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Déploiement d’architectures de bâtis et d’alimentation de type Open Compute (ORV3)

Les entreprises qui cherchent à déployer le matériel Open Compute peuvent avoir de la difficulté à passer d’une architecture traditionnelle sur bâti et sur alimentation. Comparez les architectures et apprenez les avantages d’utiliser une approche basée sur le système pour déployer l’architecture Open Compute.

Une approche basée sur le système pour l’adoption d’OCP

Le meilleur endroit pour qu’une entreprise commence le processus de déploiement des normes OCP pour les essais ou la production est en évaluant les options de calcul et de réseautage. Le déploiement d’un système OCP peut être intimidant au début, mais éviter les conceptions propriétaires et basées sur les composants facilitera la tâche. Une véritable approche basée sur le système permet à l’entreprise de commander un numéro de pièce avec tout le matériel de bâti et d’alimentation préconfiguré. Le bâti est livré sur une palette absorbant les chocs pour un déploiement rapide. Cela réduit la nécessité de se procurer des pièces auprès de plusieurs fournisseurs et de les assembler sur place. La seule intégration requise est le serveur et le matériel pour le réseau.

Pourquoi changer une formule gagnante?

  • OCP est une norme de troisième génération, avec ORV3 affinant la topologie de l’alimentation et du bâti en quelque chose de flexible et universel.
  • L’adoption de l’hyperévolutivité au cours des 10 dernières années a développé un écosystème matériel et logiciel dynamique.
  • Les déploiements à grande échelle ont amélioré les conceptions pour augmenter la fiabilité et réduire le temps de déploiement.
  • L’architecture du châssis d’alimentation CC de 48 V est à la fois fiable et efficace.
  • La norme pour les châssis d’alimentation CC de 30 kW augmente la densité de puissance de 150 à 300 % par rapport à la distribution d’énergie CA traditionnelle.
  • Le boîtier de bâti ORV3 permet le montage de collecteurs de refroidissement liquide pour soutenir la technologie de plaque froide, une partie de la raison pour laquelle une densité de puissance plus élevée est possible.
  • Le système de barre omnibus supprime les connexions du cordon d’alimentation du serveur, éliminant ainsi les points de défaillance potentiels.
  • Le châssis d’alimentation réduit l’alimentation à l’arrêt en utilisant plus d’énergie entrante et en ayant moins d’énergie en veille.
  • Le matériel et les logiciels à source ouverte peuvent réduire considérablement les coûts d’exploitation.

Conceptions de référence préconfigurées

Une conception de référence fournit une base pratique pour une approche basée sur le système. Une conception de référence définit une solution préconfigurée et vous offre un plan de déploiement. Une personne possédant une expertise et une expérience de travail avec les normes OCP a validé la conception technique pour s’assurer que les composants fonctionnent comme un système, éliminant ainsi les conjectures.

Il existe des considérations importantes en matière de puissance et de température lors de la sélection d’une combinaison de barres omnibus et de châssis d’alimentation. Tous les pièges de l’incompatibilité des composants peuvent être évités en suivant une architecture de conception de référence.

Conception de référence de bâti ouvert

A. Rails de montage « OU » OCP pour équipement de bâti de 21 po (convertibles en rails EIA)
B. Rails de montage « RU » EIA pour équipement de bâti de 19 po (convertibles en rails OCP)
C. Barre omnibus ORV3 (connexion d’alimentation par branchement aveugle)
D. Châssis d’alimentation ORV3 (15 kW N+1; comprend six blocs d’alimentation modulaires de 3 kW)

Remarque : Illustré sans portes ni panneaux latéraux.

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Origines d’Open Compute Project

L’Open Compute Project, aussi connu sous le nom OCP, a été fondé par Facebook (maintenant Meta) en 2011. À l’époque, Facebook évoluait rapidement dans ses centres de données et relevait tous les défis qui en découlent :

  • Vitesse de déploiement du nouveau matériel
  • Coût de déploiement (pour le matériel et l’installation)
  • Efficacité
  • MTTR (temps moyen de réparation)

Facebook a une forte culture de pirate informatique qui les pousse à trouver de nouvelles solutions et de nouveaux raccourcis pour aller plus vite. Ils ont approché les difficultés croissantes de leur centre de données avec un état d’esprit moderne et ont poursuivi la transformation des normes du centre de données, réinventant les serveurs, les bâtis et la conception de l’alimentation typiques.

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La conception originale du bâti OCP était appelée Open Rack Version 1 (ORV1). Ce système était un bâti triple qui a remis en question la norme de montage traditionnelle EIA de 19 po, augmentant la largeur à 21 po et créant une nouvelle norme de hauteur de 1,89 po appelée « OU » au lieu de la norme traditionnelle EIA de hauteur de 1,75 po « RU ». La nouvelle approche a également introduit une nouvelle topologie de puissance. Dans un environnement de centre de données traditionnel, les serveurs et les équipements de réseautage possèdent des blocs d’alimentation CA individuels. La norme de bâti ouvert a introduit le concept de châssis d’alimentation. Le châssis d’alimentation est essentiellement un grand bloc d’alimentation équipé de redresseurs modulaires. Dans la norme ORV1, le châssis d’alimentation accepte l’alimentation CA et distribue l’alimentation CC de 12 V vers les serveurs OCP en utilisant des barres omnibus à l’arrière du bâti. Cela offre plusieurs avantages :

