ATCA現(xiàn)場(chǎng)---中興通訊：ATCA的現(xiàn)在與發(fā)展
2008/05/22
演講題目：ATCA的現(xiàn)在與發(fā)展
演講人：中興通訊業(yè)務(wù)軟件中國(guó)區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)——佟凌霖
演講內(nèi)容：
大家早上好！今天我為大家做一個(gè)關(guān)于中興通訊ATCA1000刀片服務(wù)器的應(yīng)用和發(fā)展的演講。
中興通訊目前作為國(guó)內(nèi)最大的上市通訊設(shè)備制造商，針對(duì)電信運(yùn)營(yíng)的硬件和軟件方面都在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。應(yīng)該說(shuō)，從整個(gè)國(guó)內(nèi)的趨勢(shì)以及政府導(dǎo)向來(lái)看，節(jié)能減排今后將會(huì)作為運(yùn)營(yíng)商重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)趨勢(shì)。從這個(gè)趨勢(shì)來(lái)看，如何將節(jié)能減排貫徹到運(yùn)營(yíng)商每一個(gè)生產(chǎn)、管理的環(huán)節(jié)中，也是我們?cè)O(shè)備制造商重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。中興通訊作為一個(gè)硬件和軟件都有產(chǎn)品的公司，我們不斷地把軟件產(chǎn)品和硬件產(chǎn)品融合起來(lái)，用開(kāi)放式的平臺(tái)為運(yùn)營(yíng)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(jīng)驗(yàn)，所以我們?cè)谶@里想拿出來(lái)跟大家做一個(gè)分享，也希望能夠?yàn)榇髸?huì)做一點(diǎn)貢獻(xiàn)。
今天我講兩方面的內(nèi)容，分析一下節(jié)能減排為什么對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)這么重要，中興通訊在節(jié)能減排方面做的努力。
2007年國(guó)務(wù)院成立了專(zhuān)門(mén)的節(jié)能減排小組，負(fù)責(zé)部署節(jié)能減排工作。07年國(guó)務(wù)院公布了節(jié)能減排綜合性服務(wù)方案，提出十一五期間，國(guó)民生產(chǎn)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(dāng)于二氧化碳排放量1700萬(wàn)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(dāng)厲害的。針對(duì)今后能源逐步的減少，普通大眾通訊的需求不斷增長(zhǎng)，整個(gè)通信業(yè)的發(fā)展規(guī)模都在不斷地?cái)U(kuò)張過(guò)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(lái)越小，這也是我們思考的一個(gè)問(wèn)題。今后整個(gè)通信業(yè)的數(shù)據(jù)中心更多的成本不是來(lái)自于采購(gòu)的硬件或者是硬件維護(hù)，而是能源消耗，能源在成本中所占的比例越來(lái)越高。隨著城市的集中化和人類(lèi)居住的集中化，在大城市中，如果能夠有機(jī)房面積，以及包括通訊設(shè)備所占的面積，也會(huì)成為運(yùn)營(yíng)商非常關(guān)注的問(wèn)題。如何能夠把我們的通訊設(shè)備更小更集中地在機(jī)房中按放，這也是我們一個(gè)主要的課題。在這個(gè)過(guò)程中，我們也提到今后是不是能夠有一兩套服務(wù)器，或者是能夠替代目前整個(gè)的機(jī)房，或者是一整套的ATCA能夠起到一層樓IT設(shè)備的總量，這是我們的一個(gè)愿景，也是我們下一步努力的方向。
從現(xiàn)在的調(diào)查來(lái)看，整個(gè)IT領(lǐng)域的能源消耗已經(jīng)達(dá)到運(yùn)行成本的25%，運(yùn)營(yíng)商采購(gòu)IT設(shè)備的時(shí)候會(huì)考慮綠色節(jié)能減排方案，服務(wù)器、數(shù)據(jù)設(shè)備占據(jù)大量數(shù)據(jù)中心的耗電量，降低能耗是我們構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心的主要手段。下一代綠色數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為業(yè)界的趨勢(shì)，怎么樣保證綠色數(shù)據(jù)中心能夠長(zhǎng)久的發(fā)展？這是我們主要方案的內(nèi)容。如果說(shuō)我們買(mǎi)一臺(tái)1U的服務(wù)器，每年大約要花費(fèi)1600美元的成本，其中700美元用于支付電費(fèi)，而目前一臺(tái)入門(mén)級(jí)的服務(wù)器3000美元，這臺(tái)服務(wù)器四年時(shí)間花費(fèi)的電力成本已經(jīng)超出了服務(wù)器的購(gòu)買(mǎi)成本，我們要更多關(guān)注它的功耗、能耗以及今后運(yùn)行的一系列成本。
