Open Compute Project

18.12.2020

Open Compute Project (OCP) — это концепция, сообщество и организация, в рамках которых участники в форме открытого диалога делятся разработками в сфере программного, аппаратного и физического проектировании современных дата-центров (ЦОД) и оборудования для них. Основной задачей проекта является снижение CAPEX и OPEX инфраструктуры крупномасштабных ЦОД. Объединение включает в себя такие компании, как Facebook, IBM, Intel, AMD, Nokia, Google, Huawei, Microsoft, Seagate Technology, Western Digital, Dell, Rackspace, Cisco, Goldman Sachs, Lenovo, Alibaba Group, Schneider Electric, Samsung и многие другие. Из российских компаний участвуют Delta Solutions, Gagar>In, ранее присутствовала Yandex.

Структура проекта

В апреле 2011 Джонатан Хайлигер (Facebook) объявил об инициативе открыто делиться наработками в области разработок продукции для дата-центров. Эта идея появилась, как результат работы над модернизацией ЦОД Facebook в Прайнвилле, Орегон.. В скором времени эта инициатива была положительно принята IT средой. В результате сформировалось сообщество, состоящее из компаний, поддержавших такую инициативу.

Open Compute Project – это некоммерческая организация, зарегистрированная в штате Делавэр. Генеральный директор фонда – Роки Баллок. В состав совета директоров входят 7 членов в лице 6 организаций и 1 физического лица (Энди Бехтольсхайма). Марк Рёнигк (Facebook) является президентом и председателем фонда. Помимо Марка Рёнигка, который представляет Facbeook, в совет Open Compute входят следующие организации: Intel (Джейсон Уаксман), Goldman Sachs (Джошуа Матеус), Rackspace (Джим Хоукинс) и Microsoft (Майк Нил).

Проекты OCP

Разработчики, участвующие в деятельности сообщества, стремятся достичь универсальности и простоты масштабирования инфраструктуры и вычислетельных мощностей. При этом манипуляции, производимые над оборудованием, должны минимально влиять на его работоспособность, производиться в режиме горячей замены и задействовать минимальное количество обслуживающего персонала, а также автоматизировать мониторинг потребляемых ресурсов и наблюдать статистику сбоев. Стойка OCP v2 и оборудование на YouTube. Фонд Open Compute Project поддерживает ряд проектов OCP, таких как:

Архитектура сервера

Через два года после старта работы над Open Compute Project, принимая во внимание стремление к максимально модульной конструкции, основатели признавали, что «новая концепция ещё далека от реальных требований дата-центров». Тем не менее, некоторые обнародованные идеи были использованы в ЦОД Facebook в Прайнвилле для улучшения энергоэффективности, согласно измерениям PUE, параметра, разработанного The Green Grid.

Разработки по совершенствованию конструкции вычислительных узлов проводились с использованием процессоров Intel и AMD. В 2013 Calxeda представила топологию с процессорами ARM архитектуры. С тех пор были представлены несколько поколений архитектур серверов OCP: Freedom (Intel), Spitfire (AMD), Windmill (Intel E5-2600), Watermark (AMD), Winterfall (Intel E5-2600 v2) и Leopard (Intel E5-2600 v3).

Хранилище данных

Конструктивные блоки хранилищ Oven Vault обеспечивают высокую плотность дисков , благодаря 30 дискам, вмещающимся в корпус 2U Open Rack, разработанном для легкой замены жестких дисков. 3.5-дюймовые диски хранятся в двух ящиках, по пять в поперечнике и по три в глубину в каждом ящике, с подключением посредством SAS интерфейса. Это хранилище также называется Knox, и существует также холодный вариант хранилища, где незанятые диски отключаются для снижения энергопотребления. Другая концепция дизайна была представлена Hyve Solutions, подразделением Synnex, в 2012. На OCP Summit 2016 Facebook совместно с тайваньским отделением ODM Wistron, Wiwynn, представили Lightning, гибкий NVMe JBOF (“just a bunch of flash”), основанный на существующем дизайне Open Vault (Knox).

Конструкция стойки

Согласно обнародованным чертежам монтажные стойки имеют такую же наружную ширину (600мм) и глубину, что и стандартные 19-дюймовые стойки, но позволяют осуществлять установку более широких шасси с шириной 537мм (около 21 дюйма). Это позволяет разместить больше оборудования в том же самом объеме и улучшить прохождение потока воздуха. Размеры вычислительных шасси определяются как кратные OpenU, что составляет 48мм, немного более, чем у обычного телекоммуникационного юнита.

Энергоэффективные дата-центры

OCP опубликовала проекты дата-центров с улучшенным КПД, описывавшее распределение питания 277В переменного тока, что исключает одну из стадий преобразования напряжения в типовых ЦОД. Система питания с единым выходным напряжением (12,5В постоянного тока) предназначена для работы с входным напряжением 277В и включает в себя 48В аккумуляторные батареи. В последствии уровни напряжения были адаптированы под различные региональные стандарты энергосетей, в том числе и принятые в России.

