OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 1

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1 OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 1

2 IET-gibb & Open Source OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 2

3 IET-gibb im Überblick seit Sommer 2013 eigene Informatik OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 3

4 Hauptziele IET-Unterrichtsnetz Das IET-Unterrichtsnetz bildet das Rückgrat für den handlungsorientierten, praxisnahen Informatikunterricht und muss integraler Bestandteil in der Gestaltung und Durchführung des Fachunterrichts sein. Das IET-Unterrichtsnetz muss für die Lernenden transparent sein und soll in seiner Gesamtheit im Unterricht mit einbezogen werden (Anschauungsobjekt). Der Leistungsumfang des IET-Unterrichtsnetzes richtet sich nach den zu vermittelnden Handlungskompetenzen und deren Handlungszielen OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 4

5 Leistungsumfang IET-Unterrichtsnetz OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 5

6 Damit wir vom Gleichen sprechen Open Source wird oft irrtümlicherweise als Synonym für unentgeltlich verwendet. Anstelle von Lizenzkosten werden häufig Subskriptionskosten verlangt, welche in der Regel jedoch niedriger ausfallen als die Lizenzbeträge für proprietäre Software. Der Begriff Open Source ist von der Organisation Open Source Initiative definiert worden und basiert im Wesentlichen auf folgenden Grundsätzen Die Software (d. h. der Quelltext) liegt in einer für den Menschen lesbaren und verständlichen Form vor. Die Software darf beliebig kopiert, verbreitet und genutzt werden. Die Software darf verändert und in der veränderten Form weitergegeben werden. frei übersetzt und zusammengefasst aus Open Source Definition OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 6

7 fünf Gründe für den Einsatz von OSS keine Lizenzkosten offene Standards Herstellerunabhängigkeit Plattformunabhängigkeit Erweiterbarkeit durch Zugang zum Quellcode OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 7

8 Serverinfrastruktur IET-Unterrichtsnetz IBM Storewize V Terabyte HD IBM Flex mit 7 Nodes x240 - je 164 Gigabyte RAM - je 2 CPU 8 Core à 2.6 GHz OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 8

9 Architektur IET-Unterrichtsnetz ~ gibbix-hosts OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 9

10 Architektur IET-Unterrichtsnetz - OSS ~ gibbix-hosts OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 10

11 Architektur IET-Unterrichtsnetz - OSS ~500 OSS-Komponenten 7 RHEV Hypervisor 6 UCS-Server 7 Debian Server 1 pfsense-firewall 40 Ubuntu Thinclients 321 Fedora Thinclients gibbix-hosts OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 11

12 Architektur IET-Unterrichtsnetz - OSS

13 IET-gibbix Lernumgebung OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 13

14 IET-gibbix Lernumgebung OSS OSS-Komponenten 4 Ubuntu-Server LAMP Sqlite Proftp ISC-Bind ISC-DHCP 2 IPFire-Firewalls 2 Vyatta-Router 2 Kubuntu-Clients Eclipse Wireshark Sublime Phyton OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 14

15 gibbix im Praxiseinsatz OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 15

16 gibbix im Praxiseinsatz OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 16

17 Danke OSS Thementag - gibb & Open Source - B. Loosli 17

18 The OpenPOWER Foundation or What about open source for hardware? OSS Thementag Gewerblich-Industrielle Berufsschule Bern April 22, 2015 Heiner Giefers IBM Research - Zurich 2014 OpenPOWER Foundation

19 IBM Research World's largest information technology research organization More than 3,000 scientists and engineers IBM invested $6B on R&D in 2014 T.J Watson Austin Almaden Brazil Ireland Zurich Haifa Africa India China Tokyo Australia OpenPOWER Foundation

20 - IBM Research - Zurich - Established in different nationalities - Open Collaboration: - FP7: 277 projects, 1,900 partners - H2020: 52 applications, 341 partners - Two Nobel Prizes (1986 and 1987) - Binnig and Rohrer Nanotechnology Centre opened in OpenPOWER Foundation

