Материал: А. Д. Чередов, А. Н. Мальчуков

На сегодняшний день в TOP500 осталось семь российских систем (полгода назад их было восемь), а самый производительный российский суперкомпьютер «Ломоносов-2» («Т-Платформы») продолжает терять позиции, переместившись с 31-й строчки на 36-ю.

Если рассматривать TOP500 по вхождению в него систем россий- ских вендоров, здесь можно отметить появление на 50-й позиции новой системы JURECA в суперкомпьютерном центре Юлиха (Германия), со- зданной компанией «Т-Платформы». На сегодняшний день в TOP500 входит по три системы производства РСК и «Т-Платформы», а также суперкомпьютер «Курчатовского института» (№ 258) и еще одна систе- ма производства компании «Ниагара» (№ 346).

В каких рыночных нишах востребованы суперкомпьютеры? Преж- де всего, это проектирование самолетов и ракет, создание лекарств, предсказание погоды и природных катаклизмов, повышение эффектив- ности электростанций и надежности автомобилей (преимущественно путем моделирования их столкновений) и фундаментальные научные исследования.

МикроЭВМ

МикроЭВМ по назначению можно разделить на серверы, рабочие станции, персональные компьютеры, встраиваемые и промышленные микроЭВМ (рис. 1.7).


Рис. 1.7. Классификация микро-ЭВМ

Серверы

В настоящее время уже редко встретишь офис или предприятие, в котором бы не использовалась компьютерная сеть, время разрознен- ных персональных компьютеров давно ушло. Однако нагрузка, т.е. уро- вень сетевого трафика, на различные узлы в сети никогда не бывает равномерно распределенной – на пользовательских компьютерах она всегда меньше, чем на компьютерах, выполняющих служебные функ- ции в сети, серверах (от англ. «serve» – служить).

Примером таких функций может быть хранение файлов и обеспе- чение доступа к ним пользователей (клиентов), маршрутизация потоков данных, управление печатью сетевого принтера, обработка писем элек- тронной почты, рассылка факсов и т.д. Серверами также называются программы, выполняющие эти функции. Ниже под термином «сервер» будет пониматься в первую очередь аппаратное решение.

По функциональному назначению серверы можно подразделить (рис. 1.8) на файл-серверы, серверы приложений (чаще всего исполь- зуются для баз данных и поддержки документооборота), FTP-серверы (для удаленного доступа к данным через Internet), серверы внешних устройств (печати, сканирования, факсимильной связи) и Web-серверы.





Рис. 1.8. Классификация серверов по функциональному назначению
Крупные и мелкие предприятия и офисы обладают вычислитель- ными сетями различной мощности. Кроме того, существуют разные требования к функциям, выполняемым компьютерной

сетью, если од-

ной организации достаточно иметь один файловый сервер, то для дру- гой требуется полный спектр Internet-сервисов, таких как обеспечение получения и отправки электронной почты для всех сотрудников, хо- стинг (возможность размещения) Web-сайта или FTP-файлового архива. Поэтому не существует «универсального» сервера, способного выполнять любые, совершенно различные задачи одинаково быстро и эффективно.

По функциональным возможностям (мощности) серверы разделяют на серверы начального, среднего и корпоративного уровней. На каждом уровне используются свои способы организации серверов. Для небольшой сети (в рамках рабочих групп – 50 и менее пользователей) функции сервера могут быть возложены на мощный настольный персо- нальный компьютер. Для среднего уровня (50–200 клиентов и малых серверов) могут быть использованы мощные рабочие станции, а для корпоративного (200 и более пользователей) – мэйнфреймы. Кроме то- го, для каждого уровня иерархии разрабатываются и применяются ком- пьютеры со специальной серверной организацией.

В серверах начального уровня используются как правило от 1 до 8 процессоров, среднего уровня – от 8 до 16 процессоров, корпоративного уровня – от 32 до нескольких сотен процессоров. Количество ядер в процессорах может варьироваться от 2 до 16.

