ATCA現場---中興通訊：ATCA的現在與發(fā)展
2008/05/22
演講題目：ATCA的現在與發(fā)展
演講人：中興通訊業(yè)務軟件中國區(qū)市場總監(jiān)——佟凌霖
演講內容：
大家早上好！今天我為大家做一個關于中興通訊ATCA1000刀片服務器的應用和發(fā)展的演講。
中興通訊目前作為國內最大的上市通訊設備制造商，針對電信運營的硬件和軟件方面都在國內處于領先地位。應該說，從整個國內的趨勢以及政府導向來看，節(jié)能減排今后將會作為運營商重點關注的一個趨勢。從這個趨勢來看，如何將節(jié)能減排貫徹到運營商每一個生產、管理的環(huán)節(jié)中，也是我們設備制造商重點關注的一個問題。中興通訊作為一個硬件和軟件都有產品的公司，我們不斷地把軟件產品和硬件產品融合起來，用開放式的平臺為運營商下一步更多的節(jié)能減排工作提供我們的幫助。中興通訊這幾年也做了一些成功的案例以及經驗，所以我們在這里想拿出來跟大家做一個分享，也希望能夠為大會做一點貢獻。
今天我講兩方面的內容，分析一下節(jié)能減排為什么對于運營商來說這么重要，中興通訊在節(jié)能減排方面做的努力。
2007年國務院成立了專門的節(jié)能減排小組，負責部署節(jié)能減排工作。07年國務院公布了節(jié)能減排綜合性服務方案，提出十一五期間，國民生產總值能耗降低10%左右。通信行業(yè)平均每年耗電量在2000億度以上，相當于二氧化碳排放量1700萬噸。由此可以看到，通訊行業(yè)環(huán)境污染、廢氣排放還是相當厲害的。針對今后能源逐步的減少，普通大眾通訊的需求不斷增長，整個通信業(yè)的發(fā)展規(guī)模都在不斷地擴張過程中，如何能夠保證通信業(yè)能夠在能源消耗上所占的比例越來越小，這也是我們思考的一個問題。今后整個通信業(yè)的數據中心更多的成本不是來自于采購的硬件或者是硬件維護，而是能源消耗，能源在成本中所占的比例越來越高。隨著城市的集中化和人類居住的集中化，在大城市中，如果能夠有機房面積，以及包括通訊設備所占的面積，也會成為運營商非常關注的問題。如何能夠把我們的通訊設備更小更集中地在機房中按放，這也是我們一個主要的課題。在這個過程中，我們也提到今后是不是能夠有一兩套服務器，或者是能夠替代目前整個的機房，或者是一整套的ATCA能夠起到一層樓IT設備的總量，這是我們的一個愿景，也是我們下一步努力的方向。
從現在的調查來看，整個IT領域的能源消耗已經達到運行成本的25%，運營商采購IT設備的時候會考慮綠色節(jié)能減排方案，服務器、數據設備占據大量數據中心的耗電量，降低能耗是我們構建綠色數據中心的主要手段。下一代綠色數據中心已經成為業(yè)界的趨勢，怎么樣保證綠色數據中心能夠長久的發(fā)展？這是我們主要方案的內容。如果說我們買一臺1U的服務器，每年大約要花費1600美元的成本，其中700美元用于支付電費，而目前一臺入門級的服務器3000美元，這臺服務器四年時間花費的電力成本已經超出了服務器的購買成本，我們要更多關注它的功耗、能耗以及今后運行的一系列成本。
中興通訊在解決這些問題方面做了哪些努力，以及我們的經驗。目前中興通訊從2005年開始參與ATCA的研發(fā)工作，到目前我們有成系列化的中興通訊ATCA服務器解決方案，包含多種不同性能、不同種類的ATCA服務器，無論是在性能上，還是在功能上，都根據具體的使用、具體的場合、具體的業(yè)務應用方式進行使用。目前中興通訊一直都是負責整個ATCA PICMG組織的成員之一。對于國內CCSA組織，中興通訊負擔起關于技術要求的制定工作，歷經三次改稿、一年的努力，目前已經送審通過。中興通訊積極參與高標委負責的刀片服務器標準的制定，以及刀片服務器的展示。05年，中興通訊開始了ATCA的預研工作。06年，第一款刀片服務器和第一款ATCA機框設計完成。07年，第二款刀片服務器設計完成。07年9月，第二款ATCA機框設計完成。ATCA1000產品，內部首先經過多重測試，完全符合電信級設計要求。中興通訊從成立之初到現在，一直專注于在整個通信領域的設備制造，所以在硬件制造和軟件加載方面積累了豐富的經驗，利用這些經驗，中興通訊在新的ATCA架構刀片服務器推出的時候，也是利用中興通訊在業(yè)內的經驗，使它能夠在各種測試中符合電信級設備的要求，像散熱測試、抗震測試、噪音測試等等。