21 Scientific Departments Cognitive Computing & Computational Sciences: next generation cognitive systems and technologies, big data and secure information management, HPC and computational sciences Big Data Industry and Cloud Solutions: transforming industries through data and domain specific algorithms, delivering secure enterprise solutions on the Cloud, and enabling systems of engagement for enterprises Cloud & Computing Infrastructure: novel server and accelerator architectures, softwaredefined environments, security, infrastructure for big data management, technologies for moving big data on logical & physical layers, all-flash storage systems and next-generation memory technologies Science & Technology: underpin each of the new organizations and will explore science and research projects to discover new technologies including a new focus on quantum technologies or storing and processing information Atoms OpenPOWER Foundation

22 A Look into the Crystal Ball? not really! In times of rapid market changes it becomes more and more difficult to predict what innovations we might expect to see in the future. Instead, let s discuss the question how to establish an environment in which innovative ideas can be efficiently and effectively turned into quality products that are highly desirable and marketable OpenPOWER Foundation

23 OpenPOWER: An Open Innovation Business Model and Approach Old business model: Keep technology closed and offer proprietary solutions produced within the walls of one company End of Moore s Law Hyperscalers Visibility Future data centers require significant improvements in energy efficiency such as Google, Microsoft, Facebook and Amazon deploy low-cost, scale-out systems Increase the relevance of the Power architecture in the data center Customization Competition Open Platform OpenPOWER OpenPOWER Foundation

24 Open Server Ecosystem to Drive Industry Innovation Open Development OpenPOWER enables greater innovation through both open software and open hardware User needs and motivation Collaboration across multiple thought leaders Collaborative development model drives collective thought leadership, simultaneously across multiple disciplines Economic feasibility Technical feasibility Performance of leading POWER architecture Broadens the capability and performance of the POWER platform The OpenPOWER Foundation creates an open ecosystem, using the POWER Architecture to share expertise, investment, and server-class intellectual property to serve the evolving needs of customers OpenPOWER Foundation

25 Fast Start for OpenPOWER OpenPOWER Foundation

26 OpenPOWER Development Community Implementation / HPC / Research Software System / Integration I/O / Storage / Acceleration Boards / Systems Chip / SOC 9 Complete member list at OpenPOWER Foundation

27 OpenPOWER is a Catalyst for Open Innovation OpenPOWER Foundation

28 POWER8 Processor Cores 12 cores (SMT8) 8 dispatch, 10 issue 16 execution pipelines 2X internal data flows/queues Enhanced prefetching 64K data cache 32K instruction cache Accelerators Crypto & memory expansion Transactional Memory VMM assist Data Move / VM Mobility Caches 512 KB SRAM L2 / core 96 MB edram shared L3 Up to 128 MB edram L4 (off-chip) Technology 22nm SOI, edram, 15 ML 650mm2 Energy Management On-chip Power Management Micro-controller Integrated Per-core VRM Critical Path Monitors Memory Up to 230 GB/s sustained bandwidth Bus Interfaces Durable open memory attach interface Integrated PCIe Gen3 SMP Interconnect CAPI (Coherent Accelerator Processor Interface) OpenPOWER Foundation

29 Coherent Accelerator Processor Interface (CAPI) Virtual Addressing Accelerator can work with same memory addresses that the processors use Pointers de-referenced same as the host application Removes OS & device driver overhead Hardware Managed Cache Coherence Enables the accelerator to participate in Locks as a normal thread Lowers Latency over IO communication model POWER8 POWER8 Coherence Bus CAPP Custom Hardware Application PSL PCIe Gen 3 Transport for encapsulated messages FPGA or ASIC Processor Service Layer (PSL) Present robust, durable interfaces to applications Customizable Hardware Offload complexity / content from CAPP Application Accelerator Specific system SW, middleware, or user application Written to durable interface provided by PSL OpenPOWER Foundation

30 Hardware Software Proposed Ecosystem Enablement Power Open Source Software Stack Components Cloud Software Standard Operating Environment (System Mgmt) Operating System / KVM Existing Open Source Software Communities System Operating Environment Software Stack A modern development environment is emerging based on this type of tools and services Firmware OpenPOWER Firmware New OSS Community Hardware OpenPOWER Technology Multiple Options to Design with POWER Technology Within OpenPOWER POWER8 Framework to Integrate System IP on Chip Industry IP License Model CAPP PCIe CAPI over PCIe Standard POWER Products 2014 Customizable Custom POWER SoC Future OpenPOWER Foundation

