Töötlemisvõimsus on tarkvara jõudluse võtmeks. Tõenäoliselt märkate kiiresti jõudluse suurt hüpet, kui lähete mõne aasta vanuselt arvutile üle uuele versioonile. Moore'i seadus kirjeldab, et protsessorite transistoride arv on alates CPU esmakordsest leiutamisest ligikaudu iga kahe aasta järel kahekordistunud. See on toonud kaasa arvutusvõimsuse järjekindla kasvu, mis viib korrapärase uuendustsüklini.
Vaatamata praeguse tipptasemel arvuti suurele jõudlusele on paljud ülesanded lihtsalt liiga palju, et üks arvuti saaks mõistliku aja jooksul hakkama saada. Õnneks ei mõjuta enamik neist ülesannetest tavalist kodukasutajat ega isegi paljusid tavalisi kontoritöid. Spetsiaalsed professionaalsed töökoormused on aga koht, kus saate seda tüüpi töökoormusi leida.
Üks võimalus sellega toime tulla oleks asjakohaste inimeste määramine võimsamatele tipparvutitele. See strateegia on aga kallis ja paljudel juhtudel ei muudaks see midagi, kuna töötlemisnõuded on lihtsalt liiga kõrged.
Serverifarmid on teine võimalus, selle asemel, et püüda isiklikku seadmesse toppida üha rohkem jõudlust, omades ühte seadet asjaomase töötaja kohta ja millel pole endiselt vajalikku jõudlust. Serverifarm tellib töötlemisvõimsuse sisuliselt väljast. Sel juhul tähendab see paljude serverite koondamist, mis täidavad töötaja poolt serverifarmile määratud raskeid töötlemisülesandeid. Seejärel suunatakse töötlemisülesanded serveritesse.
Serverifarmide põhiomadused ja eelised
Serveripargi määravaks teguriks on see, et te ei piirdu enam ühe seadmega, mis töötleb. Selle asemel pakuvad töötlemisvõimsust kümned, sajad või isegi tuhanded serverid, mis kõik on rühmitatud klastris.
Serverid ise asuvad tavaliselt serveriruumis või andmekeskuses. Siin saab neid konfigureerida kiirete omavaheliste ühenduste ja kiire võrguga, et töödelda töödeldav töökoormus vastu võtta ja lõpetatud töökoormus õigeaegselt tagasi edastada.
Kõigi serverite tegelikku jõudlust hoolikalt haldades on võimalik üldist jõudlust mõistliku kuluga häälestada. Serverid töötavad üldiselt 24/7, kuigi olenevalt töökoormusest ei pruugi see olla saavutatav. Alati maksimaalse jõudlusega jooksmine kulutab palju jõudu. See tähendab ka, et on vaja palju jahutust, mis vajab veelgi rohkem võimsust. Paljud serveripargid võivad töötada alla oma tippvõimsuse, et saavutada kõrge jõudlus vati kohta.
Alamtüübid ja variatsioonid
Koodiarendustööde puhul peavad paljud keeled enne käivitamist rakendused kompileerima. See koostamisprotsess on väga protsessorimahukas ja suurte rakenduste puhul võib see võtta tunde. Serveripark võib aidata vähendada kompileerimisaega, pakkudes suuremat jõudlust kui ühes arvutis võimalik. Serverifarmid võivad töötada ka ööpäevaringselt, võimaldades arendajatel kompileerimisprotsessi üleöö järjekorda seada, samal ajal kui nad saavad oma masinad välja lülitada. Serverifarme, mida kasutatakse ainult tarkvara koostamiseks, võib nimetada kompileerimisfarmideks.
Arvutigraafika rollides võib renderdusaeg sageli olla pikk. See ei ole piltide puhul suur probleem, kuigi see võib võtta aega. Video renderdamine võib võtta kaua aega, eriti kinoklassi filmide puhul. Stseenid pole mitte ainult uskumatult keerulised, vaid ka kõrge eraldusvõimega ja neid on palju, sest sekundis on vaja palju kaadreid. Renderdusülesannetele pühendatud serverifarme võib nimetada renderdusfarmideks.
Serveripargi ja superarvuti vahel on väga vähe erinevusi. Mõlemad on ulatuslikud serverite kogud, mis on loodud ülesande täitmiseks koos töötama. Nende kahe vahel pole selget määravat erinevust. Ajalooliselt kasutasid superarvutid eriotstarbelist riistvara. Superarvutite praegune trend on aga kasutada rohkem valmis serverikomponente.
Pilvine tulevik
Serveripargid on kallid. Nad on energianäljased, vajavad palju jahutust ja vajavad andmekeskuse infrastruktuuri. Serverifarmide loomine on samuti kulukas ja riistvarakulud on suured. Selle hullemaks muutmiseks seisavad nad silmitsi korrapärase vananemisega. Tipptasemel andmekeskuste tööstuses arvatakse üldiselt, et 7-aastane andmekeskus on vananenud. Selle lühikese aja jooksul võib töökoormus suureneda, kuna jõudlusnõuded suurenevad.
Ainsa reaalse lahenduse sellele pakuvad hüperskaalajad. Hüperskaalarid on hiiglaslikud tehnoloogiaettevõtted, nagu Google, Amazon ja Microsoft, mis on piisavalt suured, et ehitada ja käitada palju suuri andmekeskusi. Need ettevõtted rendivad oma andmekeskuste andmetöötlusjõudlust pilveplatvormina. See juurdepääs on sageli virtualiseeritud.
Idee seisneb selles, et selle asemel, et maksta riistvara ostmise ja käitamise eest, saate lihtsalt rentida juurdepääsu sellele, mida vajate – siis, kui seda vajate. Selle iga-aastaseks eelarvesäästlikuks teguriks on kõrgete korduvate esialgsete kulude puudumine. Selle asemel maksate lihtsalt selle eest, mida kasutate. Kasulik on see, et te ei piirdu isegi ühe riistvara seadistusega. Oletame, et teil on väike, suhteliselt kiireloomuline töökoormus. Sel juhul saate selle lihtsalt seadistada töötama väiksemas ja – kriitiliselt – odavamas virtuaalserveris. See käib ka teistpidi. Kui teil on suur või kiireloomuline projekt, võite maksta veelgi suurema virtuaalse eksemplari eest rohkem, et saaksite rohkem töötlemisvõimsust kiiremini lõpetada.
Reaalselt pakuvad pilveteenused serveriparkide ees mitmeid kaalukaid eeliseid. Ainus potentsiaalne probleem on kulu, mis kommertsteenusena võib töötlemisühiku kohta olla suurem kui kohaliku serveripargi oma. Väärib märkimist, et hüperskaleerijad saavad kasu mastaabisäästust, mis filtreeritakse nende hinnakujundusse.
Järeldus
Serverifarm on serverite kogum, mis asub tavaliselt serveriruumis või andmekeskuses ja kuhu suunatakse palju töötlemisvõimsust nõudvaid ülesandeid. See pakub mitmeid eeliseid, sealhulgas suure jõudluse ja ööpäevaringse töö. Peamiseks konkureerivaks valikuks on hüperskaalarite pilveteenused. Need pakuvad mitmeid kaalukaid eeliseid, sealhulgas riistvara esialgsete kulude puudumine ja hinna ja toimivuse paindlikkus ülesande kaupa.