De designs van Open Compute Project worden al op grote schaal toegepast in de hyperscale datacenters van Facebook, Google en Rackspace. Hetzelfde geldt voor een aantal grote Wall Street-banken. Nu ook steeds meer enterprise-organisaties oog krijgen voor de mogelijkheden die OCP biedt, komt de vraag op: hoe kan ik een bestaand datacenter ombouwen tot een OCP-faciliteit? En waar moet ik rekening mee houden als ik een nieuw datacenter ga bouwen? Onder leiding van de Britse consultant Mark Dansie schreef OCP daarom een zogeheten ‘Colo Checklist’ die helpt om te bepalen wanneer een faciliteit klaar is om te werken op basis van OCP-principes.
Het zijn niet alleen enterprise-organisaties die belangstelling tonen voor Open Compute. Ook telco’s zijn tot de conclusie gekomen dat zij door over te stappen op OCP-principes veel meer flexibiliteit in hun operatie kunnen inbouwen. Dat gebeurt onder andere binnen projecten als The Telecom Infra Project (TIP) en CORD (wat staat voor Central Office Re-architected as a Datacenter). Daarmee kunnen carriers hun infrastructuur namelijk flexibiliseren op een vergelijkbare manier als de Internet-giganten of bijvoorbeeld Netflix dat doen.
Gezien deze ontwikkelingen is het logisch dat ook aanbieders van colocatie-diensten meer en meer belangstelling voor OCP-designs krijgen. Zij zien kansen om dit soort gebruikers te ondersteunen mits zij de juiste infrastructuur kunnen aanbieden. Bovendien ontstaan volop nieuwe mogelijkheden nu trends als Internet of Things steeds meer aanslaan. De overgrote meerderheid van colo’s werkt echter nog met op klassieke wijze ontworpen datacenters. Hoe kunnen zij een eventuele overstap naar een infrastructuur op basis van OCP maken? Om deze vraag te kunnen beantwoorden is binnen OCP een project gestart om voor dit doel een checklist op te stellen.
Projectteam
Dit project is gestart in september 2016, toen OCP een verzoek ontving van de twee leiders van het OCP Datacenter Project – Rob Bunger en Jason Schafer. Aan dit Datacenter Project is ook een mailinglijst gekoppeld zodat mensen op de hoogte kunnen blijven van de ontwikkelingen binnen dit deelproject. Na ontvangst van dit verzoek voor een zogeheten ‘suitability guide and checklist’ is de deelnemers van deze mailinglijst gevraagd hun medewerking te verlenen aan het opstellen van deze checklist. Hierop is een kleine groep van Amerikaanse en Europese ‘subject matter experts’ aan de slag gegaan. Deze groep bestaat onder andere uit Keith Sullivan (CSsquared), Alan Keizer (AFL Hyperscale), Michael J Bailey (Fidelity Investments), Stijn de Kruijf (RoyalHaskoningDHV), terwijl Mark Dansie van Inflectiontech – tevens de auteur van dit artikel – als projectmanager is opgetreden.
Gedurende het project is de interesse in de werkzaamheden sterk toegenomen vanuit eigenaren van colo-faciliteiten. Ook het aantal deskundigen uit de datacenterwereld die een bijdrage hebben geleverd is flink gegroeid.
Het project definieert de eisen die we dienen te stellen aan een Europese colo-faciliteit zodat deze kabinetten op basis van het Open Rack Version 2‑ontwerp plaats kan bieden. Daarbij is gewerkt met een maximaal gewicht van het kabinet van 500 kilogram en een maximum IT-load van 6,6 kW. Hoewel de OCP-specificatie wereldwijd kan worden toegepast en bovendien uitgaat van een gewicht van 1400 kilogram en een veel hogere IT-load van 36 kW besloot de groep om uit te gaan van een zogeheten ‘minimal viable product’ (MVP). Dit biedt als voordeel dat de checklist zo snel mogelijk kon worden opgeleverd. Werken op basis van de hogere eisen zou veel complexer zijn geweest. Bovendien is het team er van uitgegaan dat zeker 80 procent van de bestaande colo-faciliteiten in Europa met deze MVP-aanpak van ‘must haves’ uit de voeten kan. Daarmee wordt de adoptie van het OCP-design voor een rack dus alleen maar versneld.