31 OpenPOWER Components and Systems Bringing it all together: CAPI-enabled FPGA card POWER8 Server 40TB FlashSystem OpenPOWER Foundation

32 CAPI Attached Flash Optimization Attach TMS Flash to POWER8 via CAPI coherent Attach Issues Read/Write Commands from applications to eliminate 97% of code pathlength Saves cores per 1M IOPs Application Application Read/Write Syscall Posix Async I/O Style API aio_read() aio_write()1 FileSystem strategy ( ) iodone ( ) LVM strategy ( ) iodone ( ) 20K instructions reduced to <500 Shared Memory Work Queue User Library Disk and Adapter DD Pin buffers, Translate, Map DMA, Start I/O Interrupt, unmap, unpin,iodone scheduling OpenPOWER Foundation

33 CAPI attached Flash for in-memory NoSQL Today s NoSQL in memory (x86) Infrastructure Requirements - Large Distributed (Scale out) - Large Memory per node Load Balancer - Networking Bandwidth Needs - Load Balancing WWW 10Gb Uplink 500GB Cache 500GB NodeCache 500GB NodeCache 500GB NodeCache Node 500GB Cache Node Differentiated NoSQL (POWER8 + CAPI Flash) WWW 10Gb Uplink One POWER8 Server Flash Array w/ up to 40TB Infrastructure Attributes threads in 4U Server drawer - 40 TB of memory based Flash per 4U Drawer - Shared Memory & Cache for dynamic tuning - Elimination of I/O and Network Overhead - Cluster solution in a box 24:1 Reduction in infrastructure 2.4x Price reduction 12x Less Energy 6x Less rack space Power CAPI-attached Flash model for NoSQL regains infrastructure control and reigns in the cost to deliver services OpenPOWER Foundation

34 Xilinx Key-Value-Store with CAPI & OpenPower Power 8 + FPGA connectivity with CAPI Enables seamless application acceleration Acceleration 35x performance per watt improvement 10x latency reduction Enables hybrid memory system Combining DRAM & SSD Integration with OpenCL POWER8 CAPI Key Value Store Application Application Key Value Store Acceleration Network 10 Gbps DRAM/SSD OpenPOWER Foundation

35 CAPI Attached FFT Accelerator time FFT frequency FFT has many applications in various domains DSP: spectral analysis, filter banks,... Data compression: MP3, JPEG, HPC: partial differential equations, convolution, mathematical finance, Highly-parallel custom FFT implementation using deep pipelining on FPGA HW math library CAPP FFT IP PSL PCIe OpenPOWER Foundation

36 CAPI Attached Flash Optimization FPGA is 2.2x faster and 15.7x more energy efficient compared to one POWER8 core OpenPOWER Foundation

37 The OpenPOWER Foundation creates an open ecosystem, using the POWER Architecture to share expertise, investment, and server-class intellectual property to serve the evolving needs of customers. Increase energy-efficiency We will see more heterogeneous systems composed of CPU, GPU and FPGA platforms Workload optimized systems Data centric computing Increase the productivity in programming and maintaining Unified programming models for heterogeneous computing Cloud! Heiner Giefers IBM Research - Zurich OpenPOWER Foundation

38 SUSE We Adapt. You Succeed. I just would like to motivate you to think about YOUR personal OPEN future. Markus Wolf Country Manager Austria and Switzerland Profession: Mechanical Engineering Business Administration

39 2 Start with your OPEN mind and be PROACTIVE!

40 SUSE ALPS face to the market Michael Jores Sales Director Central Europe Jens Gero Boehm Channel Director Central Europe Markus Wolf Sales Director ALPS (CH/A) Dieter Ferner Country Manager Austria Marc Robischung Channel Manager ALPS (CH/ A) Patrick Siffert Account Manager Switzerland Torsten Hallmann Sales Eng. Manager Central Europe Bo Jin Sales Engineer ALPS (CH/A) Gerald Nitsche Account Manager Austria 3

41 Selber denken ist nicht unmöglich Denkt auch daran, dass die Techniker es sind, die erst wahre Demokratie möglich machen. Denn sie erleichtern nicht nur des Menschen Tagewerk, sondern machen auch die Werke der feinsten Denker und Künstler, deren Genuss noch vor kurzem ein Privileg bevorzugter Klassen war, jedem zugänglich. OPEN mind führt zu OPEN source 4

