Да се запознаем с 0xide: локалният облачен сървър, който е икономически по-изгоден от електронния облак

На 26-ти октомври 2023 г. компанията Oxide Computer представи „първия в света комерсиален облачен компютър“, анонсиран още през 2020 г. по време на лекцията в Станфорд „Душата на новата машина. Преосмисляне на сървърния компютър“.

Не всички веднага разбраха с какво 0xide се различава от обикновения сървър и защо в маркетинговите материали се нарича „облачен компютър“.

Като начало има смисъл да хвърлим един поглед в миналото….

Кратката история на сървърите

За първи сървър в съвременния смисъл на думата може да се счита IBM 709 (1957 г.). Най-малкото, това е първият компютър в историята, способен на многозадачна работа. В него можеше да се заредят няколко задачи и той да ги изпълнява „едновременно“. Този 70-тонен сървър заема помещение с размери 14×13 метра (плюс още едно по-малко помещение за климатизацията):

Следващият етап е PDP-11 (1970 г.), а след това в продължение на десетилетия новото поколение мейнфреймове определя модата, и това са основно компаниите IBM, Sun Microsystems, Silicon Graphics (те купиха Cray) и други.

Така например през 90-те години Sun Microsystems произведоха корпоративни сървъри в рамките на серията Sun Enterprise като тези:

Днес тези комерсиални мейнфреймове изглеждат като екзотика. През 2000 г. клиентите започнаха да купуват или наемат предимно стандартни сървъри с размер 1U или 2U за инсталиране в сървърен шкаф (също със стандартен размер).

Тези сървъри запазваха стандартната архитектура на персоналния компютър и не се различаваха твърде много от него: същите процесори x86 (сървърна версия), същото хранилище, памет, портове (USB, HDMI и др.), VGA конектор, CD устройство и др.

Тези сървъри вече еволюираха в нещо подобно:

CD устройството е заменено с DVD, а VGA конекторът – с HDMI, но в основата си това е същата стара архитектура на персоналния компютър.

В същото време компании като Google решиха да създадат свой собствен дизайн на сървъри, идеално пригоден за центрове за данни. Така се появява модулният дизайн като Hyperscale (2009 г.): възможно най-евтиният хардуер със стандартни, лесно заменяеми компоненти:

Тук всички ненужни елементи на персоналния компютър са премахнати от сървърите, като е оставен само необходимият „скелет“. В днешно време тези сървъри са се превърнали в нещо подобно:

И в такива:

Създателите на сървърите 0xide съзряха проблем във всичко това. От една страна, компаниите имат голямо желание да инсталират свои собствени сървъри, които са под техен контрол, а не в някакъв отдалечен център за данни.

От друга страна, съществуват само два вида сървъри: универсални „персонални компютри“ с формат 1U/2U и уникални разработки като Hyperscale за центровете за данни. Не е ясно какво да се постави в сървърното помещение на една офис сграда.

Лошо е също така, че хардуерът на сървърите не е оптимизиран за конкретен софтуер, а софтуерът не е оптимизиран за конкретен хардуер. Всички продукти се продават като универсални, т.е. на сървъра може да се постави всяка операционна система и софтуер, а проблемите с разработването на проекти, инсталирането на софтуера, интеграцията и поддръжката падат върху плещите на купувача.

Така се ражда 0xide computer – уникална разработка, която е предназначена да реши тези проблеми. Това е принципно нов подход към сървърите.

Облачният компютър 0xide

Облачният компютър 0xide е сървър от ново поколение, който е инсталиран в помещенията на клиента, но работи като специализиран сървър съвсем като отдалечен център за данни. Тоест клиентът на практика не участва в поддръжката и обслужването му, като всичко е максимално автоматизирано.

0xide е сървърен шкаф с 16 сървъра, както и два 32-портови комутатора (вляво) и пач панел (вдясно).

Той прилича на виртуален хостинг. Фърмуерът веднага предлага да разпредели ресурсите на виртуалните машини:

Можете да поставите отделна операционна система на всяка виртуална машина, да разпределите необходимия брой процесори и памет.

Това означава, че клиентът получава нещо като обикновен споделен хостинг, само че локално вкъщи. Виртуален частен облак. Без да плащате за ресурси, което е обичайно и е стандарт при конвенционалните облаци.

Функции на фърмуера:

• Интегрирани метрики и телеметрия, мониторинг на натоварването и производителността.
• Пълна интеграция на софтуера с хардуера (хипервайзор, панел за управление, съхранение, API крайни точки за разработчици и потребители). Всъщност собственият софтуер е основната характеристика на 0xide, тъй като хардуерът там е доста стандартен (вж. по-долу).
• Разпределение на ресурсите на ниво проекти (квоти).
  Бързо самостоятелно конфигуриране на мрежите и маршрутизацията. Управлението е достъпно чрез API и конзолата.

