Компания Cloudflare, которая эксплуатирует сеть доставки контента, используемую также для служб защиты от DDoS для веб-сайтов, взялась за расширение своей глобальной сети центров обработки данных (CDN). Такие сети обычно состоят из компактных узлов, которые должны быть расположены во многих местах по всему миру.

По мере расширения компания делает ставку на архитектуру ARM, альтернативу архитектуре процессоров Intel x86, которая занимала господствующее положение на рынке центров обработки данных в течение многих десятилетий.

Cloudflare только что открыла новый центр обработки данных в Макао, Рияде и Рейкьявике. Действуют центры в Стамбуле, Катманду, Пномпене, Бейруте и родном городе главного управляющего Мэттью Принса, Солт-Лейк-Сити. «Наша цель в ближайший месяц — 31 новый сайт в течение 31 дня, и 22 из них уже оснащены оборудованием и почти готовы к запуску в эксплуатацию», — заявил он. Это амбициозная цель, которой, как признает управляющий, компания может и не достичь: в 2012 году в рамках аналогичного проекта появилось 10 центров обработки данных за 30 дней, но Принс ожидает, что будет достигнут по крайней мере близкий результат. Добавление многих новых центров позволит компании построить сеть, устойчивую в отношении любой атаки типа «отказ в обслуживании» (DDoS), нацеленной против GitHub, вроде случившейся в феврале (https://www.wired.com/story/github-ddos-memcached/). Это была крупнейшая из когда-либо зарегистрированных атак такого типа, но Cloudflare регулярно сталкивается с масштабными атаками против своих клиентов, как утверждает Принс.

Один из способов, применяемых Cloudflare для сокращения затрат, состоит в соединении узлов сети с локальными поставщиками услуг Интернета. «Доставка оборудования в удаленные районы обходится немного дороже, поэтому капитальные затраты слегка возрастают, но стоимость полосы пропускания безусловно перекрывает этот изъян. И если вы приедете туда, то сможете напрямую подключиться к поставщикам услуг Интернета и обмениваться трафиком бесплатно», — поясняет Принс.

Расходы также снижаются благодаря предварительной настройке маршрутизаторов в новых центрах обработки данных (обычно на существующих площадках для размещения серверов заказчика), благодаря которой инженеры могут дистанционно настраивать и эксплуатировать серверы, выполняя загрузку PXE через VPN из ближайшего сайта Cloudflare. Многие площадки, используемые компанией, никто из сотрудников никогда не посещает.

К концу 2018 года, как отмечает Принс, компания планирует иметь центры обработки данных в 200 городах по всему миру (в начале марта их было 125). «На этом этапе примерно 95% населения мира будет жить в городах с центрами обработки данных Cloudflare, — считает Принс. — Мы постоянно приближаем оборудование к потребителю. Мы выясняем, где находится крупный населенный центр, и движемся туда».

С появлением беспроводных сетей 5G такой подход приобретает еще большее значение, так как приложения следующего поколения раздвигают границы возможностей мобильных устройств. «Возникает вопрос, в какой степени мобильные устройства способны воспользоваться окружающей вычислительной инфраструктурой, чтобы расширить свою функциональность», — говорит Принс.

Отказ от Intel

Чтобы упростить дальнейшее расширение, специалисты Cloudflare запланировали крупное архитектурное изменение. В скором времени компания начнет развертывать в центрах обработки данных серверы на базе ARM. Принс ожидает, что альтернативу x86 будет дешевле приобрести и эксплуатировать благодаря меньшему энергопотреблению и особенностям рабочей нагрузки Cloudflare.

Компания уже отказалась от SSD-накопителей Intel, выяснив, что их рабочие характеристики не соответствуют ее требованиям. Все серверы Cloudflare используют SSD-накопители для кэширования данных с защищаемых веб-сайтов. «Скорее всего, к четвертому кварталу 2018 года мы уже не будем ничего покупать у Intel, — полагает Принс. — Думаю, в настоящее время мы достигли такого состояния, что можем полностью перейти на ARM. Как выяснили наши аналитики, даже если бы компания Intel давала нам микросхемы бесплатно, переход на ARM все равно был бы целесообразен благодаря экономии энергии».

Это утверждение вряд ли справедливо для любого центра обработки данных, но ARM подходит для рабочей нагрузки Cloudflare. Микросхемы с низким потреблением энергии также будут уместны в городах, где серверы размещаются на старом и менее эффективном оборудовании.

«Каждый запрос, поступающий в Cloudflare, независим от остальных запросов, поэтому нам нужно как можно больше ядер на единицу мощности, — объясняет Принс. — Единственная метрика, которой мы уделяем внимание, — это число ядер на ватт и число запросов на ватт». По этому показателю ARM-процессоры Qualcomm Centriq выглядят очень хорошо. «У них очень высокое соотношение количества ядер к потреблению энергии в моделях поколения 1, и в поколении 2 их преимущество еще больше возрастет», — считает Принс.

Компания Qualcomm начала выпускать Centriq, предназначенный для гипермасштабируемых «облачных» платформ, в ноябре 2017 года. Гипермасштабируемые приборы, которые занимают огромную долю рынка микросхем для серверов, широко используют архитектуру ARM. Так, в 2017 году компания Microsoft заявляла, что в будущем эта архитектура сможет обеспечивать половину всей ее рабочей нагрузки.

Команда Cloudflare (в которую входят бывшие инженеры Intel) первоначально не предполагала, что процессоры ARM так хорошо подойдут для ее нужд, особенно учитывая, что служба построена на основе открытого программного обеспечения. «Инженеры начали тестировать рабочие нагрузки и были поражены. Все оказалось гораздо проще, чем мы думали, — подчеркнул в заключение своего выступления Принс. — Производительность уже стала выше, а экономия энергии просто невероятная».