Процесорната мощност е ключова за производителността на софтуера. Вероятно бързо ще забележите големия скок в производителността при надграждане до нов компютър от компютър на няколко години. Законът на Мур описва, че броят на транзисторите в процесорите се удвоява приблизително на всеки две години, откакто процесорът е изобретен за първи път. Това доведе до постоянно увеличаване на изчислителната мощност, което води до редовен цикъл на надграждане.
Въпреки високата производителност на настоящ компютър от висок клас, много задачи просто са твърде много, за да се справи с един компютър в разумен период от време. За щастие, повечето от тези задачи не засягат средния домашен потребител или дори много стандартни офис работни места. Специализираните професионални натоварвания обаче са мястото, където ще започнете да намирате тези видове натоварвания.
Една от възможностите за справяне с това би била назначаването на съответните хора на по-мощни компютри от висок клас. Тази стратегия обаче е скъпа и в много случаи не би имала значение, тъй като изискванията за обработка са просто твърде високи.
Сървърните ферми са другата опция, вместо да се опитвате да натъпчете все повече и повече производителност в лично устройство, като имате по едно устройство на съответен служител и пак нямате необходимата производителност. Сървърната ферма по същество възлага процесорната мощност на външни изпълнители. В този случай това означава да имате много сървъри, групирани заедно, които изпълняват тежките задачи за обработка, възложени на сървърната група от служителя. След това задачите за обработка се предават на сървърите.
Основни характеристики и предимства на сървърните ферми
Определящият фактор за сървърна група е, че вече не сте ограничени до едно устройство, извършващо обработката. Вместо това мощността за обработка се осигурява от десетки, стотици или дори хиляди сървъри, всички групирани в клъстер.
Самите сървъри обикновено се намират в сървърно помещение или център за данни. Тук те могат да бъдат конфигурирани с високоскоростни връзки помежду си и високоскоростна мрежа, за да получат натоварването, което трябва да бъде обработено, и да предадат завършеното натоварване обратно навреме.
Чрез внимателно управление на действителната производителност на всички сървъри може да бъде възможно да се настрои общата производителност, която да бъде постигната на разумна цена. Сървърите обикновено работят 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата, но в зависимост от натоварването това може да не е постижимо. Работата с максимална производителност по всяко време използва много енергия. Това също означава, че е необходимо много охлаждане, което изисква още повече мощност. Много сървърни ферми може да работят под пиковата си производителност, за да постигнат високо съотношение на производителност на ват.
Подтипове и вариации
При заданията за разработка на код много езици се нуждаят от компилиране на приложения, преди да могат да бъдат стартирани. Този процес на компилиране е много процесорно интензивен и в големи приложения може да отнеме часове. Сървърната група може да помогне за намаляване на времето за компилиране, като предлага повече производителност, отколкото е възможно в един компютър. Сървърните ферми също могат да работят 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата, което позволява на разработчиците да поставят в опашка процес на компилиране, който да работи през нощта, като същевременно могат да изключат собствените си машини. Сървърните ферми, използвани изключително за компилиране на софтуер, могат да бъдат известни като компилиращи ферми.
В ролята на компютърна графика времето за изобразяване често може да бъде дълго. Това не е сериозен проблем за неподвижни изображения, въпреки че може да отнеме време. Рендирането на видео може да отнеме много време, особено за филми от клас кино. Не само, че сцените са невероятно сложни, но също така са с висока разделителна способност и има много от тях, тъй като са необходими много кадри в секунда. Сървърните ферми, предназначени за задачи за изобразяване, могат да бъдат известни като ферми за изобразяване.
Има много малка разлика между сървърна ферма и суперкомпютър. И двете са обширни колекции от сървъри, предназначени да работят заедно за изпълнение на задача. Няма ясна дефинираща разлика между двете. В исторически план суперкомпютрите наистина са използвали хардуер със специално предназначение. Въпреки това, настоящата тенденция в суперкомпютрите е да се използват повече готови сървърни компоненти.
Облачно бъдеще
Сървърните ферми са скъпи. Те са гладни за енергия, нуждаят се от много охлаждане и се нуждаят от инфраструктура на центъра за данни. Сървърните ферми също са скъпи за настройка, с високи първоначални разходи за хардуер. За да направи това по-лошо, те са изправени пред редовно остаряване. Обикновено в индустрията на центровете за данни от висок клас се смята, че 7-годишен център за данни е остарял. В рамките на това кратко време натоварванията могат да се увеличат, тъй като изискванията за производителност нарастват.
Единственото реално решение за това се предлага от хиперскалерите. Hyperscalers са гигантски технологични компании като Google, Amazon и Microsoft, които са достатъчно големи, за да изградят и управляват много масивни центрове за данни. Тези компании отдават под наем изчислителната производителност на своите центрове за данни като облачна платформа. Този достъп често е виртуализиран.
Идеята е, че вместо да плащате за закупуване и управление на хардуера, вие просто наемате достъп до това, от което се нуждаете – когато имате нужда от него. Това има благоприятния за годишния бюджет фактор да няма високи, повтарящи се предварителни разходи. Вместо това просто плащате за това, което използвате. Полезно е, че дори не сте ограничени до точно една хардуерна настройка. Да предположим, че имате малко, относително неспешно натоварване. В такъв случай можете просто да го конфигурирате да работи на по-малък и – критично – по-евтин виртуален сървър. Това върви и в обратната посока. Ако имате голям или спешен проект, можете да платите повече за още по-голям виртуален екземпляр, за да имате повече процесорна мощност, за да завършите по-рано.
Реално погледнато, облачните услуги предлагат няколко убедителни предимства пред сървърните ферми. Единственият потенциален проблем е цената, която като търговска услуга може да бъде по-висока за единица обработка от тази на локална сървърна група. Струва си да се отбележи, че хипермащаберите се възползват от икономии от мащаба, които се отразяват в ценообразуването им.
Заключение
Сървърна ферма е съвкупност от сървъри, обикновено разположени в сървърно помещение или център за данни, към които се разпределят задачи, изискващи много процесорна мощност. Това осигурява няколко предимства, включително висока производителност и работа 24/7. Облачните услуги от hyperscalers са основната конкурентна опция. Те предлагат няколко завладяващи предимства, включително липса на предварителни разходи за хардуер и гъвкавост цена/производителност според задачата.