Must have en nice to have
De checklist behandelt alle componenten die samen de technische infrastructuur van een datacenter vormen. Al deze componenten zijn in de checklist als een lijst opgenomen. Per component is vervolgens een classificatie gemaakt: ‘must have’, ‘nice to have’ en ‘considerations’ ofwel ‘te overwegen’. Bovendien is per component (de checklist spreekt van ‘attributes’) een aantal relevante parameters opgenomen onder de noemers ‘acceptable’ en ‘optimum’.
De combinatie van ‘must have’ en ‘acceptable’ wordt door het projectteam beschouwd als de minimale eis ofwel de ondergrens waaraan de colo moet voldoen wil het op Open Rack V2 gebaseerde racks kunnen plaatsen. Met dien verstande dat we het dus over een Open Rack V2 hebben met een gewicht van 500 kilo en een maximale IT-load van 6,6 kW.
De ‘nice to have’ attributen worden door het team als niet-essentieel beschouwd. Toch kunnen zij in bepaalde scenario’s voordelen opleveren voor de betrokken colo. Bij de ‘considerations’ gaat het vooral om attributen die afhankelijk zijn van de use cases van de klant van de colo.
Verder is in de checklist informatie opgenomen over de vraag wat voor een bepaalde attribuut als de optimale waarde wordt gezien. Als een colo of de klant van de colo deze waarde implementeert, kan optimaal van de voordelen van het Open Rack-ontwerp worden geprofiteerd.
Indeling checklist
De checklist is ingedeeld in de volgende zogeheten ‘sub system’-delen:
- Architectuur
– Data Center Access
– White Space
- Electrical Systems
- Cooling
– Mechanical
– Climate
- Telecommunication Cabling, Infrastructure, Pathways and Spaces
– Cabling Pathways and Spaces
– Cabling
- Network Infrastructure
Architectural/Data Center Access
Deze sectie van de checklist gaat in op de eisen die gesteld dienen te worden om een volledig gevuld rack in het datacenter te kunnen brengen. Daarmee wordt bedoeld: van de plek waar het rack door een vrachtwagen wordt afgeleverd (dock) naar de zogeheten ontvangstruimte voor goederen in het datacenter zelf. Het projectteam heeft een groot aantal eisen in overweging genomen en in de checklist opgenomen. Denk hierbij aan het feit dat er geen sprake is van een trap of andere obstakels (must have/acceptable) tot een dock met een lift die in staat is het rack direct naar de ontvangstruimte in het datacenter te brengen (must have/optimum).
De must have/acceptable-parameter voor de ontvangstruimte is een hoogte van 2,7 meter en een breedte van 1,2 meter. Daarmee is voldoende ruimte gecreëerd om het rack naar de ruimte te brengen waar het van verpakkingsmateriaal kan worden ontdaan. Bovendien is het belangrijk om goed te kijken naar de helling die bij veel docks van datacenters bestaat. Een volledig gevuld Open Rack weegt 1400–1500 kilogram en zo’n gewicht een helling opduwen kan niet alleen lastig maar ook gevaarlijk zijn. Het is belangrijk dat de hellingshoek maximaal 1:12 is.
Andere must have-attributen die in de checklist zijn opgenomen, kunnen eveneens van groot belang zijn om het in gebruik nemen van Open Racks op een soepele wijze te realiseren. Deze hebben onder andere betrekking op de gang(en) binnen het datacenter. Denk aan de hoogte en breedte van deuren en het maximale gewicht dat in liften is toegestaan.
Architectural/White Space
In de checklist is ten aanzien van dit onderwerp een aantal attributen opgenomen die als ‘must have’ zijn aangemerkt. Open Racks zijn zwaar en veel traditionele colo-faciliteiten zijn niet ontworpen voor het ondersteunen van POD’s die uit 24 Open Rack-kabinetten bestaan. Ook bij een gewicht van 500 kilo per rack – laat staan bij maximaal 1500 kilo – kan een dergelijke POD problemen opleveren. Een must have/acceptable-parameter is daarom dat de vloer 732 kilogram per vierkante meter kan dragen (of 150 lb/feet2 dan wel 7,17 kN/m2).
Electrical Systems
De IT-apparatuur in een Open Rack wordt gevoed via een of twee in het kabinet gemonteerde ‘power shelves’. Deze bevatten AC naar 12V DC omvormers die 12V of 48V via busbars achterin het rack naar de IT-apparaten voeren. Deze power shelve kan tevens Lithium-Ion batterijen bevatten voor back-up (battery back up of in OCP-termen: BBU). Dat levert voor de colo het voordeel op dat niet geïnvesteerd behoeft te worden in een centrale UPS.
Wil een colo in de EU in staat zijn een Open Rack op te nemen met een IT-load van 6,6 kW, dan is de must have/acceptable-eis een capaciteit van 3‑fasen en 16 A en een aansluiting die voldoet aan IEC60309‑2 5. De nice to have-attribuut die in de checklist bovendien als ‘optimum’ is geclassificeerd bestaat uit een energietoevoer die niet van de centrale ‘upstream’ UPS komt maar van het input-distributieboard van de UPS. Voor de colo en de klant van de colo-faciliteit is het van belang te weten hoeveel tijd de generator nodig heeft om op te starten. De BBU dient voldoende autonomietijd te bieden om zeker te zijn dat de IT-apparatuur normaal blijft functioneren terwijl de generator online wordt gebracht.
Cooling
Een van de voordelen van het Open Rack-ontwerp is dat alle onderhoud en alle bekabelingswerkzaamheden aan de voorzijde van het kabinet kunnen plaatsvinden. Is een rack dus in een hot aisle geplaatst, dan behoeft het personeel niet in deze weinig comfortabele omgeving werkzaamheden te verrichten.
In de checklist komt dit terug via een nice to have/optimum om een hot aisle-opstelling te gebruiken. De must have-attributen in deze sectie van de checklist hebben betrekking op het gebruik van een cold aisle of een hot aisle en een luchtvochtigheid die zich binnen de door Ashrae opgestelde limieten bevindt.
Telecommunication Cabling, Infrastructure, Pathways and Spaces
De opstellers van de checklist beschouwen op dit punt als ‘must have/acceptable’ dat netwerkkabels van en naar een Open rack via de bovenkant of de onderkant van het kabinet worden geleid. En vervolgens naar de voorzijde van het rack. ‘Nice to have/optimum’ noemt men het routeren van kabels uitsluitend via de bovenkant van het rack en dan naar de voorzijde.
Network Infrastructure
In dit hoofdstuk staan alleen ‘considerations’ ofwel keuzes die men ter overweging aandraagt. De reden is dat de manier waarop we met de netwerkinfrastructuur omgaan sterk afhangt van de klant van de colo. Attributen die de colo-klant hierbij in overweging dient te nemen is onder andere de maximale link-afstand tussen de zogeheten ‘spine & leaf’ switches, de transmissiesnelheden van de Top of Rack (TOP) switches en het mediatype dat door de TOR-switches wordt gebruikt.
Volgende stappen
De volgende stap voor het project dat tot deze Minimal Viable Product-checklist heeft geleid, is het formeel publiceren van dit document door de OCP Foundation. Zodra dit gebeurd is, kunnen we ervan uitgaan dat er nieuwe projecten zullen worden gestart die voortborduren op deze checklist. Denk hierbij aan onder andere:
- een checklist voor colocatie-datacenters in Noord-Amerika
- een checklist voor enterprise datacenters in zowel Europa als Noord-Amerika
- een checklist voor colo- en enterprise-datacenters die gebruikt worden voor telco-doeleinden
- het ontwikkelen van een OCP-accreditatie voor Colocation White Spaces
- het ontwikkelen van een OCP-programma voor datacenter-vendoren zodat zij de specificaties van hun producten (met of zonder BBU) op de eisen van Open Rack kunnen afstemmen
- het ontwikkelen van een OCP-programma met Open Rack-fabrikanten zodat hun op Open Rack gebaseerde producten compatibel zijn met ODM-hardware (ODM staat voor Original Design Manufacturers)
Meer weten?
- de website van Open Compute Project: http://www.opencompute.org/
- de wiki van het Data Center Project staat hier: http://www.opencompute.org/wiki/Data_Center
- kijk voor de mailinglijst van het Data Center Project op http://lists.opencompute.org/mailman/listinfo/opencompute-datacenter
Mark Dansie is technical project manager bij Inflectiontech en is tevens project manager van deze checklist. Hij is bereikbaar via mark.dansie@inflectiontech.net of @markdansie
