Verwerkingskracht is de sleutel tot de prestaties van de software. U zult waarschijnlijk snel de grote prestatiesprong opmerken bij het upgraden naar een nieuwe computer van een paar jaar oud. De wet van Moore beschrijft dat het aantal transistors in CPU's ongeveer elke twee jaar is verdubbeld sinds de CPU voor het eerst werd uitgevonden. Dit heeft geleid tot een consistente toename van de rekenkracht, waardoor een regelmatige upgradecyclus plaatsvindt.
Ondanks de hoge prestaties van een huidige high-end computer, zijn veel taken gewoon te veel voor één computer om in een redelijk tijdsbestek uit te voeren. Gelukkig hebben de meeste van deze taken geen invloed op de gemiddelde thuisgebruiker of zelfs op veel standaard kantoortaken. Gespecialiseerde professionele workloads zijn echter waar u dit soort workloads zult vinden.
Een optie om dit aan te pakken zou zijn om de relevante mensen toe te wijzen aan krachtigere high-end computers. Deze strategie is echter duur en zou in veel gevallen geen verschil maken omdat de verwerkingsvereisten gewoon te hoog zijn.
Serverfarms zijn de andere optie, in plaats van te proberen steeds meer prestaties in een persoonlijk apparaat te proppen, één apparaat per relevante medewerker te hebben en nog steeds niet de benodigde prestaties te hebben. Een serverfarm besteedt in wezen de verwerkingskracht uit. In dit geval betekent dat dat er veel servers zijn geclusterd die de zware verwerkingstaken uitvoeren die door de werknemer aan de serverfarm zijn toegewezen. De verwerkingstaken worden vervolgens uitbesteed aan de servers.
Belangrijkste kenmerken en voordelen van serverfarms
De bepalende factor van een serverfarm is dat u niet langer beperkt bent tot één apparaat dat de verwerking uitvoert. In plaats daarvan wordt de verwerkingskracht geleverd door tientallen, honderden of zelfs duizenden servers, allemaal gegroepeerd in een cluster.
De servers zelf staan meestal in een serverruimte of datacenter. Hier kunnen ze worden geconfigureerd met hogesnelheidsverbindingen tussen elkaar en hogesnelheidsnetwerken om de te verwerken werklast te ontvangen en de voltooide werklast op tijd terug te sturen.
Door de feitelijke prestaties van alle servers zorgvuldig te beheren, kan het mogelijk zijn om de algehele prestaties af te stemmen tegen redelijke kosten. Servers worden over het algemeen 24/7 uitgevoerd, hoewel dit, afhankelijk van de werkbelasting, mogelijk niet haalbaar is. Altijd met maximale prestaties draaien, verbruikt veel stroom. Het betekent ook dat er veel koeling nodig is, waardoor er nog meer vermogen nodig is. Veel serverfarms kunnen onder hun piekprestaties draaien om een hoge prestatie per Watt-verhouding te bereiken.
Subtypen en variaties
Bij code-ontwikkelingstaken moeten veel talen worden gecompileerd voordat ze kunnen worden uitgevoerd. Dit compilatieproces is erg processorintensief en kan bij grote applicaties uren duren. Een serverfarm kan helpen de compileertijd te verkorten door meer prestaties te bieden dan mogelijk is in een enkele computer. Serverfarms kunnen ook 24/7 draaien, waardoor ontwikkelaars een compileerproces in de wachtrij kunnen zetten om 's nachts te draaien terwijl ze hun eigen machines kunnen uitschakelen. Serverfarms die uitsluitend voor het compileren van software worden gebruikt, worden ook wel compileerfarms genoemd.
In computergrafische rollen kan de weergavetijd vaak lang zijn. Dit is geen groot probleem voor stilstaande beelden, hoewel het enige tijd kan duren. Videoweergave kan lang duren, vooral voor films van bioscoopklasse. Scènes zijn niet alleen ongelooflijk complex, ze hebben ook een hoge resolutie, en dat zijn er veel, omdat er veel frames per seconde nodig zijn. Serverfarms die zijn gewijd aan weergavetaken kunnen bekend staan als weergavefarms.
Er is heel weinig verschil tussen een serverfarm en een supercomputer. Beide zijn uitgebreide verzamelingen servers die zijn ontworpen om samen te werken om een taak uit te voeren. Er is geen duidelijk definiërend verschil tussen de twee. Historisch gezien gebruikten supercomputers hardware voor speciale doeleinden. De huidige trend in supercomputing is echter om meer kant-en-klare servercomponenten te gebruiken.
Een bewolkte toekomst
Serverfarms zijn duur. Ze hebben veel stroom nodig, hebben veel koeling nodig en hebben datacenterinfrastructuur nodig. Serverfarms zijn ook duur om op te zetten, met hoge hardwarekosten vooraf. Om dat nog erger te maken, worden ze geconfronteerd met regelmatige veroudering. In de high-end datacenterindustrie wordt algemeen aangenomen dat een 7 jaar oud datacenter verouderd is. Binnen deze korte tijd kan de werkbelasting toenemen naarmate de prestatie-eisen toenemen.
De enige echte oplossing hiervoor wordt geboden door de hyperscalers. Hyperscalers zijn de gigantische technologiebedrijven zoals Google, Amazon en Microsoft die groot genoeg zijn om veel enorme datacenters te bouwen en te runnen. Deze bedrijven verhuren de rekenprestaties van hun datacenters als cloudplatform. Deze toegang is vaak gevirtualiseerd.
Het idee is dat in plaats van te betalen om de hardware te kopen en te gebruiken, u eenvoudig toegang huurt tot wat u nodig heeft - wanneer u het nodig hebt. Dit heeft de jaarlijkse budgetvriendelijke factor dat er geen hoge, terugkerende initiële kosten zijn. In plaats daarvan betaalt u gewoon voor wat u gebruikt. Handig, je bent niet eens beperkt tot precies één hardware-installatie. Stel, u heeft een kleine, relatief niet-dringende werkdruk. In dat geval kunt u het eenvoudig configureren om op een kleinere en - kritisch - goedkopere virtuele server te draaien. Dit gaat ook de andere kant op. Als u een groot of dringend project heeft, kunt u meer betalen voor een nog grotere virtuele instantie om meer verwerkingskracht te hebben om eerder af te ronden.
Realistisch gezien bieden cloudservices verschillende overtuigende voordelen ten opzichte van serverfarms. Het enige potentiële probleem zijn de kosten, die als commerciële dienst per verwerkingseenheid hoger kunnen zijn dan die van een lokale serverfarm. Het is vermeldenswaard dat hyperscalers profiteren van schaalvoordelen, die doorwerken in hun prijsstelling.
Conclusie
Een serverfarm is een verzameling servers, die zich doorgaans in een serverruimte of datacenter bevinden, waaraan taken zijn uitbesteed die veel verwerkingskracht vereisen. Dit biedt verschillende voordelen, waaronder hoge prestaties en 24/7 werking. Cloudservices van hyperscalers zijn de belangrijkste concurrerende optie. Ze bieden verschillende overtuigende voordelen, waaronder een gebrek aan hardwarekosten vooraf en flexibiliteit in prijs/prestatie per taak.