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云數據中心4類機架/機柜設計的特征與進展

2019年6月25日,由浪潮OCP開放計算社區聯合主辦的首屆OCPChina Day(開放計算中國日)在北京正式開啟。本屆 OCP China Day聚焦人工智能、邊緣計算、OpenRack、OpenRMC、SONiC、OAM等前沿技術話題,來自Facebook、LinkedIn、Intel、微軟、百度、騰訊、阿里、諾基亞、中國移動、浪潮等資深技術專家分享了最新技術進展。近千名工程師和數據中心從業者參加了此次大會。

OCP是全球最大的開放硬件社區,2011年由Facebook發起成立,其宗旨是以開源開放的方式,重構當前的數據中心硬件,發展面向下一代數據中心服務器存儲、網絡、基礎設施等創新硬件。目前,OCP核心會員超過200家。

伴隨著云計算產業的發展,云數據中心創新方向逐漸明晰。在數據中心創新的整體策略上,幾乎全球所有的CSP都選擇了高集成、模塊化、面向應用的設備定制化。開放計算也對數據中心的設計產生了重大影響,云數據中心需要更加通用的機架和機柜設計。在本次OCP China Day上,來自OCP基金會、LinkedIn、百度、Facebook的專家分別介紹了在Olympus、Open19、ODCC天蝎項目、OpenRack 4種機架/機柜設計不同特征和最新進展。

以下為大會演講實錄:

OCP CTO Bill Carter云計算的發展推進了機柜進行擴展性和效率的優化

OCP CTO Bill Carter

主持人:歡迎大家重新回到主會場,我們下午精彩繼續。下午四個項目的分享都是OCP重點投入的,第一個主題分享,我們再次有請OCP CTO Bill Carter上臺。

OCP CTO Bill Carter:非常感謝,下面我們會談一下機柜的架構,接下來這一個小時我有一系列的嘉賓發言人要上臺講不同的機架和機柜的架構,但是在此之前我想要講講我們怎么樣走到今天這里,我們這個旅程是什么樣的進展。我們先看一下一百年前的情況吧,大家能認得出來機電器嗎?這其實是一個用在早期的發電報的時代,通過有線去發布信號,在美國是ATNT發明的,他們相當于中國常見的電信商。他們把這些東西放在機柜里面,這是當時的機電器的機架在1922年的模樣。因為他們有這么多機柜,所以為它專門書寫了技術規范復制在美國各地,因此1934年這就變成了第一個EIA19英寸的機柜的規范。如果說大家今天還用的是EIA的19英寸的機架的話,那你用的是將近一百年前的技術了,因此也會有一個項目是改進機架設計的。

這是到2011年、2012年我們會涉及到一些機架的設計,今天也會分享到一些相關的信息,歐洲服務器,希望我們可以進一步發展,到現在更加通用的機架和機柜的設計。也是因為云計算的發展推進了機柜為擴展性和效率進行優化,我們有4種非常不同的機柜的設計,一個是Olympus項目,是幾年前微軟牽頭建立的項目,跟OCP一起合作;當然還有Open19的設計,也是LinkedIn的工程團隊負責統領的,Zaid之后會講LinkedIn的設計。還有ODCC天蝎項目,大家最熟悉這方面,百度的丁瑞全先生會跟我們分享這方面。最后我們會邀請來自Facebook的Steve Mills跟我們講一下OpenRack以及Facebook對此的貢獻,他們已經走過了三代,現在正在為第三代努力。我們希望把這些項目的東西都集成在一起給大家分享得更多。今天早晨我講到八年前我們關注不同的地方,現在關注到各個項目的相似之處。

Olympus的微軟的同事來不了,我幫他講幾頁片子。我們分享一下這個項目的情況,它是一個整機柜的設計,有幾個部分,在設計中分享和貢獻給了社區,19英寸的機架,用的是和ATNT二十世紀同樣的設計,但是有一個修改,就是他們有一個機架管理的解決方案在上面,所以把前端放入計算節點之后它在背后就自動連接起來。另外還有通用的電源線,所以不管你的數據中心是什么樣的都可以通到數據中心的電源,這電源的連接器有的地方有有不同的大小,會發明一個系統使得這個電源線能夠互操作。同時也設計了機柜背后有配電系統,把這個電源線相應的信號轉換之后,所有的交流電傳給計算節點,他們有1U2U3U的服務器的機箱,也是參考設計的一部分,可以互換使用。還有一個新的供電的解決方案,它是非常獨特的,它沒有兩個供電,只有一個供電電源,但是有兩個整流器。

我們來看這幾個特征。背部有19英寸EIA的兼容,是1200毫米深的機柜,它們的電源功率解決方案在背板,也有機架的管理,能夠提供彈性。還有我剛才說的電源,它有兩個整流器,但是每一個相位都有一個整流器,所以它還有相位的平衡。今天很多時候我們會把每個相位都進行轉換,輸出直流電或交流電,它們有可能會不平衡,但是有了這種相位的平衡器均衡器,三個相位就可以有同樣的電流,都放到同一個供電的盒子里面,這就是Olympus項目的特點,所有的計算節點都是熱插拔,可以盲插,適應背后配電的系統。他們獲得了世界各地的安全認證,對所有的組件都獲得了安全認證,這是非常必要的。因為把這個東西安裝在自己世界各地的數據中心,有的時候放到了客戶的數據中心里面,我們把它稱為其他人共有的數據中心。這個有可能會對安全方面,像電磁干擾有一些安全方面的要求,所以希望全世界各地安全方面的要求都能夠滿足,無論地點在哪里都可以兼容,無論是微軟的數據中心還是客戶的數據中心。除了簡單易用和擴展性以外,它們還有其他的特點。

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