WOW,让人疯狂的F1!

戴尔易安信解决方案 2018-04-25

戴尔易安信解决方案

微信号 DellEMC_Enterprise
功能介绍 戴尔易安信解决方案专注于数字化转型中的前沿技术和解决方案,内容涵盖现代化基础架构、云计算、大数据、物联网及AI等,并通过对全球,特别是中国用户的成功实践案例分析和前沿技术解读,助力企业数字化转型,快人一步!

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愤怒咆哮的引擎声响,

刺激肾上腺的极限速度,

精彩绝伦的弯道超车,

惊心动魄的惨烈碰撞,

以及颁奖典礼上的

欢呼,掌声,奖杯,香槟和美女,

构成了让人疯狂的F1。


F1赛车,当今世界最高水平的赛车比赛,也是媲美奥运会和世界杯的世界三大体育赛事之一,历经六十余年而长盛不衰。F1的独特魅力在于,它将顶尖科技、团队精神、车手智慧和勇气集于一身,比赛性和观赏性俱佳。


科技是F1赛车的支点。F1赛车的每一个部件,引擎、变速箱、悬挂、散热系统、空气动力学套件、方向盘、轮胎乃至每一个零件都经过精心设计和调校,F1赛车制造商们不惜巨资,将最新科技融入F1赛车的设计和制造,以追求速度、控制和安全性的极致。


例如,一台F1引擎重量不能超过100公斤,却需要20多种合金材料、5000多个零件,造价十几万美金;而F1赛车每年的比赛包括测试与练习,大约需使用掉100台引擎。此外,每支车队每年要花费几百万到几千万美元在空气动力学套件的研发上,因为每一站F1赛道都有不同特点,车队永远不能找到一个万能的方案。


从上世纪80年代开始,IT技术也被不断引入F1赛车,但F1的规则也由此发生了一些改变,因为很多人认为,赛车过度依赖于计算机,能够让技术不佳的车手获得优势。


但这并没有阻挡IT和F1赛车的结合。如今,IT技术已经贯穿F1赛车的整个生命周期,从设计、制造、赛事数据记录和分析,以及对车队的支持,几乎每一个环节都已经离不开IT。





F1赛车中的IT科技


“IT支撑着我们所做的一切工作”威廉姆斯车队IT基础架构经理Phil Cooper说道:“从概念和初步设计,到在赛道上开动汽车。如果不用笔记本电脑监控系统,我们甚至不能发动汽车。”


理由在于,F1赛车发动机启动时对液压系统、冷却系统、润滑系统的油量、温度及压力有着严格的要求,启动前需要通过外接计算机时刻监控,只有在标准范围内才能启动。所以F1赛车已经取消了自带的启动控制系统,而是通过外部点火来启动。


空气动力学是F1赛车的关键。从设计上来看,F1赛车实际上并不像一部汽车,而更像一架贴地飞行的战斗机。通过空气动力学设计,F1赛车可以获得巨大的向下压力并减少风阻,从而提升速度和抓地力。有个这样的比喻,如果F1赛车开的足够快,可以贴在天花板上开也不会掉下来。


而现代F1赛车空气动力学的设计则通常需要风洞试验和超级计算机来进行模拟仿真,其中涉及巨大的运算量,HPC系统越强大,设计团队就能获得更快的设计效率。例如凯特汉姆车队曾经采用1500节点的戴尔HPC进行流体力学设计,在100秒的时间内就能有效地建立出风洞测试后的模型图。


除了用于F1赛车的空气动力学设计,IT技术还被广泛应用于F1赛场支持。


过去,F1赛车的胜负很大程度上取决于车手的智慧和经验,就如传奇车王舒马赫,即便是F1赛场一度出现各种新规和限制,舒马赫还是能够屡次站在冠军的领奖台上。


然而,随着大数据分析技术的发展,F1赛车的战术策略以及赛车调校有了更加科学的依据。如今,每台F1赛车上都有超过200个传感器,这些传感器可以将赛车各个时段的车速、发动机转速、油温、油压、摩擦力、轮胎磨损、赛道风速、弯道等一系列数据传输到赛场指挥中心进行分析。


通过分析每场练习赛的数据,F1车队可以根据该赛道环境对赛车进行调校,以获得最佳性能表现;而综合各方面数据,车队也能够在比赛时提醒车手及时调整战术策略,帮助车手争分夺秒。


在F1赛场,“时间”是检验成败的唯一标准,不仅车手要全力以赴,车队也要以最快的速度将大量数据进行分析。正如威廉姆斯车队IT基础架构经理Phil Cooper所说,在赛前练习赛之间,车队工程师将查看数十个数据集,可能只有一个小时的时间来根据这些数据决定如何改善汽车性能。


所以,IT系统的响应速度就显得尤为重要。如前文所提,现代F1赛车每台都有超过200个传感器,这些传感器将产生超过1000个不同类型的数据——这意味着在每场比赛中,每台赛车每小时产生的数据将超过2GB。威廉姆斯车队赛场指挥中心的IT基础架构此前采用的是服务器+NAS存储的方式,随着赛场数据量增大,存储IO出现了瓶颈。


“工程师可能需要长达三分钟的时间来打开数据集进行分析,而他们在练习赛之间只有一个小时来调整汽车”,Phil Cooper说。


显然,这种传统的IT基础架构已经难于承载F1赛场争分夺秒的数据分析需求,威廉姆斯车队也迫切的需要找到一种新的方法,留给工程师更加充裕的调校时间。





戴尔超融合架构的解决之道


Phil Cooper的选择是戴尔XC系列超融合解决方案,因为经过基准测试,超融合架构的优势非常明显。


“它远远超出了我们以前的体系结构。我们模拟了不同的工作负载,它的吞吐量是我们以前在NAS上获得的吞吐量的10到11倍”,Phil Cooper说。因此,威廉姆斯车队在其赛道环境中安装了四台戴尔XC设备,并在位于英国的工厂中安装了五台。


