Как команда Sauber F1 повысила эффективность и производительность своей инфраструктуры c помощью FlexPod и VMware

Инновационные 200 миль в час

Толпы фанатов, шквал эмоций, рев двигателей, досадные поражения и блестящие победы, знаменитости и море шампанского – все это является частью всем известной «Формулы-1». Но помимо всего прочего «королевские гонки» – это еще и спорт высоких технологий.

ИТ-процессы, проектирование и производство являются основными составляющими деятельности компании Sauber Motorsport AG. Превратив возможности ИТ в свои конкурентные преимущества, команда Sauber F1 успешно соревнуется с более крупными, финансово состоятельными и известными командами, такими как Ferrari, Mercedes и McLaren.

Решения FlexPod для ЦОД компаний NetApp и Cisco, а также программное обеспечение NetApp MetroCluster, позволяющее обеспечить постоянную готовность критически важных приложений, являются основой ИТ-инфраструктуры Sauber Motorsport AG. Решения NetApp отвечают за скорость и маневренность, которые в спорте необходимы для принятия критически важных решений, где тысячная доля секунды может отделять от победы или поражения.

Формула успеха

Швейцарская компания Sauber Motorsport AG, основанная Петером Заубером, действует в лице команды Sauber F1. В компании порядка 300 специалистов, которые занимаются разработкой и производством гоночных автомобилей. Головной офис находится в городе Хинвиль, где также расположен завод и здание с ветровыми туннелями, в котором тестируются прототипы гоночных машин на предмет аэродинамических характеристик. Такой вид спорта, как гонки «Формулы-1», подразумевает значительный контроль технических и спортивных элементов. Регулирование и проверка касаются буквально всего: начиная от двигателей и спецификаций шин, заканчивая расположением выхлопной трубы, высотой носового конуса и даже временем, которое команда может потратить на тестирование в туннеле.

FlexPod: как устроен мобильный центр обработки данных[Мобильный центр обработки данных]

Партнерские отношения с NetApp компания начала выстраивать в 2007 году, когда удалось реализовать первое решение на базе MetroCluster в дата-центре Хинвиль. Также перед компанией стояла задача организации полноценной передвижной системы и мобильного дата-центра, который присутствовал бы на объекте гонок. В итоге для мобильного ЦОД был выбран FlexPod, реализованный совместно с NetApp и Cisco. Мобильный ЦОД получился небольшого размера и веса, что позволяет с легкостью транспортировать его на самолетах и грузовиках. Что касается функциональности – специалисты компании могут запускать все имеющиеся инструменты и анализировать события на трассе. Согласно полученным результатам, FlexPod работает надежно в различных условиях, будь то холодный день на трассе в Германии или жаркие заезды в душном Сингапуре с его 100 градусами по Фаренгейту.

Обеспечение надежности

Участники «Формулы-1», как правило, добираются до объекта соревнований в понедельник, а сам заезд выпадает на выходные. При этом гоночные болиды доставляются в разобранном виде и собираются к четвергу, после чего инспектируются представителями ФИФА и пилотами команды. Активность на трассе начинается в пятницу, когда проводятся две практические сессии, а третья сессия и отборочные соревнования проходят в субботу. На анализ данных отводится два дня, и простой системы недопустим.

Платформа FlexPod перемещается с командой на каждый объект гонок, а это более 20 ежегодных гоночных событий в 19 странах. Гонки проводятся в разных уголках земли в среднем две недели в период с марта по ноябрь. Во время переездов или перелетов платформа может подвергаться различным нагрузкам, возможно, даже ударам. Именно поэтому ее делают надежной, способной пережить те или иные воздействия. За все время работы с FlexPod никогда не возникало сбоев. Но если бы сбой произошел, это была бы настоящая катастрофа, которая отразилась бы на безопасном запуске машин, не говоря уже о возможности оптимизации скорости. Без надежной инфраструктуры, позволяющей принимать критически важные решения как на трассе, так и вне ее, команда была бы отброшена на 20 лет назад, когда пилоты, оставшись наедине с проблемой, не могли конкурировать с технически подкованными командами. Сегодня Sauber F1 работает в режиме постоянной готовности без возможности возврата назад.

Помимо вышеназванного, FlexPod используется и для тонкой настройки установок автомобиля. С помощью этой платформы происходит сбор данных с болидов, причем в любой момент времени. Данные, включающие информацию об использовании топлива, температуры, информацию о двигателях и другие параметры с датчиков обратной связи, передаются в FlexPod. Команда использует телеметрические показатели вместе с данными о состоянии трассы, запуская новые симуляции в FlexPod как до, так и в процессе самой гонки, сравнивая, как виртуальная модель соотносится с актуальными настройками автомобиля. Согласно результатам, полученным с трассы, специалисты Sauber F1 выполняют корректировку на лету, производя тонкую настройку автомобиля и повышая его производительность. Вносятся изменения, касающиеся охлаждения, в том числе оборудуются пит-стопы, что позволяет проводить замену шин с минимальными рисками. Выполняется сбор данных более чем со 100 сенсоров, расположенных на болидах. Поскольку сенсоры являются ключевой составляющей принятия решений, их преимущества всегда сопоставляются с дополнительным весом, который они добавляют машине.