整體A1000解決方案包括幾方面，硬件平臺主要包括主控單元，負責各個機框的管理和通信方式。機框管理單元是對機框內的單板進行預警、調度。還包括數據庫單元、負載均衡單元，在整個使用過程中，負載均衡是非常關鍵的一個因素。針對不同的系統，定制了不同的高可用性的刀片。在軟件平臺上，對于中興通訊來說，我們不僅僅是制造硬件平臺，我們是把硬件平臺和實際的通訊應用結合在一起，所以我們針對不同的通訊應用有不同的業(yè)務管理軟件，針對不同的管理軟件，針對不同的應用，我們還有一些相關的增強型軟件。在應用軟件方面，這是一個開放平臺，我們的應用軟件是完全駕馭在這個開放的平臺上。我們針對短信、彩信、流媒體、WAP瀏覽等不同的業(yè)務，根據數據的大小以及包的特殊性，業(yè)務特征都是不同的，所以我們在通用平臺的基礎上，還針對不同的業(yè)務設計了不同種類的刀片，能夠把刀片最大的性能發(fā)揮出來。節(jié)能減排，一方面我們在設計的時候把硬件平臺設計成節(jié)能減排的體系，一方面通過我們不斷挖掘硬件處理能力，挖掘系統的潛力，實現單套平臺能夠替代過去多套的平臺，這樣實際上也是實現了節(jié)能減排的方案。對于整個刀片體系，我們的主控單元、管理單元、數據庫單元都是可以通用的。我們針對不同的業(yè)務選擇不同的刀片。在有些平臺中相關的統計、計費對穩(wěn)定性要求很高，我們選擇一些CPU更成熟的刀片是用在這一類的應用上。統一的管理和維護，它可以支持硬件部署和業(yè)務的快速安裝、備份和恢復。
A1000ATCA的特點，具備機框智能化的溫度調節(jié)，因為在整個機框中安放了多路溫度傳感器，根據溫度情況智能化地調節(jié)整個機框和服務器溫度的流向。支持全直流供電，有效降低分散式交流轉換損耗。先進的刀片硬件設計，結合業(yè)務軟件優(yōu)化更加節(jié)能。優(yōu)異的系統散熱能夠降低機房冷卻系統能耗。如果我們把每一個機房的溫度適當提高5度到10度，每年將會為國家?guī)韼资f億度能源的節(jié)約，這也是能夠為運營商帶來直接的成本節(jié)省。具體通過哪些手段實現這些特點呢？在整個刀片內遍布服務器內部的溫度傳感器是非常重要的，通過不斷地監(jiān)測、不斷地改善，能夠讓整個機框內的溫度流向更加合理。冗余的進風口傳感器準確探知溫度，控制整個機框內溫度控制智能化選擇。六個高風壓的風扇，全部是智能化的調度，確保最少的功率完成最大的工作，使整個刀片處在恒定的安全區(qū)。防塵設備也是定期更換，同時也可以告知預警信息，如果塵土過多，它也會自動地進行提醒，通知管理者定期地更換進風濾風口。整個刀片如果在25度的工作環(huán)境，12片刀片，整體機框風扇的功耗小于120瓦，平均到每一個服務器小于10瓦，這是一個非常驚人的數字，為運營商帶來電費上的節(jié)約。在采用多種新的技術上，在原先的基礎上降低了30%的功耗，單板電源設計可以達到90%到95%的高效率，整體電源功耗10瓦到20瓦，采用低功耗CPU可以降低功耗20%到30%。根據整體的單板設計情況，熱管高效散熱片可以更有效地降低CPU功耗，內存選擇DDR2，整體功耗降低30%到40%。綜合考慮到各個元器件、各個主要部件綜合性功耗的降低，使每一個產品設計的細節(jié)都力求達到精益求精的境界，保證設計出來的產品符合低功耗的策略。
A1000支持機房的溫度總體提高25度到30度，如果說一層擁有20臺到30臺空調機房，一年能節(jié)約10萬度左右的電。如果服務器在更高的溫度環(huán)境下使用，對于運營商來說，交換機的設備溫度不能太高，我們也考慮可以采用局部冷卻方案，保證存儲設備的溫度能夠適當降低，整體功耗還是遠遠低于整體環(huán)境溫度的功耗。
介紹兩個應用案例，中興通訊WAP網關以及多媒體彩信。剛才徐博士提到，我們和中國移動研究所做了ITC測試，彩信中心基于電信級架構的評估測試。除了所有ATCA功能性測試以外，我們還針對ATCA架構的一些性能測試，以及特殊應用模式的測試。在24小時內，系統的穩(wěn)定性達到808條每秒，準確度達到99.999%。整個系統在被測的24小時過程中，沒有出現ATCA板卡泄露、業(yè)務進程重啟等情況。目前中興通訊ATCA平臺業(yè)務服務器無論在國內還是國外都得到了廣泛的應用，特別在中國移動的彩信和WAP上，以及在中國電信的IPTV、全球影像上，都得到了廣泛的應用。我們有一個工具SWaP，我們選用了兩種業(yè)務，中興通訊的彩信和WAP業(yè)務。我們針對不同的硬件平臺測相關處理能力的測試，綜合得到一個SWap值。中興通訊8G內存的服務器能達到1.08，SWap值遠遠領先。
綜合以上，雖然刀片服務器目前在整個電信業(yè)領域的應用還遠遠達不到目前小靈通服務器應用的深度和范圍。但是ATCA刀片服務器有其特有的特點，它會逐漸成為一種新的趨勢，也會逐漸在整個電信業(yè)進行廣泛應用以及替換現有的高能耗、高占地的設備。
06年到08年我們完成了兩款刀片服務器的設計、生產包括廣泛應用。08年，我們將會在現有的基礎上提升30%，同時支持64位刀片。08年下半年，我們會將它的工作溫度再提高5度。08年底，我們刀片將會支持動態(tài)的能耗控制、負載均衡，性能再提升30%。通過這些方面，我們希望更多地和移動運營商、固定運營商以及其他客戶共同地在ATCA上謀求更加廣泛的發(fā)展！
謝謝大家！
通訊世界網
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