قوة المعالجة هي مفتاح أداء البرنامج. ربما ستلاحظ سريعًا القفزة الكبيرة في الأداء عند الترقية إلى جهاز كمبيوتر جديد من كمبيوتر عمره بضع سنوات. يصف قانون مور أن عدد الترانزستور في وحدات المعالجة المركزية يتضاعف كل عامين تقريبًا منذ اختراع وحدة المعالجة المركزية لأول مرة. وقد أدى ذلك إلى زيادة ثابتة في قوة الحوسبة ، مما أدى إلى دورة ترقية منتظمة.
على الرغم من الأداء العالي لجهاز الكمبيوتر الحالي المتطور ، فإن العديد من المهام هي ببساطة أكثر من اللازم بالنسبة لجهاز كمبيوتر واحد للتعامل معها في إطار زمني معقول. لحسن الحظ ، لا تؤثر معظم هذه المهام على متوسط مستخدم المنزل أو حتى العديد من الوظائف المكتبية القياسية. ومع ذلك ، فإن أعباء العمل الاحترافية المتخصصة هي المكان الذي ستبدأ فيه العثور على هذه الأنواع من أعباء العمل.
يتمثل أحد الخيارات للتعامل مع هذا الأمر في تعيين الأشخاص المعنيين لأجهزة كمبيوتر متطورة أكثر قوة. ومع ذلك ، فإن هذه الإستراتيجية باهظة الثمن ، وفي كثير من الحالات ، لن تحدث فرقًا نظرًا لأن متطلبات المعالجة مرتفعة للغاية.
تعد مزارع الخوادم هي الخيار الآخر ، بدلاً من محاولة حشر المزيد والمزيد من الأداء في جهاز شخصي ، وامتلاك جهاز واحد لكل موظف ذي صلة ، وما زلت لا تتمتع بالأداء اللازم. تستعين مزرعة الخوادم بشكل أساسي بقدرة المعالجة. في هذه الحالة ، يعني ذلك وجود العديد من الخوادم المجمعة معًا والتي تؤدي مهام المعالجة الثقيلة المعينة إلى مزرعة الخوادم من قبل الموظف. ثم يتم توزيع مهام المعالجة على الخوادم.
الميزات والمزايا الرئيسية لمزارع الخوادم
يتمثل العامل المحدد لمجموعة الخوادم في أنك لم تعد مقيدًا بجهاز واحد يقوم بالمعالجة. بدلاً من ذلك ، يتم توفير قوة المعالجة من خلال عشرات أو مئات أو حتى آلاف الخوادم ، وكلها مجمعة في كتلة.
عادة ما توجد الخوادم نفسها في غرفة الخادم أو مركز البيانات. هنا يمكن تهيئتها باتصالات عالية السرعة بين بعضها البعض وشبكات عالية السرعة لتلقي عبء العمل المراد معالجته ونقل عبء العمل المكتمل في الوقت المناسب.
من خلال إدارة الأداء الفعلي لجميع الخوادم بعناية ، يمكن ضبط الأداء العام لتحقيق تكلفة معقولة. تعمل الخوادم بشكل عام على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ، ولكن اعتمادًا على حجم العمل ، قد لا يكون هذا ممكنًا. الجري بأقصى أداء في جميع الأوقات يستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة. وهذا يعني أيضًا أن هناك حاجة إلى قدر كبير من التبريد ، مما يتطلب المزيد من الطاقة. قد تعمل العديد من مجموعات الخوادم بأقل من ذروة أدائها لتحقيق أداء عالٍ لكل نسبة وات.
الأنواع الفرعية والاختلافات
في وظائف تطوير الكود ، تحتاج العديد من اللغات إلى تجميع التطبيقات قبل تشغيلها. عملية التجميع هذه مكثفة للغاية للمعالج ويمكن أن تستغرق ساعات في التطبيقات الكبيرة. يمكن أن تساعد مزرعة الخوادم في تقليل وقت الترجمة من خلال تقديم أداء أكثر من الممكن في جهاز كمبيوتر واحد. يمكن لمزارع الخوادم أيضًا العمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ، مما يسمح للمطورين بوضع قائمة انتظار في عملية تجميع لتعمل طوال الليل مع القدرة على إيقاف تشغيل أجهزتهم الخاصة. قد تُعرف مجموعات الخوادم المستخدمة حصريًا لتجميع البرامج بمزارع التجميع.