Компоненты FlexPod

Платформа FlexPod объединяет двухузловой кластер NetApp FAS2040 и NetApp SyncMirror, за счет чего происходит репликация данных. А мобильный центр данных состоит из восьми блейд-серверов Cisco® Unified Computing System и свитча Cisco Nexus.

Рисунок 1. Инфраструктура мобильного центра данных гоночной трассы

Хотя рассматривались альтернативные блейд-решения, опыт работы с NetApp и Cisco оказался преимущественным, а предварительная диагностика платформы FlexPod продемонстрировала явную выгоду от ее использования.

Результаты, получаемые во время практических сессий, квалификационных заездов и в конце каждой гонки, реплицируются с помощью NetApp SnapMirror на MetroCluster в Хинвиль. Вся информация передается через MPLS-линки со скоростью 4 Мбит/с. Средняя задержка при передаче данных с гоночной трассы в головной офис составляет около 15 минут.

NetApp MetroCluster

Все корпоративные системы Sauber F1 базируются на решении NetApp MetroCluster, образуя хранилища, расположенные в двух дата-центрах города Хинвиль. При этом в основном ЦОД работают все бизнес-системы компании, а во вторичном – системы для инжиниринга. В общей сложности запущено 40 крупных технических и бизнес-приложений, а за год генерируется около 20 Тб новых данных.

Компоненты MetroCluster

Рисунок 2. Инфраструктура дата-центров в Хинвиле

Данные реплицируются синхронно между двумя узлами кластера, при этом первая система NetApp FAS3240 находится в здании завода, вторая NetApp FAS3240 примерно в 247 футах от нее в здании ветровых турбин. Благодаря централизации сервисов компания смогла значительно снизить стоимость управления ИТ. Узел MetroCluster поддерживает все технологические системы на базе Windows и Linux. Системы NetApp хранят суммарные результаты вычислений, выполняемых на высокопроизводительном вычислительном кластере, состоящем из сотен узлов. Ветряные туннельные системы генерируют значительный поток данных, получаемый путем измерения прижимной силы, распределения давления, сопротивления воздуха и других процессов, связанных с тестированием как самой конструкции, так и отдельно взятых компонентов.

В офисном здании узел NetApp MetroCluster (сконфигурированный с SATA-дисками) представляет собой хранилище, используемое производственными и офисными системами. При этом сама инфраструктура виртуализирована на 90 процентов, где на пяти серверах VMware ESX запущено более 55 экземпляров виртуальных машин. Кроме этого, компания планирует использовать дополнительный кластер, необходимый для поддержания 100 виртуальных рабочих станций, которые позволят избавиться от 80 физических устаревших рабочих узлов, так что отдельные инженеры смогут работать с несколькими настольными средами.

В Sauber F1 отмечают, что MetroCluster удовлетворяет 99 процентов имеющихся требований и обеспечивает бесперебойную работу. Все данные синхронно записываются в оба дата-центра, и если в одном из них происходит какой-либо сбой, выполняется автоматическое переключение на доступный дата-центр без потери самих данных. На то, чтобы возобновить доступность определенного сервиса, уходит несколько секунд, в результате чего пользователи даже не успевают заметить проблему.

Высокая производительность и снижение стоимости

Масштабирование хранилищ и увеличение производительности по требованию помогают реагировать на любые изменения в ходе гонок. Благодаря этому проектная группа при сборе данных может вносить определенные изменения. В Sauber F1 отмечают увеличение производительности благодаря использованию интеллектуального кеширования NetApp Flash Cache.

Преимуществом является и то, что за счет дисков SATA удается снизить стоимость без ущерба для скорости. В окружении виртуального сервера, где используется дедупликация в сочетании с Flash Cache, удается сохранить имеющийся потенциал и увеличить производительность в три раза. Поскольку 40 виртуальных машин попадают под процесс дедупликации, только одна из них считывается с диска, а остальные 39 загружаются из кеша. Пользователи баз данных отмечают увеличение времени отклика, особенно в процессе масштабных обновлений, связанных с данными в таблицах. Дедупликация позволяет сэкономить от 8 до 10 Гбайт места на рабочих станциях, что является важным преимуществом особенно в момент нахождения на гоночной трассе, поскольку излишний вес сказывается на общей стоимости передвижения. Дедупликация помогает добиться эффективного масштабирования.

Перенос виртуального серверного и клиентского окружения на высокоэффективный FlexPod позволило уменьшить количество шкафов с четырех до двух и снизить общий вес оборудования на 50 %, сократив в том числе и транспортные расходы.

Используемые технологии

Если вы планируете создание собственного облака с использованием технологий NetApp и VMware, то в центре компетенции NetApp вы можете выбрать, протестировать и заказать свою систему хранения данных NetApp, серверное и сетевое оборудование CISCO, а также собрать и протестировать нужную вам программно-аппаратную конфигурацию для построения частного облака на основе VMware.