -tuotteita saataisiin laajemmin hyväksyttäväksi, Frankovsky ilmoitti erilaisesta tekniikan lisensoinnista, joka muistuttaa enemmän GPL: tä, jotta kaikki johdannaisteokset palautetaan säätiölle, samoin kuin Open Compute -laitteiden varmentamisesta käyttämällä uusia laboratorioita Taiwanissa ja Teksasin yliopisto San Antoniossa.