中興通訊在解決這些問(wèn)題方面做了哪些努力，以及我們的經(jīng)驗(yàn)。目前中興通訊從2005年開(kāi)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(wù)器解決方案，包含多種不同性能、不同種類(lèi)的ATCA服務(wù)器，無(wú)論是在性能上，還是在功能上，都根據(jù)具體的使用、具體的場(chǎng)合、具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用方式進(jìn)行使用。目前中興通訊一直都是負(fù)責(zé)整個(gè)ATCA PICMG組織的成員之一。對(duì)于國(guó)內(nèi)CCSA組織，中興通訊負(fù)擔(dān)起關(guān)于技術(shù)要求的制定工作，歷經(jīng)三次改稿、一年的努力，目前已經(jīng)送審?fù)ㄟ^(guò)。中興通訊積極參與高標(biāo)委負(fù)責(zé)的刀片服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)的制定，以及刀片服務(wù)器的展示。05年，中興通訊開(kāi)始了ATCA的預(yù)研工作。06年，第一款刀片服務(wù)器和第一款A(yù)TCA機(jī)框設(shè)計(jì)完成。07年，第二款刀片服務(wù)器設(shè)計(jì)完成。07年9月，第二款A(yù)TCA機(jī)框設(shè)計(jì)完成。ATCA1000產(chǎn)品，內(nèi)部首先經(jīng)過(guò)多重測(cè)試，完全符合電信級(jí)設(shè)計(jì)要求。中興通訊從成立之初到現(xiàn)在，一直專(zhuān)注于在整個(gè)通信領(lǐng)域的設(shè)備制造，所以在硬件制造和軟件加載方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，利用這些經(jīng)驗(yàn)，中興通訊在新的ATCA架構(gòu)刀片服務(wù)器推出的時(shí)候，也是利用中興通訊在業(yè)內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)，使它能夠在各種測(cè)試中符合電信級(jí)設(shè)備的要求，像散熱測(cè)試、抗震測(cè)試、噪音測(cè)試等等。
整體A1000解決方案包括幾方面，硬件平臺(tái)主要包括主控單元，負(fù)責(zé)各個(gè)機(jī)框的管理和通信方式。機(jī)框管理單元是對(duì)機(jī)框內(nèi)的單板進(jìn)行預(yù)警、調(diào)度。還包括數(shù)據(jù)庫(kù)單元、負(fù)載均衡單元，在整個(gè)使用過(guò)程中，負(fù)載均衡是非常關(guān)鍵的一個(gè)因素。針對(duì)不同的系統(tǒng)，定制了不同的高可用性的刀片。在軟件平臺(tái)上，對(duì)于中興通訊來(lái)說(shuō)，我們不僅僅是制造硬件平臺(tái)，我們是把硬件平臺(tái)和實(shí)際的通訊應(yīng)用結(jié)合在一起，所以我們針對(duì)不同的通訊應(yīng)用有不同的業(yè)務(wù)管理軟件，針對(duì)不同的管理軟件，針對(duì)不同的應(yīng)用，我們還有一些相關(guān)的增強(qiáng)型軟件。在應(yīng)用軟件方面，這是一個(gè)開(kāi)放平臺(tái)，我們的應(yīng)用軟件是完全駕馭在這個(gè)開(kāi)放的平臺(tái)上。我們針對(duì)短信、彩信、流媒體、WAP瀏覽等不同的業(yè)務(wù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的大小以及包的特殊性，業(yè)務(wù)特征都是不同的，所以我們?cè)谕ㄓ闷脚_(tái)的基礎(chǔ)上，還針對(duì)不同的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)了不同種類(lèi)的刀片，能夠把刀片最大的性能發(fā)揮出來(lái)。節(jié)能減排，一方面我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候把硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)成節(jié)能減排的體系，一方面通過(guò)我們不斷挖掘硬件處理能力，挖掘系統(tǒng)的潛力，實(shí)現(xiàn)單套平臺(tái)能夠替代過(guò)去多套的平臺(tái)，這樣實(shí)際上也是實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的方案。對(duì)于整個(gè)刀片體系，我們的主控單元、管理單元、數(shù)據(jù)庫(kù)單元都是可以通用的。我們針對(duì)不同的業(yè)務(wù)選擇不同的刀片。在有些平臺(tái)中相關(guān)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)費(fèi)對(duì)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(lèi)的應(yīng)用上。統(tǒng)一的管理和維護(hù)，它可以支持硬件部署和業(yè)務(wù)的快速安裝、備份和恢復(fù)。
A1000ATCA的特點(diǎn)，具備機(jī)框智能化的溫度調(diào)節(jié)，因?yàn)樵谡麄�(gè)機(jī)框中安放了多路溫度傳感器，根據(jù)溫度情況智能化地調(diào)節(jié)整個(gè)機(jī)框和服務(wù)器溫度的流向。支持全直流供電，有效降低分散式交流轉(zhuǎn)換損耗。先進(jìn)的刀片硬件設(shè)計(jì)，結(jié)合業(yè)務(wù)軟件優(yōu)化更加節(jié)能。優(yōu)異的系統(tǒng)散熱能夠降低機(jī)房冷卻系統(tǒng)能耗。如果我們把每一個(gè)機(jī)房的溫度適當(dāng)提高5度到10度，每年將會(huì)為國(guó)家?guī)?lái)幾十萬(wàn)億度能源的節(jié)約，這也是能夠?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商帶來(lái)直接的成本節(jié)省。具體通過(guò)哪些手段實(shí)現(xiàn)這些特點(diǎn)呢？