A rápida evolução do mercado de servidores apresenta às empresas uma escolha crítica: investir em algumas máquinas de alto desempenho ou construir uma infraestrutura distribuída de múltiplos servidores mais pequenos. Este artigo, elaborado pelos especialistas da Sardina Systems em colaboração com os nossos parceiros na Vespertec, aprofunda este tópico e fornece informações sobre como as empresas podem tomar decisões informadas para satisfazer as suas necessidades de infraestrutura.
À primeira vista, investir num único servidor de alto desempenho pode parecer a melhor solução. No entanto, as implementações no mundo real contam uma história diferente. Em muitos casos, um conjunto distribuído de servidores mais pequenos, especialmente quando combinado com soluções avançadas de gestão em nuvem como o FishOS, não só iguala, como frequentemente supera um único sistema de alta potência em termos de eficiência de custos, fiabilidade, escalabilidade e facilidade de gestão.
Duas Abordagens Fundamentais à Infraestrutura
No que diz respeito à infraestrutura de TI, as empresas enfrentam essencialmente duas abordagens fundamentais:
- Servidores de alto desempenho. Sistemas monolíticos com processadores potentes, grande capacidade de memória e redes de alta velocidade. Estes são comummente utilizados para aplicações que exigem muitos recursos, como grandes bases de dados, treino de IA e modelação financeira.
- Conjuntos distribuídos. Uma rede de servidores mais pequenos e interligados que partilham cargas de trabalho. Este modelo oferece escalabilidade, tolerância a falhas e eficiência de custos, tornando-o ideal para ambientes nativos da nuvem, aplicações em contentores e serviços web escaláveis.
No entanto, à medida que a tecnologia dos servidores evolui, estas categorias já não são tão rígidas como outrora. O mercado oferece agora soluções especializadas que combinam elementos de ambas as abordagens, atendendo a diferentes necessidades empresariais. A escolha da infraestrutura adequada requer uma análise aprofundada das exigências das cargas de trabalho, dos riscos operacionais e dos custos a longo prazo.
“Os servidores de nível empresarial construídos com CPUs AMD EPYC ou Intel Xeon oferecem alto desempenho para operações com uso intensivo de dados. Entretanto, servidores energeticamente eficientes baseados em ARM de fornecedores como NVIDIA e Ampere estão a ganhar terreno entre as organizações que priorizam a sustentabilidade,” –
Philip Kaye, cofundador e diretor da Vespertec.
Embora a distinção básica entre infraestrutura de alto desempenho e distribuída continue relevante, as empresas precisam de avaliar as nuances de cada abordagem para tomar uma decisão informada que se alinhe com a sua estratégia operacional e financeira. “Maior e mais dispendioso” nem sempre é sinónimo de “melhor”. Vamos explorar o porquê.
Fiabilidade e Tolerância a Falhas: O Risco de um Único Ponto de Falha
Uma das desvantagens mais críticas de confiar num único servidor de alto desempenho é o risco de falha. Se o sistema falhar, tudo o que está ligado a ele, incluindo armazenamento, cargas de trabalho e aplicações, fica indisponível.
Numa configuração tradicional de servidor único, a tolerância a falhas é geralmente limitada a proteções básicas, como redundância ao nível do disco. No entanto, com uma infraestrutura distribuída, entram em jogo múltiplos níveis de tolerância a falhas, proporcionando uma proteção robusta e minimizando o tempo de inatividade. Com servidores mais pequenos distribuídos por uma rede, as cargas de trabalho são partilhadas e cada servidor funciona como uma cópia de segurança para os outros em caso de falha.
Este princípio é crucial para aplicações nativas da nuvem, que dependem de microserviços e beneficiam da redundância. Mesmo para cargas de trabalho empresariais tradicionais, uma abordagem distribuída pode oferecer melhor proteção contra tempo de inatividade.
O FishOS, a solução de gestão de nuvem baseada em OpenStack da Sardina Systems, requer pelo menos três nós (onde as funções de computação e controlador podem ser colocadas) dentro da Licença Standard para garantir redundância e disponibilidade. Isto assegura que, se um servidor falhar, outros podem assumir o controlo sem problemas, evitando tempo de inatividade e garantindo operações empresariais contínuas.
Escalabilidade: Crescer com Facilidade
As empresas que experimentam crescimento ou cargas de trabalho flutuantes requerem uma infraestrutura que possa adaptar-se. Um único servidor de alta potência tem capacidades fixas, tornando a escalabilidade complexa e dispendiosa.