42 Think about it I don t have a clear idea about the future (not a fond manager) Knowledge transfer pushes evolution License selling without value is not the way to build up partnership The key is ADDED VALUE. Get BIG will not work as the key goal of a strategy OPEN means using other ones tools and interfaces and add new ideas (DIN rules) Fair business handling requires character and self confidence Technology is just the screw driver and is open to use it for great or bad things YOU have to use first YOUR open mind for open solution usages 5

43 GIBB Event - IT evolution forward OPEN Are IT STRATGIES really innovative and leading? NO! Is OPEN technology thinking really hot and new? NO! Is CLOUD service usage really hot and new? NO! 6

44 !22. April 2015 Generation move VALUES and STABILITY 31 year step - 2 job engagements - cable phone - Typewriter - B/W TV - 2 flights (LT) - 8 Job engagements - Battery-Phone - 20 IT devices - color TV flights (30J) - x Roject engagements - Smart Phone - yearly IT fleet upgrade - global Internet TV flights (10J) HIGH SPEED and FLEXIBILITY 7

45 Some areas of development Nature understanding years Modern health care 300 years Industry production 100 years Information technology 30 years wow OPEN! Die Welt habe einen Bedarf von vielleicht fünf Computern, soll der frühere Vorstandsvorsitzende von IBM, Thomas J. Watson ( ) gesagt haben. 8

46 Is Open Stack an IT innovation? Fabrication industry - one version - no options - parts just for it - one supplier Finance industry ONE color! STANDARDIZATION (DIN Norm) - 30 options - milliards of versions - standardized parts - thousands of suppliers Learning out of the crash in 2008: - don t invest in unclear black boxes - stay open and flexible - don t build your solution on sand Customer offering 5 x 4 x 12 x 6 x 14 x 8 x. Each of it is a unique and open customer solution! Example IT in 1986 DOS installation prize = CHF Minutes! 9

47 The move to the open market Old IT world language Open Source today - patent management - contingent handling - copyright - license keys - bundle offering (HW/SW) - black box (red stack) - expensive knowledge required! - single vendor solutions - local sales organizations - teaming - share knowledge - create communities - build modular solutions - 2 are smarter then 1 - global value sourcing - cheap shared values - usage of standardized HW and SW components - fast and market driven 10

48 The cloud is reality with bandwidth and flexible resources - one big special computer - corporate hardware - local management - expensive usage - just some programs - terminal usage - workload balancing - not enough bandwidth - no virus problems - global net - no wireless - a lot of standard elements (x86) - temporary IT power - global management - cheap standard hardware - thousands of programs - unlimited kinds of devices - global balanced workload - bandwidth flat rate - security important - global access as standard - wireless access anywhere 11

49 Linux is the open source OS Is the OS important? Market moves SUN Solaris migrations to Linux HP-UX migrations to Linux Market today > 2.3 Billion IBM AIX migrations to Linux and ongoing host migrations to Linux x86 is a key strategy in the global server market! Source MS UX Linux Source: Worldwide Client and Server Operating Environments Forecast IDC , August

50 13 Open Source IS established

51 Learning THINK YOURSELV OPEN! Build up every day your own ideas Don t believe in BIG is every thing and given Grow strategies doesn't work for a longer time frame 14

52 Wenn die Menschen nur über das sprächen, was sie begreifen, dann würde es sehr still auf der Welt sein. Phantasie ist wichtiger als Wissen. Wissen ist begrenzt, Phantasie aber umfasst die ganze Welt. Persönlichkeiten werden nicht durch schöne Reden geformt, sondern durch Arbeit und eigene Leistung. Wenige sind imstande, von den Vorurteilen der Umgebung abweichende Meinungen gelassen auszusprechen; die meisten sind sogar unfähig, überhaupt zu solchen Meinungen zu gelangen. Nichts in der Welt ist so gefürchtet wie der Einfluss von Menschen, die geistig unabhängig sind. Um ein tadelloses Mitglied einer Schafherde zu sein, muss man vom allem ein Schaf sein. Zwei Dinge sind unendlich: das Universum und die menschliche Dummheit; aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. 15 So einfach wie möglich. Aber nicht einfacher!

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