在整個(gè)刀片內(nèi)遍布服務(wù)器內(nèi)部的溫度傳感器是非常重要的，通過(guò)不斷地監(jiān)測(cè)、不斷地改善，能夠讓整個(gè)機(jī)框內(nèi)的溫度流向更加合理。冗余的進(jìn)風(fēng)口傳感器準(zhǔn)確探知溫度，控制整個(gè)機(jī)框內(nèi)溫度控制智能化選擇。六個(gè)高風(fēng)壓的風(fēng)扇，全部是智能化的調(diào)度，確保最少的功率完成最大的工作，使整個(gè)刀片處在恒定的安全區(qū)。防塵設(shè)備也是定期更換，同時(shí)也可以告知預(yù)警信息，如果塵土過(guò)多，它也會(huì)自動(dòng)地進(jìn)行提醒，通知管理者定期地更換進(jìn)風(fēng)濾風(fēng)口。整個(gè)刀片如果在25度的工作環(huán)境，12片刀片，整體機(jī)框風(fēng)扇的功耗小于120瓦，平均到每一個(gè)服務(wù)器小于10瓦，這是一個(gè)非常驚人的數(shù)字，為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)電費(fèi)上的節(jié)約。在采用多種新的技術(shù)上，在原先的基礎(chǔ)上降低了30%的功耗，單板電源設(shè)計(jì)可以達(dá)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(jù)整體的單板設(shè)計(jì)情況，熱管高效散熱片可以更有效地降低CPU功耗，內(nèi)存選擇DDR2，整體功耗降低30%到40%。綜合考慮到各個(gè)元器件、各個(gè)主要部件綜合性功耗的降低，使每一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)都力求達(dá)到精益求精的境界，保證設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品符合低功耗的策略。
A1000支持機(jī)房的溫度總體提高25度到30度，如果說(shuō)一層擁有20臺(tái)到30臺(tái)空調(diào)機(jī)房，一年能節(jié)約10萬(wàn)度左右的電。如果服務(wù)器在更高的溫度環(huán)境下使用，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，交換機(jī)的設(shè)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(chǔ)設(shè)備的溫度能夠適當(dāng)降低，整體功耗還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于整體環(huán)境溫度的功耗。
介紹兩個(gè)應(yīng)用案例，中興通訊WAP網(wǎng)關(guān)以及多媒體彩信。剛才徐博士提到，我們和中國(guó)移動(dòng)研究所做了ITC測(cè)試，彩信中心基于電信級(jí)架構(gòu)的評(píng)估測(cè)試。除了所有ATCA功能性測(cè)試以外，我們還針對(duì)ATCA架構(gòu)的一些性能測(cè)試，以及特殊應(yīng)用模式的測(cè)試。在24小時(shí)內(nèi)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性達(dá)到808條每秒，準(zhǔn)確度達(dá)到99.999%。整個(gè)系統(tǒng)在被測(cè)的24小時(shí)過(guò)程中，沒(méi)有出現(xiàn)ATCA板卡泄露、業(yè)務(wù)進(jìn)程重啟等情況。目前中興通訊ATCA平臺(tái)業(yè)務(wù)服務(wù)器無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都得到了廣泛的應(yīng)用，特別在中國(guó)移動(dòng)的彩信和WAP上，以及在中國(guó)電信的IPTV、全球影像上，都得到了廣泛的應(yīng)用。我們有一個(gè)工具SWaP，我們選用了兩種業(yè)務(wù)，中興通訊的彩信和WAP業(yè)務(wù)。我們針對(duì)不同的硬件平臺(tái)測(cè)相關(guān)處理能力的測(cè)試，綜合得到一個(gè)SWap值。中興通訊8G內(nèi)存的服務(wù)器能達(dá)到1.08，SWap值遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先。
綜合以上，雖然刀片服務(wù)器目前在整個(gè)電信業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到目前小靈通服務(wù)器應(yīng)用的深度和范圍。但是ATCA刀片服務(wù)器有其特有的特點(diǎn)，它會(huì)逐漸成為一種新的趨勢(shì)，也會(huì)逐漸在整個(gè)電信業(yè)進(jìn)行廣泛應(yīng)用以及替換現(xiàn)有的高能耗、高占地的設(shè)備。
06年到08年我們完成了兩款刀片服務(wù)器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)包括廣泛應(yīng)用。08年，我們將會(huì)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上提升30%，同時(shí)支持64位刀片。08年下半年，我們會(huì)將它的工作溫度再提高5度。08年底，我們刀片將會(huì)支持動(dòng)態(tài)的能耗控制、負(fù)載均衡，性能再提升30%。通過(guò)這些方面，我們希望更多地和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商、固定運(yùn)營(yíng)商以及其他客戶(hù)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(wǎng)
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