Co to jest farma serwerów?

Moc obliczeniowa jest kluczem do wydajności oprogramowania. Prawdopodobnie szybko zauważysz duży skok wydajności po przejściu na nowy komputer z kilkuletniego komputera. Prawo Moore'a opisuje, że liczba tranzystorów w procesorach podwaja się mniej więcej co dwa lata od czasu wynalezienia procesora. Doprowadziło to do stałego wzrostu mocy obliczeniowej, napędzając regularny cykl aktualizacji.

Pomimo wysokiej wydajności obecnego komputera z najwyższej półki, wiele zadań to po prostu zbyt wiele, aby jeden komputer mógł obsłużyć je w rozsądnych ramach czasowych. Na szczęście większość z tych zadań nie dotyczy przeciętnego użytkownika domowego ani nawet wielu standardowych prac biurowych. Wyspecjalizowane profesjonalne obciążenia są jednak miejscem, w którym zaczniesz znajdować tego rodzaju obciążenia.

Jedną z opcji radzenia sobie z tym byłoby przypisanie odpowiednich osób do potężniejszych komputerów z wyższej półki. Jednak ta strategia jest kosztowna iw wielu przypadkach nie miałaby znaczenia, ponieważ wymagania dotyczące przetwarzania są po prostu zbyt wysokie.

Inną opcją są farmy serwerów, zamiast próbować wtłoczyć coraz większą wydajność do urządzenia osobistego, mając jedno urządzenie na odpowiedniego pracownika i nadal nie mając wymaganej wydajności. Farma serwerów zasadniczo zleca na zewnątrz moc obliczeniową. W tym przypadku oznacza to zgrupowanie wielu serwerów, które wykonują ciężkie zadania przetwarzania przydzielone farmie serwerów przez pracownika. Zadania przetwarzania są następnie przesyłane do serwerów.

Kluczowe cechy i zalety farm serwerów

Czynnikiem definiującym farmę serwerów jest to, że nie jesteś już ograniczony do jednego urządzenia wykonującego przetwarzanie. Zamiast tego moc obliczeniową zapewniają dziesiątki, setki, a nawet tysiące serwerów zgrupowanych w klastrze.

Same serwery są zwykle zlokalizowane w serwerowni lub centrum danych. Tutaj można je skonfigurować z szybkimi połączeniami między sobą i szybką siecią, aby odbierać obciążenie do przetworzenia i przesyłać ukończone obciążenie z powrotem w odpowiednim czasie.

Starannie zarządzając rzeczywistą wydajnością wszystkich serwerów, możliwe jest dostrojenie ogólnej wydajności przy rozsądnych kosztach. Serwery zazwyczaj działają 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, chociaż w zależności od obciążenia może to być nieosiągalne. Praca z maksymalną wydajnością przez cały czas zużywa dużo energii. Oznacza to również, że wymagane jest dużo chłodzenia, co wymaga jeszcze większej mocy. Wiele farm serwerów może działać poniżej swojej szczytowej wydajności, aby osiągnąć wysoki stosunek wydajności do wata.

Farma serwerów to duża grupa serwerów, które razem przetwarzają duże obciążenia. Zazwyczaj są one zlokalizowane w serwerowniach lub centrach danych.

Podtypy i odmiany

W zadaniach związanych z tworzeniem kodu wiele języków wymaga skompilowania aplikacji przed ich uruchomieniem. Ten proces kompilacji jest bardzo obciążający procesor iw przypadku dużych aplikacji może zająć wiele godzin. Farma serwerów może pomóc skrócić czas kompilacji, oferując większą wydajność niż jest to możliwe na pojedynczym komputerze. Farmy serwerów mogą również działać 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, umożliwiając programistom ustawianie w kolejce procesu kompilacji do uruchomienia przez noc, jednocześnie będąc w stanie wyłączyć własne maszyny. Farmy serwerów używane wyłącznie do kompilacji oprogramowania mogą być znane jako farmy kompilacji.

