Virtuelle Huawei-Konferenz zur digitalen Industrietransformation Von Bau bis Beschleunigung: Technik für das Rechenzentrum der Zukunft

Autor / Redakteur: lic.rer.publ. Ariane Rüdiger / Ulrike Ostler

Um Rechenzentren fit fürs AI-Zeitalter und für die Zeit ohne Kohlendioxid-Emissionen zu machen, stellte der chinesische Infrastrukturlieferant Huawei eine ganze Reihe neuer Technologien vor. Sie reichen vom Datacenter-Bau bis zur Datenvernetzung..

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Huawei senkt mit modularen Systemen die Bauzeit von Rechenzentren auf Monate.
Huawei senkt mit modularen Systemen die Bauzeit von Rechenzentren auf Monate.
(Bild: Huawei)

„Rechenzentren werden zum Superhirn für die Entscheidungsfindung in Unternehmen“, proklamierte Peter Zhang, Direktor Produktportfolio Solution Sales Enterprise der Huawei Enterprise Group anlässlich einer virtuellen Tagung des Unternehmens zur digitalen Transformation industrieller Branchen im März. Dafür brauche man mehr Rechenleistung, keinerlei Datenverluste, einen effizienten Datenfluss und einen reduzierten Kohlendioxidausstoß.

Mit zahlreichen neuen Lösungen versucht Huawei, diesen Zielen näher zu kommen. Sie adressieren alle Bereiche der Datacenter-Infrastruktur und deren Lebenszyklen.

Rechenzentren nach dem Lego-Prinzip

Schon beim Bau setzt Huawei mit „FusionDC“ an. Vom ersten Spatenstich bis zur Inbetriebnahme eines Rechenzentrums vergehen nach diesem Konzept nur sechs bis neun Monate. Denn die Datacenter werden aus vorfabrizierten Bauelementen wie ein Legohaus zusammengesetzt.

Entsprechende Bauvorhaben erzeugen laut Huawei 80 Prozent weniger Bauschutt und Wasserverbrauch als üblich, und beim irgendwann erforderlichen Rückbau des Rechenzentrums liegt die Recyclingquote bei 80 Prozent. Der ROI reduziert sich auf zwei Jahre, das Investitionsrisiko um 60 Prozent.

Intelligente, rechenzentrumsweite Kühlalgorithmen

Auch die Kühlung will Huawei optimieren. Die Mittel dafür: Eng an die Wärmequelle gekoppelte Kühlsysteme, gekapselte Rechnergänge, freie Kühlung, wo immer möglich, Dampfkompressions- und indirekte Verdunstungskühlung. Dazu kommt eine übergreifende AI-angereicherte Steuerung.

Die Angebote der „Super Cooling“-Serie von Huawei umfassen beispielsweise Dampfkompressionsradiatoren direkt auf dem Board, was die Wärmeverteilung um 20 Prozent verbessert. Verbesserte Lüfter mit stärker verwirbeltem Luftstrom (Mixed-Flow) verdreifachen den Luftdurchsatz, während der Stromverbrauch auf die Hälfte fällt.

Das systemweite Kühl-Management „iCooling@AI“ automatisiert übergreifend die Steuerung der Kühlsysteme. Die intelligente Software sammelt an mehr als 700 Erfassungsstellen Daten zu rund 20 Parametern.

Dann wird sie in der Huawei Cloud trainiert. Die Inferenz findet lokal statt und wählt innerhalb einer Minute die besten Kühlungsregeln aus 1,4 Millionen möglichen Kombinationen aus.

Multitalentierte Stromversorgung

Auch beim Strom hat Huawei etwas zu bieten: Für seine modulare Unterrechungsfreie Stromversorgung (USV) mit 3U-Modulen zu jeweils 100 Kilovoltampere reklamiert der Hersteller im intelligenten Online-Betrieb einen Wirkungsgrad von 99,1 Prozent und bei Doppelwandlung von 97 Prozent.

"Rechenzentren müssen mehr leisten und gleichzeitig weniger Energie verbrauchen und weniger Kohlendioxid ausstoßen.", Winter Han, Direktor Data Center Facility Solution Markteing Support bei Huawei.
"Rechenzentren müssen mehr leisten und gleichzeitig weniger Energie verbrauchen und weniger Kohlendioxid ausstoßen.", Winter Han, Direktor Data Center Facility Solution Markteing Support bei Huawei.
(Bild: Huawei/Rüdiger)

Die Stromversorgung „iPowerCube“ kann Energie von diversen Erzeugungsformen (Netz, Solar, …) aufnehmen und auf unterschiedlichen Spannngsebenen abgeben. Das reduziert das nötige Equipment für die Strombereitstellung und auch die Stromkosten – nach Huaweis Angaben um bis zu 60 Prozent.

Auch weniger Diesel wird so verbraucht. Diese Technologien setzt Huawei in seinen eigenen Rechenzentren bereits erfolgreich ein.

