Новость из категории: Информация

Дезагрегация как путь к гипермасштабированию серверов: Open Compute Project

Дезагрегация как путь к гипермасштабированию серверов: Open Compute Project

Проект Open Compute Project (OCP), у истоков которого стояла компания Facebook, направлен на создание архитектуры легко заменяемых модульных серверов. В центрах обработки данных этой компании для обслуживания разных приложений (Web, чат, база данных, Hadoop, фото/видео и multifeed/поиск/реклама) ранее использовались пять базовых конфигураций стоечных серверов. Тем не менее не для всех сервисов (а всего их 40 основных и 200 вспомогательных) удавалось подобрать оптимальную конфигурацию из этих пяти; к тому же потребности в вычислительной мощности со временем менялись, что требовало внесения изменений и в конфигурацию серверов, обслуживающих тот или иной сервис.

Дезагрегация как путь к гипермасштабированию серверов: Open Compute Project

Для решения этой проблемы инженеры Facebook разработали серверный лоток Group Hug, в разъемы PCI-Express которого монтируются ю компьютерных карт. Каждая карта оснащена одним процессором, 8 или 16 слотами DIMM, одногигабитным сетевым интерфейсом и не имеет дисков. По сравнению со стоечными серверами применение Group Hug позволило увеличить плотность размещения процессоров в три пять раз. Кроме того, в рамках этого проекта был разработан лоток с модулями оперативной памяти 128-512 Гбайт RAM Sled, лоток Storage Sled (Knox) с 15 жесткими дисками и лоток Flash Sled, вмещающий до 18 Тбайт твердотельной памяти. Применение этой архитектуры специализированных лотков позволило сократить стоимость серверного оборудования, упростить его обслуживание, ускорить внедрение специализированных конфигураций и новых технологий.

Внедрение ОСР позволит выпускать дезагрегированные стоечные системы, что, в свою очередь, должно упростить управление серверной структурой центра обработки данных — системные администраторы будут осуществлять управление на уровне не отдельных серверов, а доступных вычислительных, сетевых и дисковых ресурсов.



Наиболее известной реализацией ОСР являются стоечные системы Scorpio, в которых блоки питания и вентиляторы серверов вынесены в отдельные модули. Scorpio разработаны тремя китайскими компаниями (онлайновым магазином Alibaba, поисковиком Baidu и социальной сетью Tencent) при технической поддержке Intel. Основной целью было сокращение расходов на закупки серверного оборудования. В типичной конфигурации Scorpio в стойке высотой 42U три верхних юнита занимают коммутаторы, под ними находится зона высотой 16U, где установлены одноюнитовые серверные модули (лотки), еще ниже располагаются три юнита блоков питания и еще одна серверная зона 16U. Серверные лотки Scorpio бывают половинной и полной ширины. Кроме того, в стойку можно установить полноразмерный лоток с 15 дисками в конфигурации JBOD. На пилотной стадии проекта применение Scorpio позволило улучшить эффективность энергопотребления серверов, так что участники проекта планируют запустить эти системы в промышленную эксплуатацию еще в текущем году.

Дезагрегация как путь к гипермасштабированию серверов: Open Compute Project

На следующем этапе реализации идей ОСР предполагается вынести в отдельные модули те компоненты серверов, которые обычно размещаются на системной плате. Например, в предложенной Intel архитектуре сервера Rack Scalable Architecture (RSA), масштабируемого в пределах стойки, один модульный лоток стойки RSA высотой 2U может содержать только процессоры (причем можно использовать лотки с процессорами Xeon либо Atom), другой — модули оперативной памяти, третий — диски и т. и.

Применение лотков RSA позволяет независимо модернизировать отдельные компоненты сервера например, заменив процессорный лоток на аналогичный с новыми кристаллами, можно увеличить вычислительную мощность сервера (или серверов) без замены оперативной памяти и дисковой подсистемы. В результате расходы па его модернизацию значительно снижаются и увеличивается срок службы.

По оценкам Intel, по сравнению с обычными одноюнитовыми двухсокетными стоечными серверами, установленными в стойке 44U, архитектура RSA позволяет в полтора раза увеличить плотность размещения процессоров, до пяти раз уменьшить энергопотребление серверного комплекса, втрое снизить число кабелей в стойке, в полтора раза нарастить плотность дисковой емкости и до 25 раз сократить число соединений с сетью передачи данных в масштабе ЦОД.

Для процессорных лотков RSA подготовлены спецификации нескольких процессорных плат, включая Panther с процессором Atom C200 и Leopard с процессором Xeon E5-2600. В один лоток устанавливается 30 процессорных плат, а к общей фабрике стойки все они подключаются через общий мезонинный коммутатор.

Очевидно, что для того чтобы дезагрегированный сервер RSA обеспечивал гот же уровень производительности, что и стандартный стоечный сервер, ему требуются очень быстрые интерконнекты, соединяющие установленные в стойке лотки разного типа в единую систему. Шина PCI-Express, используемая для соединения компонентов в обычных серверах, для этого не подходит, так как она поддерживает связь на расстоянии не более 25 см — для соединения между лотками в стойке этого явно недостаточно. В качестве технологии для таких интерконнектов Intel предложила использовать разработанную в ее лабораториях кремниевую фотонику Silicon Photonics, обеспечивающую скорость до 25 Гбит/сек при соединении на расстоянии свыше 100 м.

Дезагрегация как путь к гипермасштабированию серверов: Open Compute Project

В марте нынешнего года Intel объявила о том, что при участии компании Corning и еще нескольких партнеров во втором полугодии будут выпущены многомодовые оптические кабели МХС на основе кремниевой фотоники, обеспечивающие пропускную способность до 8оо Гбит/сек при длине кабеля до 300 м. Сейчас они проходят тестирование в центрах обработки данных нескольких организаций, в том числе в Facebook и Microsoft. Как ожидается, их промышленное производство приведет к появлению первых серверных систем на базе архитектуры RSA. Тем не менее на рынке уже есть и другие дезагрегированные серверы, которые, правда, масштабируются в пределах стоечного шасси, а не всей стойки.



Читать дальше...

Рейтинг статьи

Оценка
0/5
голосов: 0
Ваша оценка статье по пятибальной шкале:
 
 
   

Поделиться

Похожие новости

Комментарии

^ Наверх