W rolach grafików komputerowych czas renderowania może być często długi. Nie jest to ogromny problem w przypadku nieruchomych obrazów, chociaż może to zająć trochę czasu. Renderowanie wideo może zająć dużo czasu, zwłaszcza w przypadku filmów klasy kinowej. Sceny są nie tylko niezwykle złożone, ale także w wysokiej rozdzielczości, a jest ich wiele, ponieważ potrzeba wielu klatek na sekundę. Farmy serwerów przeznaczone do zadań renderowania mogą być znane jako farmy renderujące.

Istnieje bardzo niewielka różnica między farmą serwerów a superkomputerem. Oba są obszernymi zbiorami serwerów zaprojektowanych do współpracy w celu wykonania zadania. Nie ma wyraźnej różnicy między nimi. W przeszłości superkomputery korzystały ze sprzętu specjalnego przeznaczenia. Jednak obecny trend w superkomputerach polega na używaniu większej liczby gotowych komponentów serwerowych.

Pochmurna przyszłość

Farmy serwerów są drogie. Są głodni energii, potrzebują dużo chłodzenia i potrzebują infrastruktury centrum danych. Farmy serwerów są również kosztowne w konfiguracji, z wysokimi początkowymi kosztami sprzętu. Co gorsza, stają w obliczu regularnego starzenia się. W branży zaawansowanych centrów danych powszechnie uważa się, że 7-letnie centrum danych jest przestarzałe. W tym krótkim czasie obciążenia mogą wzrosnąć wraz ze wzrostem wymagań dotyczących wydajności.

Jedynym realnym rozwiązaniem tego problemu są hiperskalery. Hyperscalers to gigantyczne firmy technologiczne, takie jak Google, Amazon i Microsoft, które są wystarczająco duże, aby zbudować i obsługiwać wiele ogromnych centrów danych. Firmy te wynajmują wydajność obliczeniową swoich centrów danych jako platformę chmurową. Ten dostęp jest często zwirtualizowany.

Pomysł polega na tym, że zamiast płacić za zakup i eksploatację sprzętu, po prostu wynajmujesz dostęp do tego, czego potrzebujesz – wtedy, gdy tego potrzebujesz. Ma to roczny czynnik przyjazny dla budżetu, ponieważ nie ma żadnych wysokich, powtarzających się kosztów początkowych. Zamiast tego płacisz po prostu za to, z czego korzystasz. Na szczęście nie jesteś nawet ograniczony do dokładnie jednej konfiguracji sprzętu. Załóżmy, że masz niewielkie, stosunkowo mało pilne obciążenie pracą. W takim przypadku możesz po prostu skonfigurować go tak, aby działał na mniejszym i – co najważniejsze – tańszym serwerze wirtualnym. To idzie też w drugą stronę. Jeśli masz duży lub pilny projekt, możesz zapłacić więcej za jeszcze większą wirtualną instancję, aby mieć większą moc obliczeniową do szybszego ukończenia.

Realistycznie usługi w chmurze oferują kilka istotnych zalet w porównaniu z farmami serwerów. Jedynym potencjalnym problemem jest koszt, który jako usługa komercyjna może być wyższy w przeliczeniu na jednostkę przetwarzania niż w przypadku lokalnej farmy serwerów. Warto zauważyć, że hiperskalerzy korzystają z ekonomii skali, która przekłada się na ich ceny.

Wniosek

Farma serwerów to zbiór serwerów, zwykle zlokalizowanych w serwerowni lub centrum danych, do których przydzielane są zadania wymagające dużej mocy obliczeniowej. Zapewnia to kilka korzyści, w tym wysoką wydajność i działanie 24/7. Usługi chmurowe od hyperscalerów są główną konkurencyjną opcją. Oferują one kilka istotnych korzyści, w tym brak początkowych kosztów sprzętu oraz elastyczność cena/wydajność w zależności od zadania.