Server-Cluster-Superlativ

Aber auch bei den IT-Systemen im engeren Sinn denkt Huawei nach vorn. Ein Beispiel dafür ist der „Fusion Server Pro“ auf Basis der jeweils aktuellen Intel-Prozessorserie, derzeit „Xeon Scalable“. In dem Gerät stecken diverse Akzeleratoren: Ein Boot-Beschleuniger senkt den Zeitbedarf fürs Hochfahren auf ein Drittel, eine intelligente Beschleunigerkarte sorgt dafür, dass heterogene Anwendungen um ein Drittel schneller abgearbeitet werden.

Der Server-Cluster „Fusion Pod“ bietet enorme Serverdichte und wird flüssig gekühlt.
Der Server-Cluster „Fusion Pod“ bietet enorme Serverdichte und wird flüssig gekühlt.
(Bild: Huawei)

Einen hochdichten Rechen-Cluster bringt Huawei mit „Fusion Pod“ auf den Markt. Das System hat eine extrem hohe Rechendichte, Flüssigkühlung und einen PUE-Wert von lediglich 1,1. Dazu kommen weitere Finessen: So können alle Konnektoren (Strom, Kühlung, Ethernet) blind gesteckt werden.

Eine neues intelligente Server-Management erkennt sich anbahnende Risiken, etwa demnächst ausfallende Teile, 7 bis 30 Tage vor einem Ausfall, reduziert den Wartungs-Zeitbedarf erheblich und steigert die Energie-Effizienz. Die Bereitstellungszeit für Server sinkt laut Huawei auf ein Zehntel der Zeit, der Vorgang ist voll automatisiert.

Ein Serverinventar erstellt die Software innerhalb von Sekunden mit höchster Genauigkeit. Insgesamt reklamiert Huawei 30 Prozent effektivere Betriebs- und Wartungsabläufe.

Huawei setzt auf NVMe over ROCE

Storage im Rechenzentrum muss immer höhere Ansprüche erfüllen, weil Daten immer mehr und immer wichtiger werden. Hier setzt Huawei auf All-Flash und ein IP-Netzwerk auf Basis von NVMe over ROCE sowie ebenfalls auf ein mit AI angereichertes Management. Die angepeilte Geschwindigkeit zur Storage-Anbindung ist 400 Gigabit pro Sekunde.

Nicht nur im Highend, auch bei Midrange-Storage brauche man höchste Qualität, meint Huawei, um aus den anfallenden Datenmassen ausreichenden Nutzen zu ziehen. Basis dafür sind aus Huawei-Sicht die All-Flash-Plattform „Oceanstor“ sowie das Datensicherungssystem „Ocean Protect“.

Sieben Neunen und kaum Leistungsverlust

Oceanstor erreicht eine Zuverlässigkeit von sieben Neunen und toleriert es, wenn sieben von acht Controllern ausfallen. Die Geräte schaffen bis zu 21 Millionen IOPS. Die Leistung sinkt, wenn alle Zusatzdienste arbeiten, nur um zehn Prozent. Planung, Provisionierung und Fehleranalyse/-beseitigung laufen automatisiert, die Konfiguration wird laufend und in Echtzeit optimiert.

Damit keine Daten mehr verloren gehen und die Latenz sinkt, hat Huawei zudem ein hyperkonvergentes Konzept für die Vernetzung des Rechenzentrums entwickelt. Das neue DCN (Data Center Network) soll 100mal so viel leisten, auf das Hundertfache skalieren und die Kapazität um den Faktor 1000 erhöhen. Vor allem soll es keine Datenpakete mehr verlieren.

Cloud Fabric 3.0: 1.000mal so viel Kapazität

Dazu wurde Huaweis Cloud Fabric auf Version 3.0 aktualisiert. Mit einem neuen Algorithmus, „iLossless“, wird rechenzentrumsweit die Geschwindigkeit aller Verbindungen so gesteuert, dass sämtliche Pakete sofort ohne Resend ihr Ziel erreichen. Denn, so Huawei, bei einer Paketverlustrate von nur 0,1 Prozent, in Ethernet-Netzen durchaus üblich, sinkt die Rechenleistung bereits um die Hälfte.

Müssen keinerlei Pakete doppelt verschickt werden, verdoppelt sich daher die Rechenleistung ohne neue Hardware. Dafür hat Huawei die Datacenter-Switch-Serie „Cloud Engine“ (Ethernet-Switches zur Storage-Vernetzung im Rechenzentrum) runderneuert.

„Cloud Engine“ SAN-Switches binden Storage mit 400 Gbit/s Ethernet an.
„Cloud Engine“ SAN-Switches binden Storage mit 400 Gbit/s Ethernet an.
(Bild: Huawei)

Ebenfalls neu ist ein zu Cloud Engine passende, netzwerkweit arbeitendes Management. Die Software macht sich sich die innerhalb von 30 Jahren gesammelten Daten aus Huawei-Netzen zunutze.

Ein wichtiges Feature ist der so genannter Knowledge Graph. Diese dynamische Grafik kann mehr als 1.000 Relationen zwischen Netzwerkentitäten erfassen und erkennt mittels Inferenz neun von zehn Netzwerkfehlern. Durch ständiges Dazulernen kann sich diese Rate auf 97 Prozent erhöhen.

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Über den Autor

lic.rer.publ. Ariane Rüdiger

lic.rer.publ. Ariane Rüdiger

Freie Journalistin, Redaktionsbüro Rüdiger