O que é um farm de servidores?

O poder de processamento é fundamental para o desempenho do software. Você provavelmente notará rapidamente o grande salto no desempenho ao atualizar para um novo computador de alguns anos atrás. A lei de Moore descreve que a contagem de transistores nas CPUs dobra aproximadamente a cada dois anos desde que a CPU foi inventada. Isso levou a um aumento consistente no poder de computação, impulsionando um ciclo de atualização regular.

Apesar do alto desempenho de um computador atual de última geração, muitas tarefas são simplesmente demais para um computador lidar em um período de tempo razoável. Felizmente, a maioria dessas tarefas não afeta o usuário doméstico médio ou mesmo muitos trabalhos de escritório padrão. No entanto, as cargas de trabalho profissionais especializadas são onde você começará a encontrar esses tipos de cargas de trabalho.

Uma opção para lidar com isso seria designar as pessoas relevantes para computadores de última geração mais potentes. No entanto, essa estratégia é cara e, em muitos casos, não faria diferença, pois os requisitos de processamento são muito altos.

Os farms de servidores são a outra opção, em vez de tentar colocar cada vez mais desempenho em um dispositivo pessoal, ter um dispositivo por funcionário relevante e ainda não ter o desempenho necessário. Um farm de servidores essencialmente terceiriza o poder de processamento. Nesse caso, isso significa ter muitos servidores agrupados que executam as pesadas tarefas de processamento atribuídas ao farm de servidores pelo funcionário. As tarefas de processamento são então distribuídas para os servidores.

Principais recursos e vantagens dos farms de servidores

O fator definidor de um farm de servidores é que você não está mais limitado a um dispositivo que executa o processamento. Em vez disso, o poder de processamento é fornecido por dezenas, centenas ou até milhares de servidores, todos agrupados em um cluster.

Os próprios servidores geralmente estão localizados em uma sala de servidores ou datacenter. Aqui eles podem ser configurados com conexões de alta velocidade entre si e rede de alta velocidade para receber a carga de trabalho a ser processada e transmitir a carga de trabalho concluída em tempo hábil.

Ao gerenciar cuidadosamente o desempenho real de todos os servidores, é possível ajustar o desempenho geral a um custo razoável. Os servidores geralmente funcionam 24 horas por dia, 7 dias por semana, embora, dependendo da carga de trabalho, isso possa não ser possível. Correr com desempenho máximo em todos os momentos usa muita energia. Isso também significa que muito resfriamento é necessário, precisando de ainda mais energia. Muitos farms de servidores podem ser executados abaixo de seu desempenho máximo para atingir uma alta taxa de desempenho por Watt.

Um farm de servidores é um grande grupo de servidores que juntos processam grandes cargas de trabalho. Eles geralmente estão localizados em salas de servidores ou data centers.

Subtipos e Variações

Em trabalhos de desenvolvimento de código, muitos idiomas precisam que os aplicativos sejam compilados antes de serem executados. Esse processo de compilação exige muito do processador e, em aplicativos grandes, pode levar horas. Um farm de servidores pode ajudar a reduzir o tempo de compilação, oferecendo mais desempenho do que o possível em um único computador. Os farms de servidores também podem ser executados 24 horas por dia, 7 dias por semana, permitindo que os desenvolvedores enfileirem um processo de compilação para execução durante a noite, podendo desligar suas próprias máquinas. Os farms de servidores usados ​​exclusivamente para compilar software podem ser conhecidos como farms de compilação.

Em funções de computação gráfica, o tempo de renderização geralmente pode ser longo. Este não é um grande problema para imagens estáticas, embora possa levar tempo. A renderização de vídeo pode demorar muito, especialmente para filmes de aula de cinema. As cenas não são apenas incrivelmente complexas, mas também de alta resolução, e há muitas delas, pois são necessários muitos quadros por segundo. Farms de servidores dedicados a tarefas de renderização podem ser conhecidos como farms de renderização.

Há muito pouca diferença entre um farm de servidores e um supercomputador. Ambos são coleções extensas de servidores projetados para operar juntos para executar uma tarefa. Não há uma clara diferença definidora entre os dois. Historicamente, os supercomputadores usavam hardware para fins especiais. No entanto, a tendência atual na supercomputação é usar mais componentes de servidor disponíveis no mercado.

Um futuro nublado

Farms de servidores são caros. Eles consomem muita energia, precisam de muita refrigeração e precisam de infraestrutura de data center. Os farms de servidores também são caros de configurar, com altos custos iniciais de hardware. Para piorar, eles enfrentam obsolescência regular. É geralmente aceito na indústria de data centers de ponta que um data center de 7 anos é obsoleto. Nesse curto espaço de tempo, as cargas de trabalho podem aumentar à medida que as demandas de desempenho aumentam.

A única solução real para isso é oferecida pelos hiperescaladores. Hyperscalers são empresas gigantes de tecnologia, como Google, Amazon e Microsoft, que são grandes o suficiente para construir e executar muitos centros de dados massivos. Essas empresas alugam o desempenho de computação de seus data centers como uma plataforma de nuvem. Este acesso é muitas vezes virtualizado.

A ideia é que, em vez de pagar para comprar e executar o hardware, você simplesmente alugue o acesso ao que precisa – quando precisar. Isso tem o fator econômico anual de não ter custos iniciais altos e recorrentes. Em vez disso, você simplesmente paga pelo que usa. Felizmente, você também não está limitado a exatamente uma configuração de hardware. Suponha que você tenha uma carga de trabalho pequena e relativamente não urgente. Nesse caso, você pode simplesmente configurá-lo para ser executado em um servidor virtual menor e – criticamente – mais barato. Isso também vai para o outro lado. Se você tem um projeto grande ou urgente, pode pagar mais por uma instância virtual ainda maior para ter mais poder de processamento para terminar mais cedo.

Realisticamente, os serviços em nuvem oferecem várias vantagens atraentes em relação aos farms de servidores. O único problema em potencial é o custo, que como um serviço comercial pode ser maior por unidade de processamento do que um farm de servidores local. Vale a pena notar que os hyperscalers se beneficiam de economias de escala, que se refletem em seus preços.

Conclusão

Um farm de servidores é uma coleção de servidores, geralmente localizados em uma sala de servidores ou centro de dados, para os quais tarefas que exigem grande capacidade de processamento são distribuídas. Isso oferece vários benefícios, incluindo alto desempenho e operação 24 horas por dia, 7 dias por semana. Os serviços em nuvem de hiperescaladores são a principal opção concorrente. Eles oferecem vários benefícios atraentes, incluindo a ausência de custos iniciais de hardware e flexibilidade de preço/desempenho por tarefa.