XC系列是戴尔联合Nutanix所推出的超融合基础架构解决方案。2014年6月,戴尔和Nutanix共同宣布了携手开拓超融合市场的合作关系;2014年11月,戴尔售出首台基于第12代服务器平台的超融合产品XC一体机;如今,戴尔已经具备丰富的XC系列产品型号,面向VDI、专用云、数据和协作、扩展等应用场景。




戴尔XC系列能够显著提升吞吐量的秘诀在于,它将计算、存储、网络等资源集成到一起,并且采用了“数据就近”的设计原则,让数据更加靠近计算资源,从而获得了优秀的IO性能。


例如,戴尔XC系列采用了软件定义的方式,将IT资源池化,将数据本地化,避免了不必要的网络传输,最大限度降低了IO路径。同时,戴尔XC系列采用了“读写就近”的设计,虚拟机优先使用本地数据,并且无需管理员干预,这样能够缩短IO延迟,提升IO性能。


此外,戴尔XC系列支持SSD、HDD多级存储,且支持SSD内容缓存,能够智能的放置冷热数据,热点数据放到SSD,冷数据放到HDD,提供更加优化的性能,并且无需用户干预。同时SSD还可以作为读写缓存,从而使得性能更加优化。




得益于采用了戴尔XC系列,威廉姆斯车队将数据集的加载时间从过去的两到三分钟缩短到只需六秒钟。如果你是一名F1赛车的发烧友,你一定懂得这样的时间节省意味着什么,在F1赛场上,0.1秒就是输和赢的差距。


除了优秀的IO能力,让Phil Cooper选择戴尔XC系列的另外两个原因是成本和可靠性。


在F1赛季期间,威廉姆斯车队的赛道IT基础架构会和团队一起去往世界各地,它将推动整个运作过程,并为超过120个员工提供支持,从数据分析到发送电子邮件,无所不包。IT设备经常要经受一些恶劣的条件,比如安装在满是灰尘且没有空调的潮湿车库中,所以威廉姆斯车队通常每两年就要更新一次硬件。同时,F1赛事遍布全球各个赛区,IT设备的运输也会带来很高的成本。


部署戴尔XC系列之后,这些问题迎刃而解。戴尔XC超融合架构将计算、存储、网络等单元融合到一个机箱之中,并将资源池化,实现资源整合,减少了物理设备的数量——这帮助威廉姆斯车队大幅减少了将设备运送到每个国际汽车大奖赛的成本,相当于每个赛季节省了150, 000美元。而威廉姆斯车队现在可以将这些资金用于改善汽车性能。据预测,在该解决方案的三年预期生命周期内,它将在赛道和工厂环境中收回100 %的投资。




IT基础架构的可靠性和可用性对于威廉姆斯车队来说至关重要,一旦IT系统出现故障,可能就会错失一场比赛。而戴尔XC系列经受住了酷热、潮湿等恶劣环境的考验,坚固耐用;同时戴尔XC系列提供了多副本功能,并且采用了自愈的高弹性架构,如果某节点发生故障,集群可以自动把业务迁移到其他节点,虚拟机程序还可以启动。控制器虚拟机如果出现故障,也会被其他节点的控制器虚拟机接管。高可靠和可用性为威廉姆斯车队的赛事支撑提供了更加安全稳固的保障。


戴尔XC系列能够打动Phil Cooper的另一个原因是便捷的部署功能。“由于它是超融合设备,因此我们只需要通过10 GbE网络把它们连接在一起,对Nutanix应用设置一些IP地址,群集就自动建立了。在一个小时之内,我们就能开始配置虚拟机了。以前,我们必须创建一个Internet SCSI (iSCSI) LUN,将其映射到安全组,让其访问ESX主机,然后在LUN上构建虚拟机。现在,我们只需要单击模板。不需要成为专家就能操作。”


Phil Cooper表示,得益于戴尔XC系列的自动化部署功能,威廉姆斯车队员工能够在一小时内设置设备并配置软件定义存储,而使用传统服务器和存储设计,他们可能需要两周时间。这样员工便有时间升级威廉姆斯车队的赛道网络、维修区控制墙和车库环境。



戴尔超融合让你快人一步


F1并不是世界上最快的汽车,它的终极目标也不是追求绝对速度,而是要在规则之下,跑的比别人更快。


同理,在当前的数字化转型大潮中,企业在同样的游戏规则中需要快人一步,才能取得最终的胜利。这就需要正确的工具和方法。


超融合基础架构的问世,给这些希望“快人一步”的企业提供了有力的转型工具。如戴尔XC系列超融合解决方案,提供了相比传统IT基础架构更加快速的部署方式、更快的性能和更加便捷的管理,让企业在IT基础架构层面的工作进一步简化,从而将更多的精力投入于业务本身。




所以,超融合架构可以视为是IT基础架构的进一步进化,它代表了IT架构的一种新的发展方向。而今,超融合架构已经被越来越多的行业和企业所接受,Gartner预测,到2019年超融合市场将达到50亿美元规模,并将在2020年步入数据中心主流。


不难预见,作为超融合架构中的代表产品,戴尔XC系列也将迎来更加广阔的市场空间。