Open Compute Project

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 проектирования современных центров обработки данных (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 Архивная копия от 9 сентября 2019 на Wayback Machine[1], Gagar>In Архивная копия от 24 марта 2020 на Wayback Machine[1], ранее присутствовала Yandex.[2][3]

Общие сведения
Open Compute Project
Тип организации Общественная организация
Основание
Дата основания 2011
Отрасль IT
Сайт opencompute.org

Структура проекта

В апреле 2011 Джонатан Хайлигер (Facebook) объявил об инициативе открыто делиться наработками в области разработок продукции для центров обработки данных (ЦОД).[4] Эта идея появилась, как результат работы над модернизацией ЦОД Facebook в Прайнвилле, Орегон.[5][6]. 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 Facebook, в совет Open Compute входят следующие организации: Intel (Джейсон Уаксман), Goldman Sachs (Джошуа Матеус), Rackspace (Джим Хоукинс) и Microsoft (Майк Нил).[7]

Проекты OCP

Разработчики, участвующие в деятельности сообщества, стремятся достичь универсальности и простоты масштабирования инфраструктуры и вычислительных 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. . Фонд Open Compute Project поддерживает ряд проектов OCP, таких как:

Архитектура сервера

undefined

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 центров обработки данных».[8] Тем не менее, некоторые обнародованные идеи были использованы в ЦОД Facebook в Прайнвилле для улучшения энергоэффективности, согласно измерениям PUE, параметра, разработанного The Green Grid.[9]

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).[10][11]

Хранилище данных

undefined

Конструктивные блоки хранилищ Oven Vault обеспечивают высокую плотность дисков , благодаря 30 дискам, вмещающимся в корпус 2U Open Rack, разработанном для лёгкой замены жёстких 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.[12] Другая концепция архитектуры 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 существующей архитектуре Open Vault (Knox).[13]

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 объёме и улучшить прохождение потока воздуха. Размеры вычислительных шасси определяются как кратные OpenU, что составляет 48мм, немного более, чем у обычного телекоммуникационного юнита.

Энергоэффективные центры обработки данных

OCP опубликовала проекты центров обработки данных 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 со входным напряжением 277В и включает в себя 48В аккумуляторные батареи.[9] Впоследствии 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 Архивная копия от 15 сентября 2020 на Wayback Machine), вместо традиционных двух. Это снижало надёжность 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 узлы 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 ещё более высокого КПД, но имеют и свои трудности.[14] 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[15] и достичь внушительных показателей PUE в пределах 1.05-1.10. В качестве подтверждения Facebook выложила в Интернете онлайн отчёты в реальном времени со своих центров обработки данных в Прайнвилле и Форест Сити.[16][17]

Сетевые коммутаторы открытой архитектуры

8 мая 2013 была предпринята попытка определить требования к сетевому коммутатору открытой архитектуры.[18] Задача перед Facebook состояла в том, чтобы загрузить 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 массегментом (обычно обозначаются с использование термина «top-of-rack”), могут принять это предложение.[19]

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.[20][21][22] Более поздние разработки носят название «6-pack» и Wedge-100 и основаны на чипах Broadcom Tomahawk.[23] Аналогичные конструкции аппаратного обеспечения были представлены компаниями Edge-Core Networks Corporation (отделение Accton), Mellanox Technologies, Interface Masters Technologies и Agema Systems.[24], способные работать в Open Network Install Environment (ONIE) совместимых сетевых операционных 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 Архивная копия от 29 декабря 2020 на Wayback Machine 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 промышленного программного обеспечения на серийных серверах в оптимальной конфигурации.

Судебный процесс

В марте 2015[25] 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 центров обработки данных в Open Compute Project.[26] Facebook ходатайствовала об отклонении иска,[27] но в 2017 оно было отклонено.[28] Конфиденциальное урегулирование в середине судебного процесса было согласовано в апреле 2018.[29]