Спецификациите на сървъра

• Изчислителни модули (sleds): 16, 24 или 32
• Процесори (x86 ядра): 16 до 32 процесора AMD Milan EPYC 7713P (1024-2048 ядра)
• Памет (DRAM): 16 до 32 TiB
• Съхранение на данни: 465,75 – 931,5 TB (3,2 TB NVMe, в касети от десет 2,5-инчови U.2 касети)
• Комутатори (L2/L3): 12,8 Tbps
• Захранвания: 6 (5+1)
• Консумация на енергия (нормална/максимална): 12/15 kW
• Размери: 2354×600×1060 mm
• Тегло: 1145 kg
• Максимална топлинна мощност: 61 416 BTU/h
• Изисквания за въздушен поток: 145,8 × kVA CFM

Такива изчислителни ресурси (2048 ядра, 32 TB памет) в обикновен електронен облак биха стрували огромна сума. Но тук има един-единствен сървър. Той не изисква изграждане и/или персонализиране. Купувате го, инсталирате го и всичко веднага започва да работи, също като виртуалния хостинг или облака, само че безплатно, без да плащате за ресурси.

Американската компания Oxide Computer е създадена през 2019 г., набира служители през 2020 г., пуска първия функционален прототип през 2021 г. и едва в края на 2023 г. започва да приема поръчки за доставка на сървъри, без да публикува цените в публичното пространство. Все още не е известно колко успешна ще бъде тази идея, но първите отзиви са положителни, т.е. хората я харесват.

Излизането от облака: финансовите ползи

Многобройни примери показват, че има преки финансови ползи от преминаването от облака към вътрешен хостинг. Както наемането на сървър, така и собственият хардуер са еднакво изгодни в сравнение с необосновано високите цени на трафика на комерсиалните облачни хостинг услуги като AWS. Така например един обикновен VPS с неособено висока цена се предлага с неограничен трафик, но в облака тези терабайти трафик ще струват хиляди долари.

Разходите на компаниите за облачен хостинг през 2020 г. надхвърлят 100 млрд. долара и продължават да нарастват.

Някои компании дават до 75-80% от приходите си в облака, като това е нещо съвсем обичайно за софтуерните компании.

Това, което за компаниите е разход (загуба), за доставчиците на облачни услуги е печалба (даже свръхпечалба). Според експертни оценки цените на публичните облачни услуги могат да бъдат 10-12 пъти по-високи от разходите за експлоатация на собствени центрове за данни. Оперативният марж на AWS, включващ всички разходи за инфраструктура и развитие, е около 30%, което е много високо.

Съществува мнението, че заради облака прекалено много усложняваме нашите системи. На собствения си хостинг можем да поддържаме нещата много по-опростени, без стотици микрослужби за едно обикновено уеб приложение с максимум хиляда едновременни потребители.

Клиентите на AWS се оплакват от триковете на монополиста, които изглеждат като нелоялна конкуренция. Самите ръководители на AWS казват, че трябва постоянно да оптимизират облаците на клиентите, за да не задлъжнеят прекалено много поради ценовите дисбаланси. Има случаи, в които малък стартъп е изгубил хиляди долари в рамките на един ден.

От декември 2023 г. Google рутинно изтрива всички файлове от неактивните акаунти, а Google Drive губи файловете на потребителите. А и Amazon може случайно да изтрие вашите клъстери Elasticache. Разбираемо е, че нараства броят на хората, които искат да преминат към собствен хостинг, където всичко е под техен контрол.

Локалният облак на свой собствен сървър

Въпреки че за един стартъп или малка компания услугата „облак“ е наистина удобен вариант, за една голяма организация възниква въпросът за рационалното изразходване на средствата. Прекомерните тарифи за трафик и изчисления при облачния хостинг водят до факта, че в някои случаи е много по-евтино да се изградят собствени сървъри. Основното, с разрастването на компанията, е да не се пропусне моментът на достигане на точката на равновесие, когато локалният хостинг става по-изгоден от облачния хостинг. В голям мащаб мигрирането към собствен хостинг може да спести десетки милиони долари, както Dropbox, който мигрира 600 PB потребителски данни от AWS към собствен клъстер. За най-големите софтуерни компании напускането на облака може да намали разходите средно с 50%.

Сървърите на 0xide са само първата лястовичка в прехода към „локалния облак“. На собствените си сървъри можете самостоятелно да инсталирате емулатор на AWS. Например LocalStack.cloud емулира над 80 услуги на AWS:

Това е изключително полезно за локално тестване на облачните приложения и за намаляване на разходите за облачни услуги. Разработката и тестването в локален облак са по-бързи и по-ефективни, отколкото в реалния облак, което означава, че освен това се увеличава скоростта на разработката.

В днешно време всеки може да си постави локален облак, за да дублира/замени някои от скъпите услуги на реалния облак. Мигрирайте частично и постепенно, без да са необходими резки движения и инсталирането на свръхмощна структура. Сървърите 0xide са модулни, могат да се мащабират и всеки може да започне от по-мака и по-достъпна конфигурация, която съответства на неговите нужди.

„Изчисленията в облак са в основата на цифровата трансформация, но въпреки това те остават ограничени до един централизиран модел, който се използва само за отдаване под наем и не предлага други опции. Днес всяко предприятие има финансови нужди, нужди, свързани със сигурността, латентността и надеждността, които изискват от него да има собствена изчислителна инфраструктура, а моделът само под наем го лишава от съвременните облачни възможности за тези случаи на употреба. Ние променяме това“, заяви Стив Тък, главен изпълнителен директор и съосновател на Oxide.