Cloud szerverformátumot alkotott a Fujitsu

Magasabb rendű szempontok

A brit szigetek legnagyobb hegye, a felhős skót Ben Nevis után elnevezett fejlesztést kifejezetten masszív virtualizált környezetbe szánja a Fujitsu, ahol tipikusan több száz fizikai szervert és több ezer virtuális gépet futtatnak. A Primergy CX1000 a nagyvállalati adatközpontokat, a különféle hosting és outsourcing szolgáltatókat, valamint az ipari és tudományos HPC-felhasználókat célozza meg - nem elsősorban, hanem kizárólag, és csak kizárólag a nagyobb telepítéseket.

A Primergy CX1000 család tervezési terét nem maga a szerver képezte, hanem a teljes rack, figyelembe véve az adatközponti környezetet. A magsabb szintű megközelítés eredményeként a Fujitsu egy új típusú rackszekrényt dolgozott ki.

A Cloud Expandable, vagyis CX1000 vonal nem szabványos rackelhető gépeket fogad, hanem úgynevezett tálcás formátumú (cookie tray, ahogyan a cégnél hívják) szervereket. Ebből a tálcából 38 fér egy teljes magasságú (42U) szekrénybe, az integrált (Brocade) switchek mellét. Ez jelenleg 38 kétfoglalatos szervert, vagyis 76 foglalatot, és az Intel legújabb 32 nanométeres, hatmagos Xeon processzoraival 456 magot jelent.

Ez önmagában még nem különösebben érdekes, tekintve, hogy léteznek ennél nagyobb sűrűségű rendszerek, blade formátummal is jócskán meg lehet ezt haladni, de a HP saját tálcás megoldása, az SL6000 elvileg akár 84 darab kompakt szervert is zsúfolhat egyetlen szekrénybe, 168 foglalattal - ha képes valaki ezt lehűteni, hiszen bőven 20 kilowatt feletti maximális hőfejlődésről beszélünk kevesebb mint egy négyzetméteren.

Az extrém sűrűség helyett a Fujitsu a hűtésre és költségekre koncentrált. Reger József, a vállalat műszaki vezérigazgatója a kölni bejelentésen elmondta, hogy megvizsgálták a magasabb sűrűségű megoldásokat is, azonban úgy találták, hogy az ront a gazdaságossági mutatón és a hűtési hatékonyságon, és csak kevesek fizetnék meg - ráadásul a súlyosan szűkös termek problémájára már van megoldás a blade formátum révén, ami elsősorban városi környezetben tipikus, a nagy szolgáltatók és adatközpontok már új helyeket kerestek.

A hűtés megszállottja

Jens-Peter Seick, az x86 termékekért felelős alelnök elmondta,  piackutatásaik azt találták, hogy sok helyen ezrével vannak azonos szerverek, és az adatközpontra kiterjedő skálázhatóság, hatékonyság, egyszerűség és olcsóság jelentik a vezérelveket. Reger szerint a cloud csak akkor lehet igazán vonzó, hogy korábban nem látott szintű hatékonyságot ér el az IT infrastruktúra üzemeltetésének terén - a Fujitsu szerint lényegében ez a cloud, egy hiperhatékony megosztott IT-infrastuktúra. A mérnöki erőfeszítések célja ezért az adatközponti környezet költségeinek optimalizálása volt.

Ennek eredményeként egy újfajta hűtési megoldás született Cool-Central néven. A CX1000 tálcás gépei nem rendelkeznek ventilátorral, és az egész rackben is mindösszesen kettő található, a rack tetején, hátul. A előoldalon beszívott levegő felül távozik egy kvázi hőkéményen keresztül. \"Egy nagy infrastruktúrában miért volna szükség ventilátorra minden egyes szerverben? Egyáltalán nincs\" - fogalmazott Seick. A Fujitsunál hagyománya van a hűtés megszállott optimalizálásának, meglévő Primergy szervereinél évek óta Cool-Safe fedőnéven munkálkodott a légáramlás tökéletesítésén a cég.

A Cool-Central megoldás lényege, hogy a felső ventilátorok szívó hatása a rack lezárt hátuljában (kémény) negatív nyomást kelt, így a külső levegő a fizika törvényei értelmében megindul a rack előoldala felől, átáramolva a ventilátor nélküli szervereken, így hűtve azokat. A képen jobbra a hátulsó, légmentesen szigetelő burkolat nélkül látható a CX1000 rack hátulja.