В первых поколениях серверов было решено отказаться от резервирования встроенных блоков питания и использовать по одному высокоэффективному преобразователю (80 PLUS), разработанному Power-One (принадлежит Bel Power Solutions), вместо традиционных двух. Это снижало надежность оборудования, но улучшало CAPEX и OPEX ЦОД, т.к. помимо затрат на вспомогательные блоки, устранялось и энергопотребление «спящих» в резерве единиц. В дальнейшем этот подход эволюционировал в использование вынесенных в отдельные юниты модульных источников питания, т.н. Power Shelf. Всё полезное оборудование в стойке в данном случае подключено к 12В шине. С этого момента питание стоек было организовано напрямую от трёхфазной сети (реже от высоковольтной шины 300В постоянного тока). Дальнейшим развитием архитектуры стало избавление от отдельно стоящих ИБП и внедрению 48В аккумуляторных батарей горячей замены BBU (Battery Back-Up Unit) в состав силовых полок (Open Rack V2). Параллельное развитие получили решения с шиной 48В постоянного напряжения вместо 12В, которые позволяют достичь еще более высокого КПД, но имеют и свои трудности. Помимо того, шина 48В оказалась востребованной операторами сотовой связи при модернизации своей инфраструктуры под вычислительные требования сетей 5G и виртуализации.

В марте 2015 Facebook сообщила, что использование OCP позволило им сэкономить 2 млрд $ в течение последних 3 лет и достичь внушительных показателей PUE в пределах 1.05-1.10. В качестве подтверждения Facebook выложила в Интернете онлайн отчеты в реальном времени со своих дата-центров в Прайнвилле и Форест Сити.

Open сетевые коммутаторы

8 мая 2013 была предпринята попытка определить требования к Open сетевому коммутатору. Задача заключалась в том, чтобы Facebook могла загружать в коммутатор собственную операционную систему. СМИ считали, что более дорогие и высокопроизводительные коммутаторы будут по-прежнему поставляться с собственным программным обеспечением, в то время, как менее дорогостоящие продукты, которые принято считать ширпотребными (обычно обозначаются с использованием модного слова «top-of-rack”), могут принять это предложение.

Первая попытка создать Open сетевой коммутатор от Facebook была предпринята совместно с тайваньской ODM Accton с использованием Broadcom Trident II и называется Wedge, а версия ОС Linux, на которой работает это устройство, называется FBOSS. Более поздние разработки носят название «6-pack» и Wedge-100 и основаны на чипах Broadcom Tomahawk. Аналогичные конструкции аппаратного обеспечения были представлены компаниями Edge-Core Networks Corporation (отделение Accton), Mellanox Technologies, Interface Masters Technologies и Agema Systems., способные работать в Open Network Install Environment (ONIE) совместимых сетевых операционнх системах, таких, как Cumulus Linux, Switch Light OS от Big Switch Networks или PICOS от Pica8. Ходили слухи, что аналогичный пользовательский коммутатор для платформы Google разрабатывался с использованием протокола OpenFlow.

OCP Experience Center

В 2019 году совместными усилиями участников сообщества был открыт европейский OCP Experience Center в Амстердаме.OCP Experience Center позволяет не только продемонстрировать участникам свои продукты, но также и увидеть программно-аппаратные решения, которые демонстрируют преимущества данной платформы.

В декабре 2020 года в центре Москвы открывает свои двери первая Российская OCP Experience Lab. И отличие в названии очень точно отражает цели, которые тут были поставлены – не просто показать, дать возможность «пощупать» продукты ведущих производителей OCP, а возможность собрать тестовый стенд для "обкатки" целевого продуктивного софта на серийных серверах в оптимальной конфигурации.

Судебный процесс

В марте 2015 BladeRoom Group Limited и Bripco (UK) Limited подали в суд на Facebook, Emerson Electric Co. и др., утверждая, что Facebook раскрыла торговые секреты BladeRoom и Bripco в области предсобранных дата-центров в Open Compute Project. Facebook ходатайствовала об отклонении иска, но в 2017 оно было отклонено. Конфиденциальное урегулирование в середине судебного процесса было согласовано в апреле 2018.

Развитие

В 2017 объем рынка, охваченного технологиями OCP составил 1,16млрд $. В 2018 c 2,56млрд$ он удвоился, достигнув почти 1% от всего рынка ЦОД, с учетом снижения общего объема в сегменте с 137 до 127 млрд$. По прогнозам в 2022 объем рынка OCP должен составить более 10млрд $, иными словами 5% от всего рынка дата-центров. С развитием сетей 5G и потребностей в виртуализации ожидается преодоление операторами связи объема сделок в этом сегменте, осуществляемымого операторами крупномасштабных дата-центров. Преимущественное развитие отводится рынкам Америки и в меньшей степени стран Азиатско-Тахоокеанского региона.



Имя:*
E-Mail:
Комментарий: