Procesorska moč je ključna za delovanje programske opreme. Verjetno boste hitro opazili velik skok v zmogljivosti pri nadgradnji računalnika, starega nekaj let, na nov. Moorov zakon opisuje, da se število tranzistorjev v CPE podvoji približno vsaki dve leti, odkar je bila CPE prvič izumljena. To je pripeljalo do doslednega povečanja računalniške moči, ki spodbuja reden cikel nadgradnje.
Kljub visoki zmogljivosti trenutnega vrhunskega računalnika je veliko nalog preprosto preveč, da bi jih en računalnik opravil v razumnem časovnem okviru. K sreči večina teh opravil ne vpliva na povprečnega domačega uporabnika ali celo na številna standardna pisarniška dela. Specializirane poklicne delovne obremenitve pa so tam, kjer boste začeli najti te vrste delovnih obremenitev.
Ena od možnosti za reševanje tega bi bila dodelitev ustreznih ljudi zmogljivejšim računalnikom višjega cenovnega razreda. Vendar je ta strategija draga in v mnogih primerih ne bi vplivala, saj so zahteve za obdelavo preprosto previsoke.
Farme strežnikov so druga možnost, namesto da poskušate stlačiti vedno več zmogljivosti v osebno napravo, ki ima eno napravo na ustreznega zaposlenega in še vedno nima potrebne zmogljivosti. Farma strežnikov v bistvu predaja procesorsko moč zunanjim izvajalcem. V tem primeru to pomeni, da je veliko strežnikov združenih v gruče, ki opravljajo težke naloge obdelave, ki jih zaposleni dodeli farmi strežnikov. Naloge obdelave se nato prenesejo na strežnike.
Ključne značilnosti in prednosti farm strežnikov
Odločilni dejavnik farme strežnikov je, da niste več omejeni na eno napravo, ki izvaja obdelavo. Namesto tega procesorsko moč zagotavljajo desetine, stotine ali celo tisoče strežnikov, vsi združeni v gručo.
Sami strežniki se običajno nahajajo v strežniški sobi ali podatkovnem centru. Tukaj jih je mogoče konfigurirati z medsebojnimi hitrimi povezavami in hitrim omrežnim povezovanjem, da sprejmejo delovno obremenitev, ki jo je treba obdelati, in pravočasno prenesejo dokončano delovno obremenitev nazaj.
S skrbnim upravljanjem dejanske zmogljivosti vseh strežnikov je mogoče prilagoditi celotno zmogljivost, ki jo je treba doseči po razumni ceni. Strežniki običajno delujejo 24 ur na dan, 7 dni v tednu, vendar glede na delovno obremenitev to morda ne bo mogoče doseči. Tekanje z največjo zmogljivostjo ves čas porabi veliko energije. Pomeni tudi, da je potrebno veliko hlajenja, kar potrebuje še več energije. Številne farme strežnikov lahko delujejo pod svojo najvišjo zmogljivostjo, da bi dosegle visoko razmerje zmogljivosti na vat.
Podtipi in različice
V delovnih mestih za razvoj kode morajo biti številni jeziki prevedeni, preden se lahko izvajajo. Ta postopek prevajanja je procesorsko zahteven in lahko v velikih aplikacijah traja več ur. Farma strežnikov lahko pomaga skrajšati čas prevajanja, saj ponuja večjo zmogljivost, kot je mogoče v enem samem računalniku. Farme strežnikov lahko delujejo tudi 24 ur na dan, vse dni v tednu, kar razvijalcem omogoča, da v čakalno vrsto postavijo proces prevajanja, da se izvaja čez noč, medtem ko lahko izklopijo svoje stroje. Farme strežnikov, ki se uporabljajo izključno za prevajanje programske opreme, so lahko znane kot farme prevajanja.
Pri vlogah računalniške grafike je lahko čas upodabljanja pogosto dolg. To ni velika težava za fotografije, čeprav lahko traja nekaj časa. Upodabljanje videa lahko traja dolgo, zlasti pri filmih v kinematografskem razredu. Ne samo, da so prizori neverjetno zapleteni, ampak so tudi visoke ločljivosti in teh je veliko, saj je potrebnih veliko sličic na sekundo. Farme strežnikov, namenjene nalogam upodabljanja, so morda znane kot farme upodabljanja.
Med farmo strežnikov in superračunalnikom je zelo majhna razlika. Oba sta obsežni zbirki strežnikov, zasnovanih za skupno delovanje pri izvajanju naloge. Med obema ni jasne razlike. Zgodovinsko gledano so superračunalniki uporabljali strojno opremo za posebne namene. Vendar pa je trenutni trend v superračunalnikih uporaba več standardnih strežniških komponent.
Oblačna prihodnost
Farme strežnikov so drage. Lačni so energije, potrebujejo veliko hlajenja in potrebujejo infrastrukturo podatkovnega centra. Postavitev farm strežnikov je tudi draga, z visokimi začetnimi stroški strojne opreme. Da bi bilo to še hujše, se soočajo z rednim zastaranjem. V industriji visokokakovostnih podatkovnih centrov na splošno velja, da je 7 let star podatkovni center zastarel. V tem kratkem času se lahko delovne obremenitve povečajo, ko se povečajo zahteve glede zmogljivosti.
Edino pravo rešitev za to ponujajo hiperskalerji. Hyperscalers so velikanska tehnološka podjetja, kot so Google, Amazon in Microsoft, ki so dovolj velika za izgradnjo in vodenje številnih velikih podatkovnih centrov. Ta podjetja oddajajo računalniško zmogljivost svojih podatkovnih centrov kot platformo v oblaku. Ta dostop je pogosto virtualiziran.
Ideja je, da namesto plačila za nakup in delovanje strojne opreme preprosto najamete dostop do tistega, kar potrebujete – ko ga potrebujete. To ima letni proračun prijazen faktor, saj nima visokih, ponavljajočih se vnaprejšnjih stroškov. Namesto tega preprosto plačate za tisto, kar uporabljate. Koristno je, da niti niste omejeni na natanko eno nastavitev strojne opreme. Recimo, da imate majhno, razmeroma nenujno delovno obremenitev. V tem primeru ga lahko preprosto konfigurirate za izvajanje na manjšem in – kar je kritično – cenejšem virtualnem strežniku. To gre tudi v drugo smer. Če imate velik ali nujen projekt, lahko plačate več za še večji virtualni primerek, da boste imeli večjo procesorsko moč in ga boste lahko dokončali prej.
Storitve v oblaku ponujajo več prepričljivih prednosti pred farmami strežnikov. Edina možna težava je strošek, ki je kot komercialna storitev lahko višji na enoto obdelave kot pri lokalni farmi strežnikov. Treba je omeniti, da imajo hiperscalerji koristi od ekonomije obsega, ki se filtrira v njihove cene.
Zaključek
Farma strežnikov je zbirka strežnikov, ki se običajno nahajajo v strežniški sobi ali podatkovnem centru, na katerega se dodelijo naloge, ki zahtevajo veliko procesorske moči. To zagotavlja številne prednosti, vključno z visoko zmogljivostjo in delovanjem 24/7. Storitve v oblaku iz hiperskalerjev so glavna konkurenčna možnost. Ponujajo več prepričljivih prednosti, vključno s pomanjkanjem vnaprejšnjih stroškov strojne opreme in prilagodljivostjo med ceno in zmogljivostjo glede na nalogo.