Dự án tính toán mở hứa hẹn những thay đổi lớn trong máy chủ, trung tâm dữ liệu

Mặc dù ít nổi bật hơn nhiều so với các sự kiện gần đây khác, Hội nghị thượng đỉnh tính toán mở tuần trước có thể sẽ nói nhiều hơn về hướng của các máy tính lớn hơn bất kỳ thông báo nào của nhà cung cấp riêng lẻ.

Facebook ban đầu đã tổ chức Dự án tính toán mở và đây là hội nghị thượng đỉnh thứ tư của nhóm trong 18 tháng qua. Một số trung tâm dữ liệu lớn, từ các công ty lưu trữ đến các công ty tài chính lớn hiện đang là thành viên, và phần lớn ngành công nghiệp hiện đang xuất hiện để triển lãm và cung cấp hỗ trợ. Ý tưởng ban đầu là thiết kế lại máy chủ hiện đại cho máy tính, nhưng cũng có khả năng lưu trữ, theo cách phản ánh nhu cầu của các trung tâm dữ liệu lớn nhất để có khả năng mở rộng tốt hơn và các giải pháp ít độc quyền hơn.

Bước đầu tiên là một thiết kế mới cho giá đỡ, được gọi là đặc tả Open Rack. Điều này sử dụng các đơn vị rack rộng hơn và cao hơn một chút so với các máy chủ hiện có. Một đơn vị rack tiêu chuẩn ngày nay (máy chủ 1U) rộng 19 inch; với Open Rack, một đơn vị rack sẽ rộng 21 inch. Kích thước mới được thiết kế để phù hợp với ba bo mạch chủ hoặc năm ổ đĩa 3, 5 inch cạnh nhau, hướng tới các máy chủ dày đặc hơn. Lưu ý rằng trong gói Open Rack, các máy chủ không có nguồn cung cấp năng lượng riêng; thay vào đó, giá đỡ có nhiều nguồn cung cấp để cung cấp năng lượng cho mỗi máy chủ.

Khái niệm này không khác mấy so với các máy chủ phiến đang được cung cấp bởi Cisco, Dell, HP và IBM, nhưng đây là một đặc điểm kỹ thuật mở, trong khi các giải pháp ngày nay có xu hướng là độc quyền. Điều này sẽ dẫn đến cạnh tranh chi phí nhiều hơn. (Cũng lưu ý rằng kích thước của khung giá đỡ hoặc khung máy vẫn rộng khoảng 24 inch, do đó, các sản phẩm Open Rack phải phù hợp với các trung tâm dữ liệu hiện có.) HP và Dell, trong số những người khác, đã cho thấy các sản phẩm phù hợp với thiết kế Open Rack .

Trong Open Rack, ý tưởng cuối cùng là có mô-đun tính toán "trượt" khác nhau với hai bộ xử lý và một lượng nhỏ bộ nhớ và lưu trữ, mô-đun DRAM, mô-đun lưu trữ và mô-đun lưu trữ flash, tất cả đều được kết nối ở tốc độ rất cao. Các mô-đun này có thể được trộn lẫn và kết hợp; và quan trọng hơn, mỗi có thể được thay thế trên một lịch trình khác nhau. (Chẳng hạn, bộ nhớ flash thường hao mòn nhanh hơn ổ cứng và CPU thường được nâng cấp hai năm một lần vì nhu cầu tính toán thực sự tận dụng Định luật Moore, nhưng các thành phần khác có thể được nâng cấp theo chu kỳ năm đến sáu năm .)

Một đặc điểm kỹ thuật mới được gọi là Open Common Slot cho bộ xử lý. Dựa trên PCI-Express, điều này sẽ cho phép các bộ xử lý từ bất kỳ nhà cung cấp nào hỗ trợ nó đi vào máy chủ Open Rack. Các nhà cung cấp máy chủ x86 truyền thống Intel và AMD đều chỉ ra hỗ trợ, cũng như Ứng dụng Micro và Calxeda, cả hai đều cho thấy các máy chủ dựa trên ARM năng lượng thấp của họ. Ngoài ra, AMD và Intel cho biết họ đã phát triển các bo mạch chủ Open Rack: Roadrunner của AMD và Decathlete của Intel.

