1、整机柜 2.0：天蝎的新高度摘要：天蝎 2.0 借鉴了 Open Rack 的优点，也不可避免的加入些“中国特色” 。应用驱动当然是王道，但是硬件工程师和相关厂商可以发挥更大的作用张广彬 来源：ZDNetCBSi 企业方案解决中心频道 【原创】 2014 年 07 月 24 日关键字：天蝎 英特尔 OCP 阿里巴巴上周参加 2014 可信云服务大会，在阿里的天蝎机柜（ALI RACK）前流连拍照一番，回来发了三条阿里定制服务器的微博，久违的小小热闹了一把。不过，反而把这个天蝎 2.0 的机柜给“冷落”了。阿里展示的天蝎 2.0 机柜及部分服务器。前端维护，后端供电和散热原本在三、四月份的时候，
2、有想过再小小讨论下天蝎项目（Project Scorpio）。缘起于 ZDNet 企业解决方案中心今年一月初发布的 数据中心 2013：硬件重构与软件定义技术报告在第一章天蝎项目与 Open Compute Project（开放计算项目，OCP ）的部分，侧重于指出天蝎 1.0 与 Open Rack V1 的区别，而没有探讨两大规范互相借鉴的可能性。实际上，彼时太平洋两岸的 2.0 版本都已接近就绪。“天蝎 2.0 技术规格”在2013 年 11 月初即达到 Rev 0.5，2014 年 3 月底公开；而 2014 年 1 月底召开的第五届 OCP 峰会，也展示了 Open Rack V2
3、的设计。天蝎与 Open Rack 的主要尺度变化对比天蝎 2.0 最大的改变之一，就是机柜内部的宽度，由 1.0 沿用的 19 英寸（483mm）EIA 标准，向 538mm（约 21 英寸）的 OCP 标准靠拢。这当然是件好事，既增大了 IT 设备（如服务器）的可用空间，又有利于标准的统一。阿里的冷存储服务器，可以横向并排 3 个 3.5 英寸硬盘（每个 147mm），还留有一定的维护空间，这得益于天蝎 2.0 将内部可用宽度增加了 55mm。服务器没有风扇和电源模块，散热与供电由机柜后部的风扇墙及左侧的铜排解决在每 U 高度上，天蝎 2.0 也放弃了 EIA 标准的 1.75 英寸（44
4、.45mm ，即Rack U，简称 RU），却并未采纳 OCP 的 Open U（简称 OU，48mm ），而是近乎取中的 46.5mm。既然天蝎 2.0 整机柜内部的空间宽度已经是与 Open Rack 一致的 538mm，那么在纵向高度的划分上，还有必要在不到 4mm 的区间里切割出一个新的标准吗？难道仅仅是为了与 OCP 不同而不同？天蝎 2.0 整机柜服务器技术规范 Revision 0.5中没有讲原因，我先后询问了浪潮和阿里的工程师。目前来看，可以接受的解释如下：为什么超过 RU：IT 设备（服务器）的高度可能仍然遵守 RU，不过要加上 L 形隔板的厚度，所以每 U 多留出约 2mm
5、。L 形隔板作用相当于服务器机架套件中的滑轨，便于将服务器从前端拉出来维护，但结构简单、成本更低；传说中的 L 形隔板，一两个毫米的厚度是有的为什么小于 OU：天蝎 2.0 和 Open Rack V2 都不满足于 1.0 时期 2.1 米的机柜高度，Open Rack V2 增加到 2.21 米，天蝎 2.0 则是多了一个 2.3 米的选项这是为了实现 46U 的内部空间，相应的每 U 高度就不能是 48mm，而是46.5mm。天蝎项目只比 OCP“小半岁 ”，不过部署量还不大，有说不到 BAT 三家服务器总数的 10%（待考）。我也是第一次看到天蝎 2.0 机柜的实物，这次展出的阿里服务器
6、都是 1U 设备，L 形隔板的影响就尤其显著了。相比之下 Open Rack 更看重纵向空间，不仅一开始就弄了“OU”，而且服务器设计以 2U 为主，3 个 1U 方案基本不敢想。比较典型的是 Open Vault，一个 2U（确切的说是 2OU）Sled 内部分成上下两层。Open Vault 的双层 Tray 结构，以及后部风扇模块特写这几台阿里服务器当然不能代表全部的天蝎方案，但天蝎的服务器之所以能大肆采用 1U 设计，天蝎整机柜后部的风扇墙功不可没。天蝎和 Open Rack 都集中了电源模块（PSU），由机柜后部的铜排（ busbar）为服务器供电，这没啥说的，分歧在于散热是否也要集
7、中。Open Rack 选择让 IT 设备自备风扇，我们知道风扇尺寸大一些效率会更高，所以 2U 方案要好于 1U，Open Vault 就可以理解为 2 个 1U 共享风扇。 天蝎 2.0 把风扇尺寸统一为 140mm38mm，相当于 3U 的水平，理论上效率更高，风扇墙的冗余更好，集中起来也便于维护。风扇都在机柜上，服务器就不必考虑做成 1U 时的小风扇了。不过，理论总是很美好，如果相邻的服务器因为结构及热负荷的差异，对风量的要求不同，风扇墙就难免顾此失彼。天蝎2.0 的解决方案是以散热区（Cooling Zone）为单位独立设计（譬如把同类服务器放在一起并均衡工作负载），由 RMC 或机