Приведенные классификации весьма условны, потому что в рамках любой серии серверов постоянно появляются модели большей мощно- сти благодаря наращиванию ресурсов и модернизации конфигурации, причем различия внутри одной линейки компьютеров могут быть суще- ственны.

Основными требованиями при проектировании

серверов являются:

• 
  большая мощность для обеспечения нормальной работы всех запускаемых приложений;
  
• 
  масштабируемость, необходимая при увеличении компьютер- ной сети предприятия или круга задач, решаемых сервером;
  
• 
  отказоустойчивость для обеспечения надежной работы всех выполняемых программ и сервисов;
  
• 
  удобный доступ к его компонентам с возможностью оператив- ной или даже «горячей» (автоматической) замены, что очень важно в случае необходимости бесперебойной работы системы.
  

Сервер начального уровня может собрать хорошо разбирающийся в вычислительной технике человек, но наиболее надежные и сбаланси- рованные системы выпускаются brand-name компаниями, специализи- рующимися на производстве серверов. Компоненты этих систем обычно хорошо подобраны друг с другом, что увеличивает эффективность их использования.

Для реализации серверов используются процессоры с архитектура- ми х86 (CISC), IA-64 (EPIC) и RISC. В качестве основной операционной системы (ОС) может выступать Windows-подобная или Unix-подобная ОС (Unix-серверы).

В последние годы большой популярностью пользуется операци- онная система Linux с открытым исходным кодом, которая была со- здана в 1991 г. в качестве версии Unix-подобной системы для ПК. Настоящий успех пришел к системе при ее использовании не на настольных ПК, а на серверах. Этому способствует мощная поддержка

«китов индустрии» (IBM, HP, Dell, Sun/Oracle), вкладывающих в разви- тие бесплатной ОС огромные средства.

3 марта 2015 года исследовательская компания International Data Corporation (IDC) опубликовала результаты анализа глобального рынка серверов. Его объем, как выяснили эксперты, достиг рекордного значе- ния, в чем большая заслуга Китая.

Согласно оценкам IDC, в 2014 году на мировой рынок было выпу- щено 9,2 млн серверов, что на 2,9% больше, чем годом ранее. Столь

крупного объема не было никогда, отмечают эксперты. В деньгах сер- верный рынок показал 2,3-процентный рост — до $50,9 млрд.

В октябре-декабре 2014 года продажи серверов увеличились на 1,9% (до $14,5 млрд), и этот квартальный подъем оказался третьим под- ряд. Девятимесячную положительную динамику аналитики объясняют продолжающимся циклом обновления компьютерного оборудования в компаниях и растущими инвестициями в инфраструктуру со стороны облачных провайдеров.

Кроме того, немаловажную роль играет китайский рынок серверов, объем которого достиг рекордного уровня в $2 млрд по итогам послед- них трех месяцев 2014 года, увеличившись на 26,2% в сравнении с ана- логичным периодом 2013-го. Четыре крупнейших вендора из Поднебес- ной Inspur, Huawei, Lenovo и Sugon нарастили серверную выручку более чем наполовину, говорится в отчете IDC.

Крупнейшим производителем серверов в глобальном масштабе остаётся HP, однако в 2014 году американская компания увеличила продажи систем всего на 0,8%, а рыночная доля вендора упала до 26,2% с 26,6% годом ранее.

Следом за HP идет ее соотечественница IBM, чьи позиции после продажи направления x86-решений начали стремительно слабеть. 2014 год «голубой гигант» закончил с 18,4-процентной долей, тогда как го- дом ранее она измерялась 25,6%. В четвертой четверти показатель при-

сутствия IBM снизился до 13,7%, и корпорация уступила второе ме- сто Dell.

Последняя в 2014 году заработала на серверах $9 млрд, подняв этот доход на 5,7% в годовом исчислении. В пятерку крупнейших произво- дителей также вошли Cisco и Oracle, занявшие 5,7% и 4,6% рынка соот- ветственно.

Для оценки производительности серверов используется тест TPC-C, разработанный фирмой Transaction Processing Perfomance Council (TPC), с помощью которого подсчитывается количество транзакций (взаимо- действий между узлами компьютерной сети по принципу запрос–ответ