Фотоотчёт: аппаратное обеспечение Facebook для ЦОД от «а» до «я»

Запустив инициативу Open Compute Project (OCP) в 2011 году, соцсеть Facebook начала самую настоящую революцию на рынке серверного и вспомогательного оборудования для дата-центра. И с каждым годом эта революция набирает обороты.

Теперь за OCP стоит некоммерческая организация, которая объединяет разработчиков и производителей аппаратного обеспечения для дата-центра на базе открытых спецификаций, а также операторов одним из самых крупных и мощных дата-центров в мире. Все члены данной организации активно обмениваются идеями и наработками. К OCP присоединились Microsoft, Apple и даже поисковый гигант Google, предложивший партнерам спецификации на стоечную систему распределения электроэнергии.

Но именно Facebook является первым участником проекта, предложившим всем желающим доступ к своей интеллектуальной собственности: от конструкций серверов и компонентов электрораспределительной инфраструктуры до сетевого оборудования и систем хранения данных. Ниже представлена информация о наиболее значимых спецификациях, которыми соцсеть поделилась с партнерами по инициативе Open Compute Project.

Одна из первых спецификаций, которыми в 2011 году Facebook поделился со всеми заинтересованными сторонами, касалась проекта дата-центра соцсети в американском штате Орегон. Этот ЦОД стал первым дата-центром Facebook, спроектированным и построенным компанией самостоятельно, чтобы заменить арендованные объекты. В спецификации на этот ЦОД описываются механические и электрические системы, созданные для обеспечения максимальной эффективности инфраструктуры.

Тройная монтажная стойка (ее конструкция стала достоянием общественности в 2011 году), с помощью которой инженеры Facebook развертывали серверы в орегонском дата-центре. Каждый триплет состоит из трех стоек высотой в 42U и может вместить в общей сложности 90 серверов. Кроме того, конструкция триплета позволяет размещать внутри него по два коммутатора типа top-of-rack.

Шкаф для аккумуляторных батарей, спецификация на который появилась в открытом доступе и была представлена вниманию общественности в 2011 году. Инженеры Facebook создали специальный монтажный шкаф целью размещения оборудования, необходимого для организации резервного электропитания каждой пары триплетных стоек. Иными словами, аккумуляторы внутри одного такого шкафа могут подавать электроэнергию в направлении оборудования внутри сразу шести стоек в случае перебоев в работе основного источника электропитания. Со шкафов на IT-оборудование подается постоянный ток. Они были созданы для замены традиционных систем ИБП, используемых в дата-центрах.

Сервер Freedom (также известный как V1), спецификации на который были опубликованы в открытом доступе в 2011 году, оптимизирован для размещения внутри триплетных стоек. Конструкция сервера Freedom позволяет устанавливать компоненты без каких-либо инструментов.

Самоохлаждаемый блок питания, спецификация на который была открыта в 2011 году, позволяет OCP-совместимым серверам запускаться и работать от сети переменного тока, сохраняя возможность получать электропитание по сети постоянного тока от аккумуляторных шкафов в случае перебоев в работе первичного источника электропитания. Основное внимание конструкторы устройства уделили достижению максимально высокой энергоэффективности.

Сервер Windmill (также известный как V2), конструкционные особенности которого стали достоянием общественности в 2012 году, создавался для минимизации энергопотребления за счет отказа от функций и компонентов, которые Facebook попросту не нужны. Такой подход позволил добиться серьезного снижения капитальных и эксплуатационных затрат.

Серверная стойка Open Rack V1, спецификация на которую появилась в открытом доступе в 2013 году, представляет собой одну из первых стоек, созданных инженерами Facebook. Это решение было разработано, чтобы максимизировать эффективность работы ЦОД и его операторов. Для обслуживания стойки требуется минимальное количество инструмента, при этом ее эксплуатация сопряжена с минимумом рутинных процедур обслуживания. Стойка отлично интегрируется с системами изоляции воздуховодов. Ее конструкция позволяет операторам ЦОД обслуживать стойку, находясь внутри «холодного коридора».

Плата Group Hug Board (спецификация на нее были открыты в 2013 году) представляет собой полностью вендор-нейтральную материнскую плату, которая в тории может пережить смену нескольких поколений процессоров.

Система хранения данных Knox (или Open Vault), информация по конструкции которой появилась в открытом доступе в 2013 году, характеризуется совместимостью со стойкой Open Vault. Устройство было оптимизировано для размещения дисков с высокой плотностью. СХД способна вмещать 30 дисков в корпусе высотой в 2U и может работать практически с любым хост-сервером.

«Холодное хранилище» (Cold Storage), информация по которому появилось в открытом доступе в 2014 году, представляет собой сервер хранения данных, который предназначен для размещения редко используемой информации (например, старых фотографий пользователей соцсети Facebook). Его конструкция была оптимизирована с прицелом на достижение низкой стоимости оборудования, высокой емкости и плотности хранения, а также низкого энергопотребления. К слову, инженеры Facebook даже построили отдельные дата-центры с упрощенной конструкцией для размещения этих серверов хранения данных.

Система Open Rack V2, добавленная в открытый репозиторий в 2014 году, является фирменной стойкой Facebook второго поколения. Ее создатели увеличили максимальный вес IT-оборудования, которое может быть установлено в стойку, с 950 кг до 1400 кг. Кроме того, увеличилась высота стойки: с 2100 мм до 2210 мм.

Коммутатор Wedge, спецификация на который появилась в открытом доступе в 2015 году, является первым успехом инженеров Facebook в проектировании сетевого оборудования. Проектировщики соцсети постарались сделать этот коммутатор типа top-of-rack столь же эффективным и гибким, как и серверы Facebook. Для достижения этих целей система получила совместимость с чипами Intel, AMD и даже ARM (благодаря использованию архитектуры Group Hug).