Una granja de servidores o un clúster de servidores es una colección de servidores informáticos , generalmente mantenidos por una organización para proporcionar una funcionalidad de servidor mucho más allá de la capacidad de una sola máquina. A menudo constan de miles de computadoras que requieren una gran cantidad de energía para funcionar y mantenerse refrigeradas. En el nivel de rendimiento óptimo, una granja de servidores tiene enormes costos financieros y ambientales. [1] A menudo incluyen servidores de respaldo que pueden asumir las funciones de los servidores principales que pueden fallar. Las granjas de servidores generalmente se ubican junto con los conmutadores de red y/o enrutadores que permiten la comunicación entre diferentes partes del clúster y los usuarios del clúster. Los "granjeros" de servidores generalmente montan computadoras, enrutadores, fuentes de alimentación y dispositivos electrónicos relacionados en bastidores de 19 pulgadas en una sala de servidores o un centro de datos .
Las granjas de servidores se utilizan comúnmente para la computación en clúster . Muchas supercomputadoras modernas comprenden granjas de servidores gigantes con procesadores de alta velocidad conectados por Ethernet o interconexiones personalizadas como Infiniband o Myrinet . El alojamiento web es un uso común de una granja de servidores; a este sistema a veces se lo denomina colectivamente granja web . Otros usos de las granjas de servidores incluyen simulaciones científicas (como dinámica de fluidos computacional ) y la renderización de imágenes generadas por computadora en 3D (ver granja de renderización ). [2]
Las grandes empresas utilizan cada vez más granjas de servidores en lugar de los ordenadores mainframe o además de ellos. En las granjas de servidores de gran tamaño, la falla de una máquina individual es un suceso habitual: las granjas de servidores de gran tamaño proporcionan redundancia , conmutación por error automática y reconfiguración rápida del clúster de servidores.
El rendimiento de las granjas de servidores más grandes (de miles de procesadores o más) suele estar limitado por el rendimiento de los sistemas de refrigeración del centro de datos y el coste total de la electricidad, más que por el rendimiento de los procesadores. [3] Las computadoras en granjas de servidores funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana y consumen grandes cantidades de electricidad. Por este motivo, el parámetro de diseño crítico tanto para sistemas grandes como continuos tiende a ser el rendimiento por vatio, más que el coste del rendimiento máximo o (rendimiento máximo / (unidad * coste inicial)). Además, para los sistemas de alta disponibilidad que deben funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana (a diferencia de las supercomputadoras, que pueden apagarse y encenderse según la demanda y también tienden a funcionar con utilizaciones mucho mayores), se presta más atención a las funciones de ahorro de energía, como la velocidad de reloj variable y la capacidad de apagar tanto partes de la computadora, partes del procesador y computadoras enteras ( WoL y virtualización ) según la demanda sin interrumpir los servicios. La red que conecta los servidores en una granja de servidores también es un factor esencial en el rendimiento general, especialmente cuando se ejecutan aplicaciones que procesan volúmenes masivos de datos. [4]
EEMBC EnergyBench, SPECpower y Transaction Processing Performance Council TPC-Energy son puntos de referencia diseñados para predecir el rendimiento por vatio en una granja de servidores. [5] [6] La energía utilizada por cada rack de equipos se puede medir en la unidad de distribución de energía . Algunos servidores incluyen hardware de seguimiento de energía para que las personas que administran la granja de servidores puedan medir la energía utilizada por cada servidor. [7] La energía utilizada por toda la granja de servidores se puede informar en términos de efectividad del uso de energía o eficiencia de la infraestructura del centro de datos .
Según algunas estimaciones, por cada 100 vatios gastados en el funcionamiento de los servidores, se necesitan aproximadamente otros 50 vatios para enfriarlos. [8] Por esta razón, la ubicación de una granja de servidores puede ser tan importante como la selección del procesador para lograr la eficiencia energética. Islandia , que tiene un clima frío todo el año, así como un suministro de electricidad geotérmica barato y neutro en carbono , está construyendo su primer sitio de alojamiento de granja de servidores importante. [8] Se están tendiendo cables de fibra óptica desde Islandia hasta América del Norte y Europa para permitir que las empresas de allí ubiquen sus servidores en Islandia. Otros países con condiciones favorables, como Canadá, [9] Finlandia, [10] Suecia [11] y Suiza, [12] están tratando de atraer centros de datos de computación en la nube. En estos países, el calor de los servidores se puede ventilar de forma económica o utilizar para ayudar a calentar los edificios, reduciendo así el consumo de energía de los calentadores convencionales. [9]
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