Развитие

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

Примечания

  1. 1 2 Membership Directory. Дата обращения: 5 сентября 2019. Архивировано 20 августа 2019 года.
  2. Chayanov, Peter Изобретая серверы — Open Compute Project (14 сентября 2015). Дата обращения: 5 сентября 2019. Архивировано 16 января 2021 года.
  3. Chayanov, Peter Серверы для телекома: оптимизированные решения для современных ЦОДов (17 февраля 2016). Дата обращения: 5 сентября 2019. Архивировано 13 июня 2021 года.
  4. Miller, Rich Will Open Compute Alter the Data Center Market? Data Center Knowledge (14 апреля 2011). Дата обращения: 9 июля 2013. Архивировано 12 ноября 2020 года.
  5. Heiliger, Jonathan Building Efficient Data Centers with the Open Compute Project. Facebook Engineering's notes (7 апреля 2011). Дата обращения: 9 июля 2013. Архивировано 31 августа 2019 года.
  6. Bort, Julie How Facebook is eating the $140 billion hardware market. Business Insider. Дата обращения: 19 августа 2019. Архивировано 19 августа 2019 года.
  7. Board Members. Дата обращения: 19 августа 2019. Архивировано 16 июня 2019 года.
  8. Metz, Cade. Facebook Shatters the Computer Server Into Tiny Pieces, Wired (January 16, 2013). Архивировано 15 марта 2014 года. Дата обращения: 9 июля 2013.
  9. 1 2 Michael, Amir Facebook's Open Compute Project. Stanford EE Computer Systems Colloquium. Stanford University (15 февраля 2012). Дата обращения: 5 сентября 2019. Архивировано 19 января 2013 года. (video archive)
  10. Data Center Knowledge. Guide to Facebook’s Open Source Data Center Hardware (28 апреля 2016). Дата обращения: 13 мая 2016. Архивировано 15 августа 2019 года.
  11. Register, The Facebook rolls out new web and database server designs (17 января 2013). Дата обращения: 13 мая 2016. Архивировано 1 февраля 2017 года.
  12. Under the hood: Facebook’s cold storage system (4 мая 2015). Дата обращения: 13 мая 2016. Архивировано 8 ноября 2020 года.
  13. Petersen, Chris Introducing Lightning: A flexible NVMe JBOF (9 марта 2016). Дата обращения: 13 мая 2016. Архивировано 18 июля 2017 года.
  14. Rack and Power (5 сентября 2019). Дата обращения: 15 марта 2022. Архивировано 18 мая 2021 года.
  15. Facebook nets billions in savings from Open Compute Project (11 марта 2015). Дата обращения: 5 сентября 2019. Архивировано 12 августа 2020 года.
  16. Prineville, OR Data Center (5 сентября 2019). Дата обращения: 5 сентября 2019. Архивировано 26 октября 2019 года.
  17. Forest City, NC Data Center (5 сентября 2019). Дата обращения: 5 сентября 2019. Архивировано 19 ноября 2019 года.
  18. Jay Hauser for Frank Frankovsky. Up next for the Open Compute Project: The Network. Open Compute blog (8 мая 2013). Дата обращения: 16 июня 2019. Архивировано 16 июня 2019 года.
  19. Chernicoff, David. Can Open Compute change network switching?, ZDNet (May 9, 2013). Архивировано 2 февраля 2014 года. Дата обращения: 9 июля 2013.
  20. Facebook Open Switching System (FBOSS) from Facebook. SDxCentral. Дата обращения: 5 сентября 2019. Архивировано из оригинала 1 октября 2018 года.
  21. Introducing "Wedge" and "FBOSS," the next steps toward a disaggregated network. Meet the engineers who code Facebook (18 июня 2014). Дата обращения: 13 мая 2016. Архивировано 26 апреля 2016 года.
  22. Facebook Open Switching System ("FBOSS") and Wedge in the open. Meet the engineers who code Facebook (10 марта 2015). Дата обращения: 13 мая 2016. Архивировано 2 июля 2016 года.
  23. Opening designs for 6-pack and Wedge 100. Meet the engineers who code Facebook (9 марта 2016). Дата обращения: 13 мая 2016. Архивировано 14 апреля 2016 года.
  24. Accepted or shared hardware specifications. Open Compute. Дата обращения: 13 мая 2016. Архивировано 14 мая 2016 года.
  25. BladeRoom Group Limited et al v. Facebook, Inc. Justia. Дата обращения: 18 февраля 2017. Архивировано 6 августа 2020 года.
  26. ORDER granting in part and denying in part 128 Motion to Dismiss. Justia. Дата обращения: 18 февраля 2017. Архивировано 6 августа 2020 года.
  27. Facebook Wants Data Center Trade Secrets Suit Tossed, Law360 (10 May 2016). Архивировано 6 августа 2020 года. Дата обращения: 8 марта 2017.
  28. Court Throws Out Facebook’s Motion to Dismiss Data Center Design Lawsuit, Data center Knowledge (17 February 2017). Архивировано 6 октября 2018 года. Дата обращения: 8 марта 2017.
  29. Facebook settles $365m modular datacentre IP theft case with UK-based BladeRoom Group. Computer Weekly (11 апреля 2018). Дата обращения: 15 марта 2019. Архивировано 7 августа 2020 года.

Ссылки

Дополнительно по теме