Софтверный гигант Microsoft выпустил в открытый доступ спецификации серверной системы собственной разработки второго поколения, созданной для поддержки 200 с лишним облачных сервисов в рамках платформы Azure, а также поисковика Bing и сервиса Xbox Live. Эта инициатива рэдмондовцев призвана укрепить позиции американской корпорации в сообществе Open Compute Project (OCP), сформированном социальной сетью Facebook с целью интенсификации разработки дешевого, надежного, энергоэффективного и избавленного от всего лишнего аппаратного обеспечения с открытыми спецификациями для дата-центров. Свой первый OCP-сервер корпорация Microsoft, внутри дата-центров которой работают более 1 млн. серверов, обслуживая около 1 млрд. клиентов и 20 миллионов предприятий в рамках более чем 90 рынков, представила в январе текущего года (именно тогда софтверный гигант и присоединился к OCP).
Оптовые покупатели перехитрили посредников
Владельцы и операторы гипермасштабных центров обработки данных вроде Facebook, Microsoft и Google разрабатывают свои собственные серверы, исходя из уникальных потребностей, и обращаются за помощью в наладке серийного производства этих машин непосредственно к тем же производителям аппаратного обеспечения из Азии, которые являются подрядчиками Hewlett-Packard, Cisco Systems, Dell и других подобных IT-гигантов. Огромный объем партий, которые они заказывают, дает владельцам гипермасштабных ЦОД право вести переговоры с OEM-производителям по поводу дальнейшего снижения цен. Причем последние охотно идут на это, так как получают возможность диверсификации бизнеса, а также закрепления за собой дополнительных и относительно постоянных источников выручки.
К проекту Facebook присоединяется все больше сторонних организаций, которые ранее его критиковали. Ярким примером тому может служить Cisco Systems, ставшая членом OCP со статусом Gold в минувшем месяце. Благодаря тому, что к инициативе Open Compute Project примкнуло множество различных организаций, в распоряжении Facebook теперь имеются открытые спецификации для производства серверов, систем хранения данных, сетевых коммутаторов класса ToR, а также монтажных стоек. Вокруг Open Compute Project выросла огромная экосистема поставщиков, в рамках которой компании теперь конкурируют не только за внимание интернет-гигантов вроде Facebook, Microsoft и Google, но и за возможность сотрудничества с другими организациями, которые используют мощные дата-центры (финансовые, банковские и страховые компаний, поставщики систем безопасности, организации из сферы здравоохранения).
Два CPU и поддержка FPGA
Но вернемся к OCP-серверу Microsoft второго поколения. Генеральный менеджер подразделения софтверного гиганта по разработке серверных систем Кашагра Ваид анонсировал эту машину, получившую название Open CloudServer (OCS v2), на выставке-конференции Open Compute EU Summit 2014 в Париже (Франция). В ходе презентации специалист отметил, что американская корпорация к настоящему времени инвестировала более $ 15 млрд. в свои серверные фермы по всему миру в рамках непрерывного развертывания облачной инфраструктуры.
В основе нового сервера лежат процессоры их свежей линейки Intel Xeon E5-26000v3 и соответствующий набор системной логики. Двухпроцессорная матплата позволяет разместить до 28 вычислительных ядер внутри одной машины. Заслуживает внимания и тот факт, что инженеры Microsoft впервые решили интегрировать программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA) в свои серверы, чтобы сделать их пригодными для различных рабочих нагрузок. Напомним, что еще в июне текущего года исследователи софтверного гиганта опубликовали статью в корпоративном блоге, в которой описали преимущества реконфигурируемых серверов с платами расширения на базе чипов FPGA для различных рабочих нагрузок (вроде поисковика Bing ), обслуживаемых гипермасштабными дата-центрами.