8、柜背板实现独立风扇控制，以保证散热效率。总之，风扇的集中共享或分散自理，可谓各有利弊。 天蝎服务器后部供电用的折线臂（Cable Arm），与机柜铜排的连接，以及并排的 3 个 140mm 大风扇不过，在内部 IT 设备如服务器的设计上，天蝎与 OCP 比起来，还是略显粗放。仍以阿里展示的这三款服务器为例，设计水平参差不齐，个人以为冷存储服务器较佳：硬盘可免工具拆卸，系统板便于更换，提供在 Atom 与 ARM 之间选择的灵活性。另外两款则不够精心，感觉过于强调降低生产成本，空间利用率和可维护性都有较大的优化空间。反观 OCP 的服务器设计，很注重部件的模块化和方案之间的搭配使用（如 Wint
9、erfell 计算节点与 Open Vault JBOD 组合），看似单个部件成本提高，但能在可重用性和易维护性等方面获得补偿，还可适度减少 SKU，有助于库存管理。计算与存储相对均衡的服务器（左），还有计算密集型服务器（右），设计理念和实现细节都值得商榷目前来看，OCP 的硬件设计水平仍然优于天蝎项目。原因是多方面的，组织架构或许可以算一条。我们知道，两个项目中都有英特尔（Intel）的深入参与：天蝎项目中，Intel 扮演唯一的顾问角色，与阿里巴巴、百度、腾讯、中国电信（中国移动还未正式宣布）一同制订规范，浪潮、曙光、联想、华为等服务器厂商外围支持；而在 OCP 基金会中，有大量硬件厂商参
10、与，Intel 只是在董事会中占据一席。开放计算项目（OCP）的部分成员，总数已超过 150 家，当然也不乏混进来探听虚实的乍看起来，有可能得出“天蝎项目是 Intel 控制多家客户， OCP 是多家厂商为Facebook 服务”的结论。然而，从已经公开的各项方案来看，OCP 的机制使部件和系统厂商在硬件设计上的经验积累得到了更充分的体现，这应该归功于OCP 基金会的设置。OCP 的目标是发展开源硬件，效仿开源软件如OpenStack 的做法，成立基金会可以避免被发起者（Facebook）所控制。虽然 Facebook 仍是主要用户，但基金会让厂商的参与度更好。Facebook 自己主导了一些
11、设计（如 Open Vault），也从厂商直接贡献的设计方案中获益良多。 阿里交易，百度搜索，腾讯社交，传统上 BAT 三大的核心应用各有侧重。但在社交、移动、大数据、云计算（SMAC）大潮的推动下，旧有的分界线已然消失，主要用户的竞争关系愈发明显，决定了天蝎项目不容易达到 OCP 的开放度。不过，吸纳更多起码是元器件级的硬件厂商，借鉴 x86 成功的经验，把生态圈建立起来，还是天蝎项目可以做到的。在这方面，Intel 不仅有丰富的经验，也需要更多的变通。天蝎项目的未来不会局限于整机柜交付，包括把服务器放大到机架的维度重新设计，以往的成功经验仍然可以派上用场。阿里巴巴揭秘“天蝎计划” 服务器部
12、署效率提升 10 倍科技206发布时间：2014-07-18 10:01 类别：热点技术动向7月 16日，由阿里巴巴自主研发的整机柜服务器解决方案（AliRack ），在中国可信云大会上首次亮相。基于天蝎技术规范的 AliRack产品已规模化应用于阿里巴巴的数据中心，小圈科技，对比传统方式，服务器部署效率提升 10倍，总体拥有成本（TCO ）降低 5%，预计进一步优化可降低 10%，且更加绿色节能。阿里巴巴方面介绍，本次展出的天蝎整机柜服务器解决方案，单天物理部署量可到 100rack（机架）以上。使用该解决方案，一天可为数据中心部署 3000-5000台的服务器，比传统 IDC机房的部署效率
13、提升了近 10倍。在成本方面，仅小规模实践阶段，数据中心 IT基础设施构建的总体拥有成本 TCO就下降了5%，随着未来在数据中心大规模应用，成本将进一步大幅下降。本次展会上亮相的 AliRack，是“天蝎计划”实施 3年来科研成果的一次集中展示。“天蝎计划”在 2011年由阿里巴巴、百度、腾讯三方合作发起 ，并在同年年底确立了最初的技术规范。众多服务器厂商共同参与研发制定整机柜服务器解决方案，英特尔担任项目顾问。随着项目不断发展壮大，中国电信和中国移动也相继加入，这使天蝎联盟成为国内对服务器以及数据中心需求最大、要求最高的组织。整机柜服务器解决方案，是指在建设数据中心时，采用创新的 IT基础设
14、施部署方法，旨在解决大型互联网公司面临的海量服务器带来的交付、运维、成本等系列问题。以前，建设数万台规模的数据中心，需要一台一台服务器进行部署迁移，效率可想而知。而整机架服务器解决方案，是将原有的服务器以 30-50台的规模有效连接成一个整体，就如从请木匠打家具到购买组合家具一样，可大幅提升部署效率，降低部署成本。早在 4年前，阿里巴巴即开始针对服务器相关技术演进，和架构设计优化的基础工作进行投入，在标准化、部署及运维效率优化、成本优化方面进行了大量实践。目前 AliRack已在阿里 云计算进行了规模化实践，并将逐渐覆盖阿里巴巴集团全应用，成为主流部署方案。随着我国互联网和移动互联网行业的飞速发展，数据量已呈现爆炸性增长的态势，各地新建数据中心如雨后春笋。数据中心建设一般需要投入数年时间，成本小则千万，多则几十亿。因此，“天蝎计划”所带来的整体成本下降和效率提升，具有重要意义。在国外，Facebook、谷歌等互联网企业，也开始采用自行设计+定制生产的方式，来构建数据中心，提升性能和效率。阿里巴巴方面表示，希望通过“天蝎计划”，共同推广整机柜服务器解决方案、模块化数据中心、自研交换机和资源智能调度管理系统，并计划将这些技术开放出来，让更多企业受益。