  • Les blocs d’alimentation sont situés au centre et accessibles à partir de l’avant du bâti pour simplifier l’entretien.
  • Les barres omnibus sont fixées à l’arrière du bâti. Les serveurs glissent et s’ancrent avec les barres omnibus, réduisant ainsi le temps d’installation et en retirant les câbles d’alimentation du serveur de la conception.
  • La conception du châssis d’alimentation est universelle, ce qui permet à plusieurs fabricants de fabriquer le châssis d’alimentation et les modules redresseurs.
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Alors que Facebook cherchait à inclure plus d’utilisateurs et de fabricants dans Open Compute Project, ils ont rapidement appris que d’autres approches avaient de la valeur et ont développé des groupes de travail consacrés à l’avancement de nouvelles normes. La norme Open Rack Version 2 (ORV2) introduit une alimentation de 48 VCC comme alternative à l’alimentation 12 VCC. Le bâti a également été modifié, introduisant un bâti à baie unique au lieu du bâti triple.
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En 2016, Microsoft a lancé le sous-groupe Project Olympus d’OCP. Project Olympus utilise un bâti plus traditionnel de 19 pouces et utilise une PDU montée sur bâti pour distribuer l’alimentation CA aux serveurs.

Un aspect unique de la conception de la PDU est son entrée universelle qui utilise un connecteur exclusif de Harting. Le cordon d’entrée CA amovible peut être configuré pour différents types d’entrées d’alimentation, ce qui permet d’utiliser une PDU montée sur bâti à 208 V triphasée en triangle de 60 A et 415/240 V triphasée en étoile de 32 A. Cela simplifie le déploiement en réduisant le nombre d’UGS sur les PDU montées sur bâtis et est particulièrement utile pour la cohérence des déploiements mondiaux.

Project Olympus partait de la topologie du châssis d’alimentation, mais il a démontré que OCP pouvait intégrer une variété d’idées différentes sous son égide à source ouverte.

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À mesure que OCP s’est développé, a changé et a accueilli de nouveaux membres et groupes de travail, l’accent mis sur l’amélioration de ORV2 a mené à la norme Open Rack Version 3 (ORV3). ORV3 cherche à répondre à plusieurs besoins exprimés par la communauté OCP :

  • Densités de puissance plus élevées, jusqu’à 30 kW par boîtier de bâti
  • Nouvelle conception de barre omnibus pour gérer plus de puissance, avec des zones divisées
  • Connexion sans connecteur ni outils, du châssis d’alimentation à la barre omnibus
  • Normes pour le refroidissement liquide par plaque froide et le montage des collecteurs de refroidissement dans le bâti 
  • Souplesse de montage des équipements OU de 21 po ou RU de 19 po dans le boîtier du bâti 
  • Options pour les panneaux latéraux et les portes
  • Effort général pour rendre le bâti et l’alimentation plus polyvalents pour une adoption à plus grande échelle
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OCP est considéré par plusieurs comme une plateforme à grande échelle seulement. Il est difficile de contester que les entreprises comme Meta, Google et Microsoft contribuent à réaliser des économies d’échelle et qu’elles deviennent essentiellement la plateforme. Cela ne signifie pas que les utilisateurs de petites entreprises ne peuvent pas bénéficier des normes OCP. Il est possible qu’ils en tirent encore plus profit en adoptant les leçons apprises des déploiements à plus grande échelle.

Cela pose toujours des défis, car le modèle OCP nécessite un haut degré d’ingénierie et d’interaction directe avec le fournisseur de concepts d’origine (ODM). Il n’est pas courant pour les entreprises clientes d’avoir de grandes équipes d’ingénieurs qui comprennent des ingénieurs mécaniques et électriciens. Un gestionnaire de centre de données dispose plus souvent d’une petite équipe d’experts en infrastructure réseau, d’experts en logiciels et d’un ingénieur électricien ou d’installations. Bien qu’il s’agisse d’une équipe compétente, elle se concentre généralement sur l’évaluation des solutions commerciales plutôt que sur la conception à partir de zéro. C’est là que la norme traditionnelle de bâti de 19 pouces et d’alimentation CA a été très utile pendant des années.

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La norme de base du bâti de 19 po a été définie par AT&T il y a environ 100 ans pour économiser de l’espace et homogénéiser l’installation d’équipements de télécommunications dans les bureaux centraux des compagnies de téléphone. Lorsque les fabricants en télécommunications se sont lancés dans des systèmes à haute vitesse, ils ont continué à compter sur des bâtis de 19 po. L’industrie informatique en plein essor a finalement suivi et fourni des alimentations CA pour chaque serveur.

Aujourd’hui, la norme de bâti de 19 po et d’alimentation CA est fermement établie et bien soutenue par de nombreux fournisseurs FEO. Les fournisseurs de serveurs établis comme HPE, Dell, Oracle, Cisco et Lenovo ont d’innombrables options de serveurs de 19 po, affinées sur plusieurs générations. La norme de bâti de 19 po est prise en charge par des entreprises comme Eaton, APC, Legrand, Vertiv et Rittal, offrant toute une vaste sélection de bâtis et d’accessoires connexes. Ces bâtis sont offerts en différentes hauteurs allant jusqu’à 58U, y compris le modèle classique 42U, avec une largeur d’armoire externe de 24 po (600 mm) ou de 30 po (750 mm) et diverses options de profondeur.

Les grands systèmes de distribution d’alimentation CA commencent par une ASC triphasée du côté de l’installation. Un centre de données typique disposera d’une alimentation double (A et B) partout dans l’installation, qui est distribuée aux boîtiers de bâti à l’aide de panneaux de distribution, de panneaux d’alimentation à distance (RPP) ou de systèmes de barres blindées aériennes. À l’intérieur du boîtier du bâti, deux PDU CA montées sur bâti distribuent l’alimentation A et B aux blocs d’alimentation de serveur CA redondante, avec deux à six alimentations électriques par serveur.

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