Ez így egyenlőtlen áramlást jelentene a szerverek elhelyezkedésétől függően, a feljebb lévőkön több levegő haladna át mint az alsókon. Ez kiegyenlítendő a Fujitsu mérnökei egy olyan lyukacsos lemezt alkalmaznak a szervertálcák hátuljánál, amely lentről felfelé haladva egyre kisebb felületen engedi át a levegőt (egyre ritkábbak a lyukak). Mindez megszünteti a rackek mögötti meleg folyosók (hot aisle) szükségességét, ami 40 százalékos helymegtakarítást eredményezhet, vagyis adott területre 50-60 százalékkal több CX1000 racket telepíthetünk mint hagyományos, mivel egymásnak háttal összetolhatóak, valamint a falhoz.

Az adatközpont szintjén a teljeaítménysűrűség hatalmasat ugrik, és területre vetítve megközelíti az extrém racksűrűségű rendszerekét. A hőkéményes megoldás sokkal hatékonyabbá teszi a hűtést, mivel a nagy, hengeres kialakítású ventilátorok hatékonyabban mozgatják a levegőt, és koncentráltan közvetlenül a légcserélő rendszerhez tudják juttatni.

Ezzel a megoldással jelentős mennyiségű energiát lehet megspórolni, a Fujitsu szerint a megtakarítás elérheti a 25 százalékot is a hűtési energiaköltségekben, mivel több tucat idegesen pörgő apró ventilátor helyett kettő nagy dolgozik, alacsony fordulaton. Bár talán ez a legkevésbé szempont egy adatközpontban, de a gépek sokkal halkabban is járnak emiatt. A teljes rack maximális teljesítményfelvétele 10,5-14 kilowatt között változik a Fujitsu szerint.

Az optimális hűtési teljesítmény érdekében hamarosan érkezik majd egy menedzsmentszoftver is a CX1000-hez. Ez a beépített intelligenciájával képes lesz az egyes tálcáknál mért különféle hőmérsékleti és fogyasztási adatok alapján a virtualizációs felügyeleti szoftveren (pl. VMware vCenter) keresztül az alacsonyabb hőterheltségű gépekre mozgatni virtuális gépeket, hogy kiegyenlítse a gépek közti hőterhelést. Ezzel a lépéssel a teljes rack, de akár rackek egy csoportjának hűtését lehet globálisan optimalizálni, messze túllépve a szerverenkénti szabályozással elérhető optimumon.

Olcsó, amennyire lehet

A költségek leszorítása érdekében a CX1000 kizárólag sztenderd alkatrészeket használ, nincsenek költséges saját fejlesztésű hátpanelek és összeköttetések (backplane), hátul kizárólag a tápcsatlakozó található. Minden tálca saját tápegységgel bír, mivel ez bizonyult a leggazdaságosabb megoldásnak, mivel a kisebb tápok relatíve olcsóbbak, és összességében magasabb hatásfokúak, mint egy központi tápegység alkalmazása. A hűtési megoldás és az  integrált backplane hiánya miatt az összes kábel és csatlakozó az előoldalon található, ami megkönnyíti az üzemeltetést is. A racken nincs ajtó sem, és a szerkezet viszonylag könnyűnek mondható, a teljes tömeg 500 kilogramm, vagyis nem igényel különösen nagy teherbírású padlózatot.

Maguk a tálcás szerverek is a lehető legolcsóbb kialakításúak, önmagukban nem rendelkeznek redundanciával sem, mivel ez teljesen felesleges egy virtualizációval megtámogatott homogén környezetben - a redundanciát a többi gép jelenti, és a menedzsmentszoftver biztosítja, hogy a kiesett gép helyére új álljon. Az első tálcás szerverek 2 darab 2,5 hüvelykes diszket is tudnak fogadni, ami feleslegesnek tűnhet virtualizált környezetben, de Seick elmondása szerint a webhosting cégek kérték ezt a lehetőséget.