Генеральный менеджер Intel по разработке продуктов для индустрии ЦОД Диана Брайант ранее заявила, что свежие серверные процессоры из линейки Xeon E5 будут отлично работать в связке с FPGA-чипами внутри одних и тех же серверов. Это заявление она сделала на конференции GigaOM Structure 2014 в Сан-Франциско, штат Калифорния (США). Топ-менеджер также не исключила возможность добавления FPGA-решений непосредственно на кристалл Xeon E5. Такие гибридные чипы могут быть сокет-совместимыми с обычными серверными процессорами, но при этом характеризоваться оптимизацией для определенных рабочих процессов.
Спецификации Microsoft OCS v2 позволяют осуществлять интеграцию подобных машин с различными платами расширения FPGA, но эта операция не является обязательной. Платформа в целом легко конфигурируется, позволяя интегрировать различные компоненты и дополнительные карты расширения. Спецификация также включает поддержку твердотельных накопителей высокой емкости, сетевых интерфейсов класса 40 Gigabit Ethernet и блоков питания высокой мощности (1600 ватт).
Так выглядит список ключевых характеристик Microsoft OCS v2:
• Двухсокетная конфигурация материнской платы с поддержкой процессоров Intel Xeon E5-2600v3 (‘Haswell’), что позволяет доводить количество физических вычислительных ядер до 28 штук из расчета на один блейд. Соответствующая матплата была создана в рамках совместного проекта инженеров Microsoft и Intel.
• Продвинутый сетевой контроллер, позволяющий минимизировать задержки при передаче информации и добиться высокой пропускной способности. Контроллер оптимизирован для работы в виртуализированных средах. Он поддерживает 40-гигабитные Ethernet-сети и технологию RDMA over Converged Ethernet (ROCEv2).
• Гибкость архитектуры машины позволяет интегрировать различные компоненты и дополнительные карты расширения (в том числе FPGA-ускорители), благодаря чему операторы ЦОД могут настраивать свои серверы для уникальных рабочих нагрузок.
• Поддержка подсистемы хранения данных на основе относительно дешевых накопителей на базе флэш-памяти с высокой пропускной способностью (включая накопители с новым форм-фактором M.2). Это позволяет комплектовать серверы на основе спецификаций OCS v2 компактными и энергоэффективными SSD-накопителями большой емкости, обеспечивая оптимизацию совокупной стоимости владения.
• Компактный и высокопроизводительный блок питания мощностью в 1600 ватт с высоким КПД. В случае прекращения подачи электричества блок питания способен обеспечивать комплектующие сервера электроэнергией в течение 20 миллисекунд для переключения на ИБП и ДГУ, что позволяет минимизировать риск перебоев в обслуживании.
• Поддержка конфигураций с емкими модулями оперативной памяти позволяет довести общую емкость ОЗУ до 256 ГБ (также доступны варианты на 128 и 192 гигабайта).
Используя спецификации Microsoft, прототипы серверов OCS v2 уже подготовили компании Quanta QCT, Wiwynn и ZT Systems. При серийном производстве машин будут использоваться комплектующие Intel, Mellanox, Seagate, Geist и Hyve Solutions.
Аппаратные спецификации будут опубликованы в документе на 350 страниц на веб-сайте инициативы OCP. Текстовое описание машины будет дополнено CAD-файлами с чертежами корпуса и механических модулей. По словам Ваида, любой желающий сможет скачать пакет проектной документации и обратиться к стороннему производителю, чтобы тот подготовил партию таких машин.
Заслуживает внимания и тот факт, что Microsoft перевела в категорию программного обеспечения с открытым исходным кодом свой набор инструментов для эксплуатации ЦОД. Рэдмондовцы разработали этот инструментарий для внутреннего использования в среде PowerShell, чтобы упростить эксплуатацию серверов и другого IT-оборудования внутри монтажной стойки. Инструментарий имеет функции диагностики аппаратного обеспечения для выявления неисправностей, механизмы стресс-тестирования и автоматизации обновлений программного обеспечения и BIOS.
