サーバー ファームとは

処理能力は、ソフトウェアのパフォーマンスにとって重要です。数年前のコンピュータから新しいコンピュータにアップグレードすると、パフォーマンスが大幅に向上することにすぐに気付くでしょう。ムーアの法則によると、CPU のトランジスタ数は、CPU が最初に発明されてから 2 年ごとに約 2 倍になっています。これにより、コンピューティング能力が一貫して向上し、定期的なアップグレード サイクルが促進されています。

現在のハイエンド コンピューターの高性能にもかかわらず、多くのタスクは、妥当な時間枠内で 1 台のコンピューターが処理するには多すぎます。ありがたいことに、これらのタスクのほとんどは、平均的なホーム ユーザーや多くの標準的なオフィスの仕事にさえ影響を与えません。ただし、専門的なワークロードは、このような種類のワークロードを見つけ始める場所です。

これを処理する 1 つのオプションは、関係者をより強力なハイエンド コンピューターに割り当てることです。ただし、この戦略は高価であり、多くの場合、処理要件が高すぎるため、違いはありません。

サーバー ファームは、より多くのパフォーマンスを個人用デバイスに詰め込もうとして、関連する従業員ごとに 1 つのデバイスを使用しても、必要なパフォーマンスが得られないという別の選択肢です。サーバー ファームは、基本的に処理能力を外部委託します。この場合、従業員によってサーバー ファームに割り当てられた負荷の高い処理タスクを実行する多数のサーバーがクラスター化されていることを意味します。その後、処理タスクはサーバーに委託されます。

サーバー ファームの主な機能と利点

サーバー ファームの特徴は、処理を実行するデバイスが 1 つに制限されなくなったことです。代わりに、数十、数百、場合によっては数千ものサーバーが処理能力を提供し、すべてがクラスターにグループ化されます。

サーバー自体は通常、サーバー ルームまたはデータセンターにあります。ここでは、処理対象のワークロードを受信し、完了したワークロードを適切なタイミングで送信するために、相互間の高速接続と高速ネットワークを使用して構成できます。

すべてのサーバーの実際のパフォーマンスを慎重に管理することで、全体的なパフォーマンスを適切なコストで調整することができます。サーバーは通常 24 時間 365 日稼働していますが、ワークロードによっては、これが達成できない場合があります。常に最大のパフォーマンスで実行すると、多くの電力が消費されます。また、多くの冷却が必要であり、さらに多くの電力が必要であることも意味します。多くのサーバー ファームは、ワットあたりの高いパフォーマンスを達成するために、ピーク パフォーマンスを下回るパフォーマンスを実行する場合があります。

サーバー ファームは、大きなワークロードを一緒に処理するサーバーの大規模なグループです。それらは通常、サーバー ルームまたはデータ センターにあります。

サブタイプとバリエーション

コード開発ジョブでは、多くの言語でアプリケーションを実行する前にコンパイルする必要があります。このコンパイル プロセスはプロセッサを集中的に使用するため、大規模なアプリケーションでは数時間かかる場合があります。サーバー ファームは、1 台のコンピューターで可能な以上のパフォーマンスを提供することで、コンパイル時間を短縮するのに役立ちます。サーバー ファームは 24 時間 365 日稼働することもできるため、開発者は自分のマシンの電源を切っても、コンパイル プロセスをキューに入れ、夜間に実行できます。ソフトウェアのコンパイル専用に使用されるサーバー ファームは、コンパイル ファームと呼ばれることがあります。

コンピュータ グラフィックスの役割では、レンダリング時間が長くなることがよくあります。時間がかかる場合がありますが、これは静止画像では大きな問題ではありません。特にシネマクラスの映画の場合、ビデオのレンダリングに時間がかかることがあります。シーンは信じられないほど複雑であるだけでなく、解像度も高く、1 秒間に多くのフレームが必要なため、シーンの数も多くなります。レンダリング タスク専用のサーバー ファームは、レンダリング ファームと呼ばれることがあります。

サーバー ファームとスーパーコンピューターの違いはほとんどありません。どちらも、タスクを実行するために連携して動作するように設計されたサーバーの広範なコレクションです。両者の間に明確な決定的な違いはありません。歴史的に、スーパーコンピューターは専用ハードウェアを使用していました。ただし、スーパーコンピューティングの現在の傾向は、より多くの既製のサーバー コンポーネントを使用することです。

曇った未来

サーバー ファームは高価です。電力を大量に消費し、大量の冷却が必要であり、データセンター インフラストラクチャが必要です。また、サーバー ファームのセットアップにはコストがかかり、ハードウェアの初期費用も高くなります。さらに悪いことに、定期的な陳腐化に直面しています。ハイエンド データ センター業界では、7 年前のデータ センターは時代遅れであると一般的に考えられています。この短い時間内に、パフォーマンスの要求が高まるにつれて、ワークロードが増加する可能性があります。

これに対する唯一の真の解決策は、ハイパースケーラーによって提供されます。ハイパースケーラーは、Google、Amazon、Microsoft などの巨大なテクノロジー企業であり、多くの大規模なデータ センターを構築して運用するのに十分な大きさです。これらの企業は、自社のデータ センターのコンピューティング パフォーマンスをクラウド プラットフォームとして貸し出しています。多くの場合、このアクセスは仮想化されています。

ハードウェアを購入して実行するためにお金を払う代わりに、必要なときに必要なものへのアクセスをレンタルするだけです。これには、繰り返し発生する高額な初期費用がないという、年間予算にやさしい要素があります。代わりに、使用した分だけ支払うだけです。幸いなことに、厳密に 1 つのハードウェア セットアップに限定されることさえありません。小規模で比較的緊急性の低いワークロードがあるとします。その場合は、より小規模で、非常に安価な仮想サーバーで実行するように構成するだけです。これは逆にもなります。大規模または緊急のプロジェクトがある場合は、さらに大きな仮想インスタンスに多くの費用を支払って、処理能力を高めてより早く完了することができます。

現実的には、クラウド サービスはサーバー ファームよりもいくつかの魅力的な利点を提供します。唯一の潜在的な問題はコストです。商用サービスとして、ローカル サーバー ファームよりも処理単位あたりのコストが高くなる可能性があります。ハイパースケーラーは規模の経済から利益を得ており、それが価格に反映されていることは注目に値します。

結論

サーバー ファームはサーバーの集まりであり、通常はサーバー ルームまたはデータ センターに配置され、大量の処理能力を必要とするタスクがファーム アウトされます。これにより、高性能や 24 時間年中無休の運用など、いくつかの利点が得られます。ハイパースケーラーのクラウド サービスは、主要な競合オプションです。ハードウェアの初期費用がかからないことや、タスクごとの価格とパフォーマンスの柔軟性など、いくつかの魅力的な利点があります。