Rất nhiều tiến bộ dường như đang xảy ra trong các kết nối cho các máy chủ như vậy. Intel cho biết họ đang vận chuyển các mẫu của mô-đun photon silicon 100Gbps và họ đang phát triển các thông số kỹ thuật để sử dụng kết nối cho CPU, bộ nhớ và thẻ mạng trong một giá đỡ. Trong khi đó, Mellanox đang trình diễn một hệ thống mới bao gồm bộ điều khiển và bộ chuyển đổi hàng đầu có thể chạy Infiniband với tốc độ lên tới 56Gbps.

Các phần khác của OCP đang làm việc trong dự án lưu trữ Open Vault (được gọi là Knox), sẽ cho phép tối đa 30 ổ đĩa trong khung 2U Open Rack. Một số tên tuổi lớn trong bộ lưu trữ đang hỗ trợ ít nhất một phần trong số này, bao gồm EMC, Fusion-io, Bộ lưu trữ toàn cầu của Hitachi và SanDisk, với Fusion-io hiển thị thẻ ioScale có thể có bộ nhớ flash lên tới 3, 2TB.

Ban đầu, phần lớn sự nhấn mạnh cho Open Compute đến từ Facebook, công ty đã bắt đầu dự án để đối phó với lượng dữ liệu khổng lồ cần thiết để lưu trữ, di chuyển và tính toán mỗi ngày. Tại hội nghị, Facebook đã lặp lại một số thống kê sử dụng của mình: Mạnhit có một tỷ người dùng, họ tải lên khoảng 4.2 tỷ lượt thích, bài đăng và bình luận mỗi ngày, cũng như khoảng 350 triệu ảnh mỗi ngày. Do đó, Facebook cần thêm 7 petabyte mỗi tháng (và đang phát triển) chỉ để lưu trữ ảnh.

Facebook cũng nói về cách nó thực sự chạy khoảng 40 dịch vụ chính và 200 dịch vụ nhỏ, nhưng hiện tại đã tách chúng ra để chúng chạy trên một trong năm loại máy chủ tiêu chuẩn: Web, Cơ sở dữ liệu, Hadoop, Haystack (Ảnh) và Nguồn cấp dữ liệu CPU và bộ nhớ). Khái niệm đằng sau Open Compute là cho phép nó dễ dàng tùy chỉnh các máy chủ của mình hơn cho từng dịch vụ và có thể dễ dàng trao đổi các thành phần, từ các nhà cung cấp khác nhau và trên các lịch trình khác nhau, do đó, nó linh hoạt hơn và hiệu quả hơn về chi phí.

Tất nhiên, những người trong chúng ta điều hành các trung tâm dữ liệu cho các doanh nghiệp có cùng mục tiêu chung, mặc dù hầu hết chúng ta không có quy mô gần như nhau. Hiện tại, tôi đoán là những người dùng lớn của khái niệm Open Compute sẽ là trung tâm dữ liệu lớn nhất, tương tự như cách các nhà cung cấp đám mây lớn đã là động lực cho nền tảng đám mây OpenStack. Thật vậy, chắc chắn có sự trùng lặp trong suy nghĩ giữa các nhóm này, nhưng theo thời gian, các khái niệm sẽ trở thành xu hướng. Tôi sẽ không ngạc nhiên khi thấy các doanh nghiệp thuộc mọi quy mô có thể đặt hàng các máy chủ Open Rack và do đó có thể đạt được các cải tiến về chi phí và sự nhanh nhẹn mà họ hứa. Sẽ mất một vài năm, nhưng ý tưởng chắc chắn là đầy hứa hẹn.