Besonderheiten von OpenCompute Servern – Wie sich OCP-Hardware von klassischer Hardware unterscheidet

Nach unserer Einführung in das Thema OpenCompute Hardware wollen wir in diesem Beitrag unserer OCP-Reihe etwas detaillierter auf das Design der OpenCompute Hardware, speziell das Server-Design eingehen und wie es sich von klassischer Hardware unterscheidet.

Nachdem wir uns bereits intensiver mit dem OpenCompute Project beschäftigt hatten (hier der Link zu unserem Artikel was OCP ist), war es an der Zeit die OCP-Hardware auch einmal selbst auf Herz und Nieren zu prüfen. Hierfür hat uns unser Partner Infraburst ein sogenanntes Fast Start Rack zur Verfügung gestellt. Hierbei handelt es sich um ein mobiles Rack, welches klein genug ist, um unter einen Schreibtisch zu passen und das für bis zu vier OpenCompute Server platz bietet. Es ist mit einem zentralen Netzteil und einem kleinen Switch und Router ausgestattet. Dies ermöglicht ein einfaches Testen der OCP Hardware ganz ohne einen großen Testaufbau im Rechenzentrum.

In dem folgenden Video haben wir das „Unboxing“ dokumentiert und zeigen auch einen ersten Blick auf die OCP-Hardware:

Grundsätzlich ähnelt ein OCP-Server einem Standard 19″-Server natürlich, da die einzelnen Bauteile wie CPU, Arbeitsspeicher, Netzwerkkarten, etc. die gleichen sind. Aber im Aufbau und in der Anordnung unterscheiden sie sich deutlich. Während Standard 19″ Server die volle Breite eines 19″-Racks nutzen (also 48,26cm) sind die OCP Server schmaler aufgebaut, so dass hier drei Server auf einer Ebene (Open Unit) nebeneinander in ein 21″-OpenCompute-Rack (53,34cm breit) passen. Es ist wichtig, zu beachten, dass beide Racks, also Standard 19″ und OCP 21″ von den Außenabmessungen nur 60cm breit sind.

Ein weiterer Unterschied ist der weitgehende Verzicht auf ein klassisches Servergehäuse. Die einzelnen Bauteile wie Mainboard, PCI Riser, CPUs, etc. sind nur auf Trays bzw. Ausschüben aufgebaut. Diese Trays sind nicht von einem Gehäusedeckel umschlossen. Lediglich über den CPUs bzw. deren Kühlkörpern befindet sich eine Plastikabdeckung die den Luftfluss für die Kühlung der CPUs optimiert. Die Kühlkörper für die CPUs sind auch deutlich größer als in den meisten 19″-Servern, vor allem denen in 1 HE Servern. Die beiden Lüfter auf der Rückseite des Servers sind 80mm groß und somit doppelt so groß wie die Lüfter in den meisten 19″-Servern. Dadurch können die Lüfter langsamer bzw. sparsamer laufen, um für die gleiche Kühlleistung zu sorgen.

Seitenansicht OCP Server

Vereinfachtes werkzeugloses Arbeiten

Neben einer optimierten Kühlung, hat das Facebook-Entwicklerteam beim Design der OCP-Server seinerzeit zudem darauf geachtet, dass an den Servern komplett ohne Werkzeug gearbeitet werden kann. Alls austauschbaren Teile können durch das Umlegen von kleinen Befestigungshebeln oder mit Hilfe von Daumenschrauben gelöst werden. Zusätzlich sind alle diese Punkte farblich (grün) markiert, welches die Arbeit von Administratoren zusätzlich erleichtert.

Die Frontansicht eines OCP-Servers zeigt darüberhinaus noch einen weiteren Unterschied. Alle Anschlüsse befinden sich an der Frontseite des Servers. Auf eine Blende wurde verzichtet. Das verbessert zum einen die Luftzufuhr und macht die Arbeit am Server ebenfalls angenehmer, da auf der „kühlen“ Seite des Servers gearbeitet werden kann.

Front eines OCP Servers

Fazit

Ich hoffe, wir konnten zeigen, dass es deutliche Unterschiede von OpenCompute-Hardware zu Standard 19″ Servern gibt, die sich primär auf die Effizienz und Nachhaltigkeit des Servers auswirken. So wird durch das Weglassen eines Gehäuses viel Gewicht und letztlich Material gespart sowie die Luftzufuhr verbessert. Die Reduzierung der Anzahl bei gleichzeitiger Vergrößerung der Lüfter, wie ebenfalls der allgemeine Aufbau und die Nutzung von zentralen Netzteilen im Rack wirken sich stark positiv auf die Energieeffizienz der OpenCompute-Server aus. Tests, die wir auch in unserer eigenen Test-Umbebung durchgeführt haben, zeigen, dass ein Einsparpotenzial beim Strom von 15-20% möglich ist. Das ist enorm!

Wie wir getestet haben und welche Energieeinsparungen wir bei verschiedenen Lasten der Server messen konnten, erfahrt ihr in unserem nächsten Artikel.

Wer Interesse an OCP-Hardware bzw. OCP-Servern hat kann uns gerne kontaktieren um einmal unser Fast Start Rack selber in die Hände zu bekommen und zu testen.

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