Читать «Архитектура компьютера» онлайн - страница 41

Серверы

Мощные персональные компьютеры и рабочие станции часто используются в качестве сетевых серверов — как в локальных сетях (обычно в пределах одной организации), так и в Интернете. Серверы, как правило, поставляются в однопроцессорной и мультипроцессорной конфигурациях. В системах из этой категории обычно устанавливаются модули памяти общим объемом в несколько гигабайтов, жесткие диски емкостью в терабайты и высокоскоростные сетевые интерфейсы. Некоторые серверы способны обрабатывать тысячи транзакций в секунду.

С точки зрения архитектуры, однопроцессорный сервер не слишком отличается от персонального компьютера. Он просто работает быстрее, занимает больше места, содержит больше дискового пространства и устанавливает более скоростные сетевые соединения. Серверы работают под управлением тех же операционных систем, что и персональные компьютеры, как правило, это различные версии UNIX и Windows.

Кластеры

В связи с тем, что по соотношению «цена/производительность» позиции рабочих станций и персональных компьютеров постоянно улучшаются, в последние годы появилась практика их объединения в кластеры. Кластер состоит из нескольких стандартных серверных систем, подключенных друг к другу по высокоскоростной сети и снабженных специальным программным обеспечением, которое позволяет направлять их ресурсы на решение единых задач (как правило, научных и инженерных). В большинстве случаев компоненты кластера — это совершенно обычные коммерческие машины, которые можно приобрести по отдельности в любом компьютерном магазине. Основным дополнением становятся высокоскоростные сетевые соединения, которые, как правило, тоже можно организовать при помощи стандартных сетевых плат.

Большие кластеры обычно размещаются в специальных залах или зданиях, называемых центрами обработки данных. Размеры центров обработки данных изменяются в широких пределах, от десятков до сотен тысяч и более машин. Количество компонентов кластера обычно ограничивается лишь толщиной кошелька покупателя. Поскольку компоненты кластеров достаточно дешевы, их приобретение для внутреннего использования могут себе позволить даже небольшие организации. Термины «кластер» и «центр обработки данных» часто используются как синонимы, хотя формально первое — совокупность серверов, а второе — зал или здание.

Нередко кластеры используются для создания веб-серверов. Если частота обращений к страницам веб-сайта исчисляется тысячами в секунду, самым экономичным решением обычно оказывается организация кластера из нескольких сотен (или даже тысяч) серверов и распределение между ними нагрузки по обработке запросов. Например, у Google по всему миру размещены центры обработки данных для обслуживания поисковых запросов; самый большой центр в Далласе (штат Орегон) занимает площадь двух футбольных полей. Место было выбрано из-за того, что центры обработки данных потребляют огромное количество электроэнергии, а Далласе находится рядом с 2-гигаваттной гидроэлектростанцией, которая может эту энергию поставлять. В общей сложности в центрах обработки данных Google установлено более 1 000 000 серверов.