^{A Primergy CX120 cookie tray szerver, két Xeon foglalat, 8 DIMM slot, 2 SATA diszk, PCIe bővítés}

Mindezen erőfeszítések eredményeként a CX1000 bekerülési költsége mintegy 20 százalékkal lehet alacsonyabb egy hasonló konfigurációjú, hagyományos rackszervernél, állítja a Fujitsu. A CX1000 kezdő ára valahol 80 ezer euró (~21 millió forint) környékéről indul, és full extrás kivitelben, erős processzorokkal nagyobb memóriakapacitással és extra I/O opciókkal meghaladja a 200 ezer eurót, vagyis az 50 millió forintot. Ehhez társulnak a fentebb említett alacsonyabb üzemeltetési költségek, és a meleg folyosók hiánya miatti kisebb a helyigény is.

Reger elismerte ugyanakkor azt is, hogy a hőkéményes kialakítás miatt a fogadó terem hűtését is át kell szabni, hogy kezelni tudja a rackek tetején koncentráltan kitóduló hőt, így valóban csak akkor érdemes erre az infrastruktúrára váltani, ha legalább egy terem egy részének hűtését megéri átalakítani emiatt, és lokális mennyezeti hűtést vagy hőelvezetést kiépíteni. A légáram maximális mennyisége, amelyet el kell tudni vezetni és lehűteni, 2800 köbméter óránként.

Nincs maszatolás

A hatékonyság érdekében a Fujitsu kizárólag teljesen megtöltött CX1000 szekrényeket szállít, ez a rendelési alapegység, szögezte le Reger József, ami ugyan vita tárgya volt cégen belül, de a termék előnyei kifejezetten több rack vásárlása esetén ütköznek ki. Egy rackben kizárólag teljesen azonos tálcák foglalhatnak helyet, és a merevlemezen kívül kizárólag egész tálcát cserélnek, bármi is legyen a hiba.

Jelenleg egyféle szerver, a CX120 érhető el, amely egy kétfogalalatos Xeon 5600 (Westmere-EP) konfiguráció mindössze 8 DIMM-mel (64 GB támogatott memóriaméret, a legnagyobb sebességű konfigurációban 6 DIMM és 48 GB), de a közeljövőben további 5-6 modell  érkezik, különféle alkalmazási területeket megcélozva, így például a magasabb memóriakapacitást és a HPC-t is lefedik, mondta a HWSW-nek Reger.

Hozzátette, hogy a CX1000 termékvonallal külön menedzsment foglalkozik, a cég felkészült arra, hogy megfelelően nagy projekt esetén az egyedi igényeket is kielégítse külön tálcák legyártásával, mivel mindezt viszonylag gyorsan és alacsony költséggel meg tudja tenni, mivel sztenderd alkatrészeket és eljárásokat használnak, és a házon belüli PCB-gyártás mellett saját BIOS/firmware-fejlesztési csapat is dolgozik a változások támogatásához.

^{CX1000 rackek két sorban, egymásnak háttal, meleg folyosó nélkül}

Az első CX1000 telepítés már éles üzemben áll egy magát megnevezni nem kívánó ügyfélnél, és számos más ügyfél teszteli. Az általános hozzáférhetőség a hónap végén esedékes. A Fujitsu a következő két év során 500 millió dolláros árbevételi potenciált lát a termékben, mondta el Seick.

A Fujtisu hiszi, hogy a cloudok fogják dominálni a jövő IT-ját, a Gartner becslése szerint például 2012-ben már az eladott szerverek negyede megy cloudokba. A cég azonban tudatában van, hogy sokféle igényt kell kiszolgálni. Nem gondolják, hogy egyetlen válasz volna minden kérdésre, így a CX1000 mellett tovább folytatják meglévő termékeik fejlesztéseit, Reger szerint az autóiparban sem merül fel, hogy melyik kategória kerül ki végül győztesen.

A műszaki vezérigazgató szerint hosszú távon az a kérdés, mit nem lehet megfelelően a cloudba mozgatni, valószínűleg a mainframe és a nagy SMP-rendszert és hatalmas osztott memóriát igénylő alkalmazások lesznek az utolsók, amelyek sorra kerülnek. Véleménye szerint a jövőben szükség lesz olyan \"bare metal\" cloudokra, amelyekhez egy fejlett firmware-en keresztül férhetnek hozzá azok az ügyfelek, amelyek semmiféle külső fél által kezelt szoftvert nem tűrnek el saját környezetük mellett vagy alatta, így a virtualizációs rétegtől kezdve az operációs rendszeren át mindent maguk akarnak kezelni - ez lesz a kulcs ahhoz, hogy kritikus alkalmazások futhassanak egy cloudszolgáltatónál.