Кіріспе
Компьютерлік серверлер жиынтығы
Серверлік ферма немесе серверлік кластер – компьютерлік серверлердің жиынтығы, әдетте, бір машинаның мүмкіндігінен асып түсетін серверлік қызметтерді қамтамасыз ету үшін ұйымдар қолдайды. Олар көбінесе мыңдаған компьютерлерден тұрады, олардың жұмыс істеуі мен салқындатылуы үшін көп мөлшерде қуат қажет. Серверлік ферманың ең жоғары өнімділік деңгейінде зор қаржылық және экологиялық шығындар туындайды. Олар жиі негізгі серверлердің функцияларын өз мойнына алатын резервтік серверлерді қамтиды. Серверлік фермалар әдетте кластердің әртүрлі бөлімдері мен пайдаланушылары арасында байланыс құруға мүмкіндік беретін желілік коммутаторлармен және/немесе маршрутизаторлармен бірге орналасады. Серверлік "фермерлер" әдетте компьютерлерді, маршрутизаторларды, қуат көздерін және осыған байланысты электрониканы 19 дюймдік тіреулерге серверлік бөлмеде немесе деректер орталығында орнатады.
Қолданбалар
Серверлік фермалар жиі кластерлік есептеулер үшін қолданылады. Көптеген қазіргі заманғы суперкомпьютерлер жоғары жылдамдықты процессорлардан тұратын алып серверлік фермаларды қамтиды, олар Ethernet немесе Infiniband, Myrinet сияқты арнайы байланыс желілері арқылы қосылған. Веб-хостинг – серверлік ферманың кең таралған қолданылуы; мұндай жүйе кейде жиынтық түрде веб-ферма деп аталады. Серверлік фермалар ғылыми модельдеулер (мысалы, есептеулік сұйықтық динамикасы) және 3D компьютерлік графиканы жасау (рендеринг фермасына қараңыз) сияқты мақсаттарда да қолданылады. Ірі кәсіпорындар серверлік фермаларды мейнфрейм компьютерлерінің орнына немесе олармен қатар пайдаланады. Үлкен серверлік фермаларда жеке машинаның істен шығуы – әдеттегі жағдай: мұндай фермалар сервер кластері үшін резервтік көшірмелерді, автоматты ауысуды және жылдам қайта конфигурациялауды қамтамасыз етеді.
Өнер көрсету
Ең ірі серверлік фермалардың (мыңдаған процессорлар және одан да көп) өнімділігі көбінесе процессорлардың өнімділігінен емес, деректер орталығының салқындату жүйелерінің тиімділігімен және жалпы электр энергиясының құнымен шектеледі. Серверлік фермалардағы компьютерлер күні-түні жұмыс істейді және көп мөлшерде электр энергиясын тұтынады. Осы себепті, үлкен және үздіксіз жүйелерді жобалаудың басты параметрі ең жоғары өнімділіктің құны немесе (ең жоғары өнімділік / (бірлік * бастапқы құн)) емес, ваттқа шаққандағы өнімділік болып табылады. Сонымен қатар, 24/7 жұмыс істеуі тиіс жоғары сенімділік жүйелері (талап бойынша қуатты қосып-өшіруге болатын және әдетте жоғары деңгейде пайдаланылатын суперкомпьютерлерден өзгеше) энергияны үнемдеу мүмкіндіктеріне, мысалы, өзгермелі сағаттық жиілікке және қызметтерді тоқтатпай компьютер бөлімдерін, процессор бөлімдерін және тіпті бүкіл компьютерлерді (WoL және виртуализация) сұранысқа қарай өшіру мүмкіндігіне көбірек назар аударады. Серверлік фермадағы серверлерді байланыстыратын желі де жалпы өнімділіктің маңызды факторы болып табылады, әсіресе үлкен көлемдегі деректерді өңдейтін қосымшаларды іске қосу кезінде.
Уаттылық өнімділік
EEMBC EnergyBench, SPECpower және Транзакциялық өңдеудің өнімділік кеңесі TPC Energy – серверлік фермадағы ваттқа шаққандағы өнімділікті болжауға арналған өлшемдер. Жабдықтың әрбір тірегі үшін жұмсалатын қуатты электр тарату блогы арқылы өлшеуге болады. Кейбір серверлерде серверлік ферманы басқаратын адамдар әрбір сервердің тұтынатын қуатын өлшеу үшін қуатты қадағалау аппараттық құралдары орнатылған. Бүкіл серверлік ферманың тұтынатын қуаты энергияны пайдалану тиімділігі немесе деректер орталығы инфрақұрылымының тиімділігі көрсеткіштерімен есептеліп берілуі мүмкін. Әртүрлі есептеулерге сәйкес, серверлерді іске қосуға жұмсалатын әр 100 ватт қуатқа шамамен тағы 50 ватт оларды салқындатуға қажет. Осы себепті серверлік ферманы орналастыру процессорды таңдаумен бірдей энергия тиімділігіне қол жеткізуде маңызды рөл атқарады. Жыл бойы салқын климатқа және арзан, көміртегінің шығарындысын тоқтатуға мүмкіндік беретін геотермалдық электр энергиясына ие Исландия алғашқы ірі серверлік ферма құрылысын бастады. Финляндия, Швеция және Швейцария бұлттық есептеу деректер орталықтарын өздеріне тартуға тырысуда. Бұл елдерде серверлерден бөлінетін жылуды арзан бағамен сыртқа шығаруға немесе ғимараттарды жылытуға пайдалануға болады, соның арқасында дәстүрлі жылытқыштардың энергия тұтынуын азайтуға болады.