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12.02.2015 - 

Modularer Switch "6-pack"

Facebooks Vision vom skalierbaren Data Center nimmt Gestalt an

Thomas Cloer war viele Jahre lang verantwortlich für die Nachrichten auf computerwoche.de.
Er sorgt außerdem ziemlich rund um die Uhr bei Twitter dafür, dass niemand Weltbewegendes verpasst, treibt sich auch sonst im Social Web herum (auch wieder bei Facebook) und bloggt auf teezeh.de. Apple-affin, bei Smartphones polymorph-pervers.
Auch die Ciscos und Junipers dieser Welt müssen sich jetzt wärmer anziehen: Facebook hat einen modulare und programmierbare Switching-Plattform für seine Hyperscale-Rechenzentren entwickelt und legt das Design im Rahmen des Open Compute Project offen.

Bei der Entwicklung von "6-pack" (so heißt der neue Switch wegen seiner sechs Einschübe) habe Facebook besonderen Wert darauf gelegt, Hardware und Software voneinander zu trennen, schreibt "TechCrunch": Jeder Teil des Systems sei voll programmierbar und gebe dem Konzern damit die Flexibilität, die er brauche. Die Grundlagen für 6-pack hatte Facebook bereits im vergangenen Sommer mit dem ebenfalls als Open Hardware entwickelten Top-of-Rack-Switch "Wedge" und dem speziell darauf abgestimmten Linux-Derivat "FBoss" gelegt.

Der modulare Switch 6-pack von Facebook
Der modulare Switch 6-pack von Facebook
Foto: Facebook

Facebook setzt in seinen Hyperscale-Rechenzentren auf ein neues, besonders flexibles Fabric als Netztopologie. Dabei läuft das komplette Data Center mit einem einzigen Hochleistungsnetz. Es gibt keine herkömmlichen Cluster mehr, sonder nur noch Server-Pods, die alle miteinander verbunden sind. Und genau hier kommt 6-pack ins Spiel, das als Switch nicht mehr oben im Rack, sondern im Fabric selbst sitzt.

Facebook schreibt dazu: "Die 6-pack-Plattform ist der Kern unseres neuen Fabrics und verwendet Wedge als Grundbaustein. Es handelt sich um einen Full-Mesh-, nicht blockierenden, zweistufigen Switch mit zwölf unabhängigen Switching-Elementen. Jedes unabhängige Element kann 1,28 Tbps switchen. [...] Jedes Element fährt sein eigenes Betriebssystem auf dem lokalen Server und ist komplett unabhängig, von den Switching-Aspekten bis hin zur Low-Level-Board-Kontrolle und Kühlung." Das Ganze gibt es in zwei Konfigurationen - eine mit 16x40 GE-Ports an der Vorderseite und 640G (16x40GE) auf der Rückseite; die zweite ist zur Aggregation gedacht und exponiert ihre kompletten 1,28T auf der Rückseite.

Den ganzen Aufwand einer Neuentwicklung "from scratch" musste Facebook notgedrungen selbst betreiben, weil kommerziell erhältliche Lösungen in puncto Geschwindigkeit und Skalierbarkeit zu schwachbrüstig waren. "Die Netzbranche war nicht offen genug", sagt Matt Corddry, Facebooks Director of Hardware Engineering. "Unsere Technologie mit kommerzieller Netzausrüstung zu erweitern und wachsen zu lassen ist schwierig. Wir hatten nicht genug Visibilität und Kontrolle. Viele der kommerziellen Ansätze sind geschlossene Kombinationen aus Software und Hardware."

Mit der Offenlegung der 6-pack-Spezfikationen über das Open Compute Project hat nun theoretisch jedes Unternehmen die Option, sich künftig ein Data Center à la Facebook hinzustellen. "Grundsätzlich sehen wir es als einen Teil unserer Auftrags, die Welt offener und konnektierter zu machen", sagt Corddry. "Das ist kein Geheimauftrag und keine Hidden Agenda, sondern einfach Teil unserer Mission."

Einer Mission, die als Teil eines Trends zu Eigenentwicklungen, Direkteinkauf bei einstrigen Auftragsfertigern in Taiwan und Software-Defined-Everything den herömmlichen Herstellern von Servern oder Netzausrüstung schwer zu schaffen macht. "Für traditionelle Server- oder Netzleute sind die Margen einfach brutal schwierig", kommentiert der IDC-Analyst Matt Eastwood im "Wall Street Journal". Im vergangenen Jahr hätten rund 1000 Entwickler außerhalb von Facebook zu Hardware beigetragen, die Facebook Open Source gestellt hatte, schreibt die "New York Times".

Bei Produkten wie 6-pack geht es Facebook weniger um den Preis als vielmehr um die Möglichkeit, ein System schnell an sich verändernde Anforderungen anpassen zu können. "Es gibt auch Effizienzen bei Personal und Geld und Total-Cost-of-Ownership-Modellen", erklärt Jay Parikh, Vice President of Engineering bei Facebook. "Bei unseren großen Wettens setzen wir aber auf große Zugewinne bei der Flexibilität." Und wenn man wolle, dass die Branche ihre Praktiken überdenke, dann müsse man technische Fortschritte wie den neuen Switch publizieren.

Facebook jedenfalls möchte seine Software irgendwann so ausgefuchst und automatisiert haben, dass eine einzige Person das gesamte Netz des Unternehmens beaufsichtigen kann. Najam Ahmad, der die Netzentwicklung bei Facebook leitet, sagt allerdings nicht, dass der Konzern nicht mehr bei kommerziellen Netzausrüstern einkaufen würde. Eher dränge man die Lieferanten dazu, die gewünschte Hardware ohne proprietäre eigene Software anzubieten. "Unterschiedliche Anbieter stecken in unterschiedlichen Entwicklungsstufen oder Denkprozessen", so Ahmad. Facebook habe da "ein bisschen an die Grenzen gehen" müssen, indem es verschiedene Data-Center-Technologien selbst entwickelt habe.

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