過去1年間、Facebookはネットワーク機器の開発の基準に多くの興味深いものをもたらしました。 さらに、ほとんどの開発者が自分のプロジェクトを専有する場合、Facebookは他の人に革新をもたらします。 実際、一般の人々に情報交換を提供することが目標である企業にとって、この仕事のモデルは理にかなっています。 同時に、オープンな作業スキームにより、Facebookはお金を節約できます。 過去3年間インフラストラクチャ担当副社長であるジェームステイラーによると、FacebookはOpen Compute Projectのメンバーが独自の仕様で作業できるようにすることで、 20億ドル以上を節約しました。
さらに、OCPコミュニティによって開発されたオープンなトップオブラックスイッチであるWedgeが普及しています。 これに続いて6-Pack 、 FBOSSおよびOpenBNCが続きました 。 Facebookは、米国アイオワ州アルトゥーンにあるOpen Compute Projectの開発に基づいて、新しいデータセンターを構築しました。 同時に、会社はこのプロジェクトに関するすべての必要な情報を提供しました。 他の企業のデータセンターで使用できるいくつかのアイデアがあり、DCのサイズはさまざまです。
Facebookクラスターデザイン
最初の画像は、AltunのDCの集約クラスター設計を示しています。 開発者は、4ポストデータセンターのアーキテクチャを呼び出します。 ここでは、最大255個のラックをToRスイッチを介して高密度クラスタースイッチ（CSW）に結合できます。 RSWでは、最大44個の10Gダウンリンクと4個または8個の10Gアップリンクを使用できます。 4つのCWSと接続されたRSWがクラスターを構成します。
4つの集約されたFatCat（FC）スイッチは、クラスターを単一のシステムに結合します。 各CSWには、4つのFCのいずれかと40G接続があります。 80Gガードリングは各クラスター内でCWSを統合し、FCは160Gガードリングに接続されます。
これは、システムの信頼性や実用性など、いくつかの理由で非常に優れた構造です。 ただし、Facebookにとってはこれだけでは十分ではありませんでした。 実際、この種のアーキテクチャの多くの問題は、CSWおよびFCに非常に大きなスイッチを設置する必要があるためです。
アルトゥーナはどうした？
Altoonaの新世代データセンターのアーキテクチャでは、このタイプのアーキテクチャの最高の機能を維持しながら、クラスタアーキテクチャの問題のほとんどが解決されています。
たとえば、ここではいくつかの大きなスイッチが使用されているのではなく、多くの小さなスイッチが使用されています。 さらに、各スイッチは負荷のわずかな割合を担います。1つのスイッチの障害は重大な問題ではありません。
また、このようなDCでは、資本および運用コストが削減されます。
このタイプのデータセンターのサイズと電力の増加は、非常に短時間で実行され、従来のDCよりもはるかに安価です。
このようなDCのネットワークトポロジを次の図に示します。Closをすばやく認識できます。 クラスター設計で数百のラックを使用する代わりに、ここでは各トポロジユニットが48ラックを担当します。
以下は、この種のデータセンターのトポロジの3次元図です。
Facebookの代表者は、データセンターのモジュール設計により、特定の要素を追加または削除して、データセンターの構造を非常に迅速に変更できると主張しています。 すべての変更は、最小限の費用で最小限の時間で行われます。 この観点については、ここで詳しく説明します。
Facebookの新しいタイプのデータセンターの利点は、ベースブロックを変更することなく、オブジェクトを任意のサイズにスケーリングできるアーキテクチャで小さなスイッチを使用できることです。
スイッチは、Accton、Quanta、Celestica、Dell、およびその他の企業から使用できます。 同時に、32個の40Gポートを備えたQuantaからのスイッチのコストは7,495ドルで、24個の40Gポートを備えたジュニパーQFX5100のコストは3万弱です。
ハイパースケーリング-それは何ですか？
ほとんどの通信専門家は、この用語をAmazon、Google、Facebookなどの巨人にのみ適用しています。 ただし、この用語は、スケーリングを非常に短時間で変更できることを意味します。 ハイパースケールのデータセンターは比較的小さくてもかまいませんが、インフラストラクチャに根本的な変更を加えることなくいつでも増やすことができます。 また、この場合、最初に使用されたのと同じスイッチと接続を使用できるようにする必要があります。
DCには数個のラックしか存在できませんが、すでにハイパースケールDCにできます。
ハイパースケーリングに関する別の誤解は、このタイプのDCが1つ以上のメインアプリケーションでの最適な動作のために「シャープ化」されるという信念です。 これは完全に真実ではありません。 理想的には、ハイパースケール設計とは、DCがビッグデータ、検索アプリケーション、またはソーシャルメディアと連携するのと同じくらい簡単に、数百のビジネスアプリケーションをサポートできることを意味します。
Facebook DCに関しては、ここで問題なく、特定の瞬間に必要なだけブロックとレイヤーを追加できます。