في أدوار رسومات الكمبيوتر ، غالبًا ما يكون وقت العرض طويلاً. هذه ليست مشكلة كبيرة بالنسبة للصور الثابتة ، على الرغم من أنها قد تستغرق وقتًا. قد يستغرق عرض الفيديو وقتًا طويلاً ، خاصة بالنسبة لأفلام دروس السينما. لا تعتبر المشاهد معقدة بشكل لا يصدق فحسب ، بل إنها عالية الدقة أيضًا ، وهناك الكثير منها ، حيث يلزم وجود العديد من الإطارات في الثانية. قد تُعرف مزارع الخوادم المخصصة لمهام العرض باسم مزارع العرض.
هناك فرق بسيط للغاية بين مزرعة الخوادم والكمبيوتر العملاق. كلاهما عبارة عن مجموعات واسعة من الخوادم المصممة للعمل معًا لأداء مهمة ما. لا يوجد فرق واضح بين الاثنين. تاريخيًا ، كانت الحواسيب العملاقة تستخدم أجهزة ذات أغراض خاصة. ومع ذلك ، فإن الاتجاه الحالي في الحوسبة الفائقة هو استخدام المزيد من مكونات الخادم الجاهزة.
مستقبل غائم
مزارع الخوادم غالية الثمن. إنهم متعطشون للطاقة ويحتاجون إلى الكثير من التبريد ويحتاجون إلى بنية تحتية لمركز البيانات. يعد إنشاء مزارع الخوادم أيضًا مكلفًا ، مع ارتفاع تكاليف الأجهزة المسبقة. ومما يزيد الأمر سوءًا أنهم يواجهون تقادمًا منتظمًا. من المعروف عمومًا في صناعة مراكز البيانات المتطورة أن مركز البيانات البالغ من العمر 7 سنوات أصبح قديمًا. في غضون هذا الوقت القصير ، يمكن أن تزداد أعباء العمل مع زيادة متطلبات الأداء.
الحل الحقيقي الوحيد لهذا هو الذي يقدمه فائقون. Hyperscalers هي شركات التكنولوجيا العملاقة مثل Google و Amazon و Microsoft والتي تعد كبيرة بما يكفي لبناء وتشغيل العديد من مراكز البيانات الضخمة. تؤجر هذه الشركات أداء حوسبة مراكز البيانات الخاصة بها كمنصة سحابية. غالبًا ما يكون هذا الوصول افتراضيًا.
الفكرة هي أنه بدلاً من الدفع لشراء الأجهزة وتشغيلها ، يمكنك ببساطة استئجار حق الوصول إلى ما تحتاجه - عندما تحتاج إليه. هذا له عامل مناسب للميزانية السنوية وهو عدم وجود أي تكاليف مقدمة عالية ومتكررة. بدلاً من ذلك ، تدفع ببساطة مقابل ما تستخدمه. من المفيد أيضًا أنك لست مقيدًا حتى بإعداد جهاز واحد على وجه التحديد. افترض أن لديك عبء عمل صغير نسبيًا غير عاجل. في هذه الحالة ، يمكنك ببساطة تهيئته ليتم تشغيله على خادم ظاهري أصغر حجمًا - وبشكل حاسم - أرخص. هذا أيضا يذهب في الاتجاه الآخر. إذا كان لديك مشروع كبير أو عاجل ، فيمكنك دفع المزيد مقابل مثيل افتراضي أكبر حتى تحصل على قوة معالجة أكبر حتى تنتهي في أقرب وقت.
من الناحية الواقعية ، تقدم الخدمات السحابية العديد من المزايا الجذابة مقارنة بمزارع الخوادم. المشكلة الوحيدة المحتملة هي التكلفة ، كخدمة تجارية قد تكون أعلى لكل وحدة معالجة من تلك الخاصة بمزرعة الخوادم المحلية. من الجدير بالذكر أن فائض الكفاءات يستفيدون من وفورات الحجم ، والتي تصنف ضمن أسعارهم.
استنتاج
مزرعة الخوادم عبارة عن مجموعة من الخوادم ، توجد عادةً في غرفة خادم أو مركز بيانات ، حيث يتم استزراع المهام التي تتطلب الكثير من طاقة المعالجة. يوفر هذا العديد من الفوائد ، بما في ذلك الأداء العالي والتشغيل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. تعد الخدمات السحابية من المتدربين الخيارين الرئيسيين المنافسين. أنها توفر العديد من الفوائد المقنعة ، بما في ذلك عدم وجود تكاليف الأجهزة مقدما ومرونة السعر / الأداء حسب المهمة.