Open Rack v3: Was das neue Rack-Architektur-Standard verspricht

Er wird in hyperskalierbaren Rechenzentren zum Einsatz kommen.

Open Rack v3: Was das neue Rack-Architektur-Standard verspricht
/ фото Not4rthur CC BY-SA

Warum die Spezifikation aktualisiert wurde

Ingenieure des Open Compute Project (OCP) präsentierten die erste Version des Standards bereits 2013. Er beschrieb eine modulare und offene Konstruktion für 21-Zoll-Racks. Dieser Ansatz ermöglichte eine Steigerung des Nutzflächenfaktors auf 87,5 %. Zum Vergleich: Bei den 19-Zoll-Racks, die heute Standard sind, liegt dieser Wert nur bei 73 %.

Zusätzlich änderten die Ingenieure den Ansatz zur Energieverteilung. Die Hauptneuerung war eine 12-Volt-Schiene, an die die Geräte angeschlossen werden. Dadurch entfiel die Notwendigkeit, für jeden Server ein eigenes Netzteil zu installieren.

Im Jahr 2015 erschien die zweite Version des Standards. Hier wechselten die Entwickler zu einem 48-Volt-Modell und reduzierten die Anzahl der Transformatoren, was zu einer Senkung des Energieverbrauchs der Racks um 30 % führte. Aufgrund dieser Merkmale fand der Standard breite Anwendung in der IT-Branche. Racks begannen, aktiv auf das 48-Volt-Modell umgestellt und die Anzahl der Transformatoren reduziert, was den Energieverbrauch der Racks um 30 % gesenkt hat. Aufgrund dieser Eigenschaften hat der Standard in der IT-Branche weit verbreitete Akzeptanz gefunden. Die Racks begannen aktiv eingesetzt zu werden. Große IT-Unternehmen, Telekommunikationsfirmen und Banken.

Kürzlich haben die Entwickler eine neue Spezifikation vorgestellt – Open Rack v3. Laut den Initiatoren der OCP-Initiative wird diese für stark belastete Rechenzentren entwickelt, die Daten für KI- und ML-Systeme verarbeiten. Die in ihnen eingesetzten Hardwarelösungen bieten eine hohe Leistungsdichte. Für ihren effektiven Betrieb war eine neue Rack-Konstruktion erforderlich.

Was bereits über Open Rack v3 bekannt ist

Die Entwickler betonen, dass der neue Standard flexibler und universeller sein wird als v2 und zudem das Beste aus früheren Versionen – Energieeffizienz, Modularität, Kompaktheit – vereint. Insbesondere ist bekannt, dass weiterhin 48-Volt-Stromquellen verwendet werden.

Die Konstruktion der neuen Racks soll die Luftzirkulation und die Wärmeabfuhr verbessern. Außerdem werden zur Kühlung der Hardware Flüssigkeitssysteme eingesetzt. Die Mitglieder von OCP arbeiten bereits an mehreren Lösungen in diesem Bereich. Insbesondere werden kontaktierende Flüssigkeitskreisläufe, Wärmeübertrager, die an der Rückwand des Racks montiert werden, und Immersionssysteme entwickelt.

Hier sind einige physikalische Parameter der neuen Racks:

Formfaktor, U
48 oder 42

Breite des Racks, mm
600

Tiefe des Racks, mm
1068

Maximale Last, kg
1600

Betriebstemperaturbereich, °C
10–60

Betriebliche Luftfeuchtigkeit, %
85

Kühltyp
Flüssigkeitskühlung

Meinungen

Die Entwickler der Spezifikation behaupten Forscher von Stanford, die in Zukunft Open Rack v3 ermöglichen wird, die Kosten der IT-Systeme in Rechenzentren zu senken. Bei Schneider Electric wurde berechnet, dass die zweite Version der Racks bereits die Betriebskosten für Server um 25 % im Vergleich zu traditionellen Designs senken kann. Es gibt Grund zu der Annahme, dass die neue Spezifikation diesen Wert verbessern wird.

Zu den Nachteilen des Standards zählen die Experten die Komplexität der Anpassung von Equipment und Maschinenräumen an die Anforderungen. Es besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die Kosten für die Umrüstung der Serverräume die potentiellen Vorteile übersteigen werden. Aus diesem Grund richtet sich Open Rack größtenteils an neue Rechenzentren.

Open Rack v3: Was das neue Rack-Architektur-Standard verspricht
/ фото Tim Dorr CC BY-SA

Weitere Nachteile sind die Konstruktionsmerkmale der Lösung. Die Architektur der offenen Racks bietet keinen Staubschutz. Dazu erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass Equipment oder Kabel beschädigt werden.

Ähnliche Projekte

Im März wurde eine weitere Spezifikation für Racks veröffentlicht — Open19 Systemlevel (um die Spezifikation einzusehen, muss die PDF-Datei heruntergeladen werden). Das Dokument wurde von der Open19 Foundation entwickelt, die seit 2017 versucht, Ansätze zur Standardisierung von Rechenzentren zu etablieren. Mehr über diese Organisation haben wir in einem unserer Beiträge berichtet..

Der Standard Open19 Systemlevel beschreibt einen universellen Formfaktor für Racks und legt Anforderungen an die Netzwerkstruktur und den Energieverbrauch fest. Das Team von Open19 schlägt die Verwendung sogenannter Blockkäfige (brick cages) vor. Diese bestehen aus Modulen mit mehreren Chassis, in denen die benötigte Hardware — Server oder Speicherlösungen — in beliebigen Kombinationen untergebracht werden kann. Auch enthalten sind Stromversorgungsregale, Switches, Netzwerkswitches und ein Kabelmanagementsystem.

Zur Kühlung wird ein System zur Immersionsflüssigkeitskühlung direkt auf den Chip verwendet, das auf trockenem Wasser basiert. Die Autoren der Konzeptstudie stellt fest, dass die Architektur von Open19 die Gesamteffizienz von Rechenzentren um 10 % steigert.

IT-Experten gehen davon aus, dass Projekte wie Open19 und Open Rack in Zukunft den Aufbau flexibler Rechenzentren für IoT-Lösungen beschleunigen und die Entwicklung von 5G-Technologien sowie Edge Computing fördern werden.

Beiträge aus unserem Telegram-Kanal:

Quelle: habr.com

Kaufen Sie zuverlässiges Hosting für Websites mit DDoS-Schutz, VPS VDS-Servern 🔥 Kaufen Sie zuverlässiges Hosting für Websites mit DDoS-Schutz, VPS VDS-Servern | ProHoster