Ферма серверов или кластер серверов — это совокупность компьютерных серверов , обычно обслуживаемая организацией для обеспечения функциональности сервера, выходящей далеко за рамки возможностей одной машины. Они часто состоят из тысяч компьютеров, которым требуется большое количество энергии для работы и охлаждения. При оптимальном уровне производительности ферма серверов требует огромных финансовых и экологических затрат. [1] Они часто включают в себя резервные серверы, которые могут взять на себя функции основных серверов, которые могут выйти из строя. Фермы серверов обычно размещаются рядом с сетевыми коммутаторами и/или маршрутизаторами , которые обеспечивают связь между различными частями кластера и пользователями кластера. Серверные «фермеры» обычно монтируют компьютеры, маршрутизаторы, блоки питания и сопутствующую электронику в 19-дюймовые стойки в серверной комнате или центре обработки данных .
Фермы серверов обычно используются для кластерных вычислений . Многие современные суперкомпьютеры представляют собой гигантские серверные фермы из высокоскоростных процессоров , соединенных либо через Ethernet , либо через специальные межсоединения, такие как Infiniband или Myrinet . Веб-хостинг — это обычное использование фермы серверов; такую систему иногда называют веб-фермой . Другие варианты использования серверных ферм включают научное моделирование (например, вычислительную гидродинамику ) и рендеринг трехмерных компьютерных изображений (см. «Ферма рендеринга »). [2]
Крупные предприятия все чаще используют фермы серверов вместо или в дополнение к мэйнфреймам . В крупных фермах серверов отказ отдельной машины — обычное явление: крупные фермы серверов обеспечивают резервирование , автоматическое аварийное переключение и быструю реконфигурацию кластера серверов.
Производительность крупнейших серверных ферм (тысячи процессоров и более) обычно ограничивается производительностью систем охлаждения центра обработки данных и общей стоимостью электроэнергии, а не производительностью процессоров. [3] Компьютеры в серверных фермах работают круглосуточно и без выходных и потребляют большое количество электроэнергии. По этой причине критическим параметром проектирования как для больших, так и для непрерывных систем, как правило, является производительность на ватт, а не стоимость пиковой производительности или (пиковая производительность / (единица * первоначальная стоимость)). Кроме того, для систем высокой доступности , которые должны работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю (в отличие от суперкомпьютеров, которые могут отключаться от питания по мере необходимости, а также имеют тенденцию работать с гораздо более высокой загрузкой), больше внимания уделяется функциям энергосбережения, таким как переменная тактовая частота. и возможность отключать как части компьютера, части процессора, так и компьютеры целиком ( WoL и виртуализация ) по требованию без отключения служб. Сеть, соединяющая серверы в ферме серверов, также является важным фактором общей производительности, особенно при запуске приложений, обрабатывающих огромные объемы данных. [4]
EEMBC EnergyBench, SPECpower и Совет по производительности обработки транзакций TPC-Energy — это тесты, предназначенные для прогнозирования производительности на ватт в серверной ферме. [5] [6] Мощность, потребляемую каждой стойкой с оборудованием, можно измерить на блоке распределения электроэнергии . Некоторые серверы оснащены оборудованием для отслеживания энергопотребления, поэтому люди, управляющие фермой серверов, могут измерять мощность, потребляемую каждым сервером. [7] Мощность, используемая всей фермой серверов, может быть указана с точки зрения эффективности энергопотребления или эффективности инфраструктуры центра обработки данных .
По некоторым оценкам, на каждые 100 Вт, затраченные на работу серверов, приходится примерно еще 50 Вт на их охлаждение. [8] По этой причине размещение серверной фермы может быть столь же важным, как и выбор процессора для достижения энергоэффективности. Исландия , где круглый год холодный климат, а также дешевое и углеродно-нейтральное геотермальное электричество , строит свою первую крупную серверную ферму, предоставляющую хостинг. [8] Оптоволоконные кабели прокладываются из Исландии в Северную Америку и Европу , чтобы дать возможность компаниям разместить свои серверы в Исландии. Другие страны с благоприятными условиями, такие как Канада, [9] Финляндия, [10] Швеция [11] и Швейцария, [12] пытаются привлечь центры обработки данных облачных вычислений. В этих странах тепло от серверов можно дешево отводить или использовать для обогрева зданий, тем самым снижая потребление энергии обычными обогревателями. [9]
{{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь ){{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )