211service.com
Facebook onthult zijn hardwaregeheimen
Slechts enkele weken voordat Facebook een enorm, superefficiënt datacenter op het platteland van Oregon inschakelt, geeft Facebook de ontwerpen en specificaties van het hele ding online weg. Hiermee overtreedt het bedrijf een al lang bestaande ongeschreven regel voor webbedrijven: deel de geheimen van uw met servers gevulde datawarehouses niet.
Het nieuwe datacenter, in Prineville, Oregon, beslaat 147.000 vierkante meter en is een van de meest energiezuinige computermagazijnen ooit gebouwd.
Ironisch genoeg zijn de meeste van die geheime servers sterk afhankelijk van open source of gratis software, bijvoorbeeld het Linux-besturingssysteem en de Apache-webserver. De zet van Facebook, het Open Compute Project genoemd, is bedoeld om een vergelijkbare trend met hardware op gang te brengen.
Mark [Zuckerberg] kon Facebook starten in zijn studentenkamer omdat PHP en Apache en andere gratis en open-source software bestonden, zegt David Recordon, die helpt bij het coördineren van Facebook's gebruik van en bijdrage aan open-source software. We wilden dat voor hardware aanmoedigen en voldoende informatie over ons datacenter en onze servers vrijgeven zodat iemand anders ze kon gaan bouwen.
De houding van andere grote technologiebedrijven kan niet anders zijn, zegt Ricardo Bianchini , die onderzoek doet naar energie-efficiënte computerinfrastructuur aan de Rutgers University. Normaal gesproken zullen bedrijven als Google of Microsoft je niets vertellen over hun ontwerpen, zegt hij. Een meer open benadering zou het web als geheel efficiënter kunnen maken, zegt hij. Het op deze manier openen van het gebouw zal onderzoekers veel helpen, en ook andere spelers in de industrie, zegt hij. Het opent nieuwe mogelijkheden om te delen en samen te werken.
De open hardware-ontwerpen zijn voor een nieuw datacenter in Prineville, Oregon, dat later deze maand wordt ingeschakeld. Het gebouw van 147.000 vierkante meter zal de totale computercapaciteit van Facebook met ongeveer de helft vergroten; het sociale netwerk verwerkt al zo'n 100 miljoen nieuwe foto's per dag en het gebruikersbestand van meer dan 500 miljoen groeit snel.
Het materiaal dat beschikbaar wordt gesteld- op een nieuwe website -bevat gedetailleerde specificaties van de elektrische en koelsystemen van het gebouw, evenals de aangepaste ontwerpen van de servers binnenin. Facebook noemt de aanpak open in plaats van open-source, omdat zijn ontwerpen niet onderworpen zullen zijn aan een echte open-source juridische licentie, die vereist dat iedereen die ze aanpast om eventuele wijzigingen die ze maken te delen.
De plannen onthullen de vruchten van de inspanningen van Facebook om een van de meest energie-efficiënte datacenters ooit te bouwen. In tegenstelling tot bijna elk ander datacenter, gebruikt het nieuwe gebouw van Facebook geen koelmachines om de lucht die langs de servers stroomt te koelen. In plaats daarvan stroomt lucht van buiten over schuimkussens die zijn bevochtigd met waternevel om af te koelen door verdamping. Het gebouw is zorgvuldig georiënteerd zodat de heersende winden zowel in de winter als in de zomer de buitenlucht het gebouw binnenleiden.
De ingenieurs van Facebook hebben ook een nieuw elektrisch ontwerp gemaakt dat het aantal keren dat de elektriciteit van het net door een transformator wordt geleid, vermindert om de spanning op weg naar de servers binnenin te verminderen. De meeste datacenters gebruiken transformatoren om de 480 volt van het dichtstbijzijnde onderstation terug te brengen tot 208 volt, maar het ontwerp van Facebook slaat die stap over. We hebben 480 volt tot aan de server, zegt Jay Park, Facebook's director of datacenter engineering. Dat elimineert de noodzaak van een transformator die energie verspilt.
Om dit mogelijk te maken, creëerden Park en collega's een nieuw type servervoeding die 277 volt nodig heeft en die zonder transformator kan worden afgesplitst van de 408 volt-voeding. De 408 volt wordt geleverd met behulp van een methode die bekend staat als driefasige stroom: drie draden voeren drie wisselstromen met zorgvuldig verschillende timings. Door een van die draden af te splitsen, wordt een voeding van 277 volt geëxtraheerd.
Park en collega's bedachten ook een nieuw ontwerp voor de back-upbatterijen die de servers draaiende houden tijdens stroomuitval voordat back-upgeneratoren in werking treden - een periode van ongeveer 90 seconden. In plaats van één enorme batterijopslag in een speciale ruimte te bouwen, worden veel batterijpakketten ter grootte van een kast over de servers verspreid. Dit is efficiënter omdat de batterijen elektrische verbindingen delen met de computers om hen heen, waardoor de speciale verbindingen en transformatoren die nodig zijn voor één grote winkel, worden geëlimineerd. Park berekent dat zijn nieuwe elektrische ontwerp ongeveer 7 procent van het vermogen verspilt, vergeleken met ongeveer 23 procent voor een meer conventioneel ontwerp.
Volgens de standaardmaatstaf voor de efficiëntie van datacenters, de PUE-score (Power Usage Efficiency), hebben de tweaks van Facebook geleid tot een van de meest efficiënte datacenters ooit. Een PUE wordt berekend door het totale stroomverbruik van een gebouw te delen door de energie die wordt gebruikt door de computers - een perfect datacenter zou 1 scoren. Uit onze tests blijkt dat Prineville een PUE van 1,07 heeft, zegt Park. Google, dat zwaar investeert in de efficiëntie van datacenters, rapporteerde een gemiddelde PUE van 1,13 op al zijn locaties voor het laatste kwartaal van 2010 (wanneer de wintertemperaturen datacenters het meest efficiënt maken), met de meest efficiënte score van 1,1.
Google en anderen kunnen nu elementen uit de ontwerpen van Facebook kiezen, maar dat vormt geen bedreiging voor de echte zaken van Facebook, zegt Frank Frankovsky, de directeur van hardwareontwerp van het bedrijf. Facebook is succesvol vanwege het geweldige sociale product, niet [omdat] we goedkope infrastructuur kunnen bouwen, zegt hij. Er is geen reden waarom we anderen hier niet mee zouden moeten helpen.