Uma configuração distribuída, no entanto, permite que as empresas escalem incrementalmente, adicionando servidores conforme necessário. Esta abordagem modular permite que as empresas aloquem recursos de forma dinâmica, assegurando uma utilização óptima sem sobreinvestir num único equipamento potente à partida.
Tempo de Inatividade e Manutenção: Manter o Negócio em Funcionamento
Outro factor que as empresas devem considerar é o tempo de inatividade operacional durante as atualizações e manutenção. Os servidores de alto desempenho frequentemente requerem reinicializações completas do sistema para atualizações de software, upgrades de firmware ou manutenção de hardware. Isto resulta em perturbações no negócio que podem impactar a receita e a produtividade.
Com múltiplos servidores de menor dimensão, as atualizações podem ser realizadas de forma faseada. Alguns servidores permanecem operacionais enquanto outros são submetidos a manutenção, reduzindo o impacto na continuidade do negócio.
Além disso, a substituição ou atualização de sistemas pode ser disruptiva, particularmente para empresas com requisitos de funcionamento ininterrupto. Se não forem devidamente planeadas, estas atualizações podem resultar em tempo de inatividade significativo.
Eficiência e Desempenho do Armazenamento
O armazenamento é frequentemente um factor negligenciado quando se comparam arquiteturas de servidor único versus múltiplos servidores. Um único servidor potente pode oferecer uma elevada capacidade de armazenamento, mas não otimiza necessariamente o desempenho. A eficiência do armazenamento melhora quando os dados são distribuídos por múltiplos nós, aumentando a redundância e a velocidade de recuperação.
“O armazenamento Ceph, que é comummente utilizado para configurações distribuídas, tem um melhor desempenho com um maior número de nós devido ao tratamento distribuído da carga. Por exemplo, uma configuração de 3 nós com 100TB por nó oferece a mesma capacidade que 6 nós com 50TB cada, mas esta última proporciona melhor tolerância a falhas e eficiência,” –
Kenneth Tan, Diretor Executivo da Sardina Systems.
Enquanto alguns métodos de replicação sacrificam a eficiência em prol da redundância, técnicas como a codificação de eliminação estabelecem um equilíbrio entre tolerância a falhas e desempenho.
Considerações de Custo: O Investimento a Longo Prazo
Embora um servidor de alto desempenho possa parecer uma solução rentável inicialmente, as empresas devem considerar as despesas a longo prazo. O consumo de energia, os requisitos de refrigeração e a manutenção complexa podem aumentar os custos operacionais.
Por outro lado, clusters de servidores mais pequenos oferecem um percurso de investimento mais gradual. As empresas podem escalar a sua infraestrutura conforme necessário, evitando grandes custos iniciais e distribuindo as despesas ao longo do tempo. Adicionalmente, as atualizações modulares permitem que as empresas substituam servidores obsoletos sem perturbar todo o sistema.
Com base na experiência da Sardina Systems, a otimização de custos é influenciada não apenas por factores como eficiência energética e refrigeração, mas também pelo número de servidores em si. Surpreendentemente, um maior número de nós menores pode satisfazer os requisitos de desempenho a um custo global inferior.
Numa recente análise de custos para um cliente, um sistema de 14 nós resultou em aproximadamente 24% de poupança em comparação com um sistema de 7 nós, mantendo a mesma RAM (6.680 GB) e vCPUs (2000). Esta vantagem em termos de custos é impulsionada por factores-chave como alocação eficiente de recursos, redundância melhorada e maior eficiência de armazenamento.
Fazendo a Escolha Inteligente
Para as organizações que avaliam as suas opções de infraestrutura de servidores, a conclusão principal é clara: maior nem sempre é melhor. Ao compreender os requisitos de carga de trabalho, os custos a longo prazo e os benefícios dos sistemas distribuídos, as empresas podem fazer investimentos em infraestrutura mais inteligentes que priorizam a resiliência, a escalabilidade e a eficiência de custos.
A Sardina Systems, em colaboração com a Vespertec, auxilia as empresas a navegar por estas escolhas, assegurando que adotam o modelo de infraestrutura que melhor suporta os seus objectivos operacionais e crescimento a longo prazo. Contacte-nos hoje para uma consulta gratuita com as nossas equipas técnicas e de produto.