當發明超文本傳輸協議（HTTP）的時候，沒有人能夠預計具有現代瀏覽器功能的現代Web 2.0基礎架構的出現。現代生活中，我們每天多次進行“網上沖浪“。我們通過Facebook，MySpace和Flickr等網絡工具進行溝通，也不忘記使用常規的電子郵件。我們能安心地在網上購物，得益于對原始協議的安全擴展，該協議現在稱為 HTTPS（“安全”部分已經被加入）。同時還有機對機（M2M）應用程序在后臺運行，完成資料庫更新、氣象資料收集等任務。
所有這些系統都是基于服務器-客戶端模式實現的。也就是說，有一個客戶端（如瀏覽器）和一臺提供內容或收集信息的服務器。開始時，會給服務器分配一個（或幾個）IP地址，然后服務器軟件會將內容提供給客戶。創建新“網站”時，服務器軟件將具備所分配的資源和專用存儲空間。通常情況下，這種模式在負荷平穩（即波動不大）的情況下，是能夠正常工作的。例如，如果我已知一臺服務器每秒可提供1000萬個網頁（假設通信帶寬可用），而對方也知道每個被托管的網站的最大“頁面點擊率”，那么他就可以計算出服務器上的負荷，以便維持為客戶（托管客戶和使用客戶）提供的峰值性能。

Web 2.0的影響

當網站上的所有內容都是靜態內容（即內容很少發生變化）時，運行就會相當良好。僅具有單詞查詢功能（沒有視頻和音樂等）的在線詞典就是一個很好的例子。在這種情況下就很容易計算出負荷量。據統計，世界上不會每個人同時想查詢“Stochastic（隨機的）”一詞的定義……您可能認為負荷會按一天內不同時段發生變化，但就全球范圍而言，有人是一直在進行查詢的。

Web 協議的工作方式是：打開與服務器的會話，接收內容，然后終止會話，釋放服務器中的資源為其他任務所用。現在所有“內容”都在瀏覽器中。因此，當您查找一個詞時，其定義和任何圖形就會發回給您，您可以按照您自己的速度進行閱讀。服務器就會轉到其他事情上。

但是，情況不再如此。當您下載音樂視頻的時候情況會怎么樣呢？服務器不再只是提供一個網頁，然后繼續前進。它現在在努力將40兆文件轉移到您的機器上。在網頁中加入嵌入式播放器，服務器就將實時把視頻流發送給客戶端。在這種情況下，負荷仍然是可以統計監測的，網站也是可以修改的。隨著受歡迎程度或需求的增加，網站可被轉移到專用的、僅處理單域的服務器上。

那是Web 1.0時出現的情況。今天Web 2.0所存在的問題是，我們所做的大都是在服務器端完成的。例如，Google Docs是一個位于服務器端的完整的文件編輯和歸檔系統。它將計算機的瀏覽器用作用戶界面工具，卻很少動用客戶資源。現在，人們在開始使用網絡時，更多的工作是由后臺完成的。在服務器和客戶端之間的互動不斷增加，除非采取措施來保證足夠的資源，否則這將會使服務器的負荷產生劇烈波動，并導致性能降低。

尋求解決辦法

過去，為了防止網站崩潰的一種能效低下的做法是將統計的最大負荷資源加載到一個網域。大多數情況下，這些服務器的負載可能只能達到40-60％，但在高峰時段將達到100％，但該網站仍能繼續有效地工作。人們很快認識到，大部分時間服務器并沒有達到最大荷載。它們只是在部分時間工作，直至高峰負載來臨——而這種高峰來臨的時間并不總是已知的。例如，在任何特定的一天，一個新聞網站的業務流量都可能會維持在正常的水平。而當一個突發事件發生，如果每個人都上網查與之相關的照片或視頻時，就可能會導致網站癱瘓。

最佳解決方案是將服務器“虛擬化”——即創建看起來像是專用服務器的軟件，但是，如果需要的話，在處理過程中也能夠動態轉向更多的資源。當高負荷消失時，該軟件能通過將更多網站合并到一臺機器（現代服務器中的刀片）上來使服務器“瘦身”。其他未使用的刀片可以進入待機狀態，從而大大減少中心的耗電量。采用這種新的方法，不僅可以降低服務器的電力消耗量，而且還降低了散熱的HVAC成本，從而降低服務器機房的能源成本。

對服務器的沖擊

這是邁向數據中心和服務器群“綠化”進程的一項重大舉措。能源消耗降低了，但是往往軟件同時也會影響到硬件（反之亦然）。切負荷對系統硬件和周圍的基礎設施有什么樣的影響呢？

首先應觀察刀片服務器的電源。一般情況下，刀片服務器中有兩套冗余電源，將民用電源轉為直流母線。母線沿背板的長度（所有刀片插入的位置）布設，而且每一個刀片都有自己的電源調節器，用于提供正確的電壓和電流。在較大的系統中，直流母線可以沿機架的高度布設，為疊放在其他系統上方的多套刀片服務。

在設計電源的時候，需要有一個作為目標負荷的規范。這就告訴設計者在選擇元件時將最高的能效轉換置于何處。設計方程式提供了系統將最有效工作的元件值。這是一個固定點，所以升高或降低負荷（多數情況下都是降低負荷）都將改變效率曲線。如果目標負荷的峰值效率為92％，那么，將負荷降低至目標要求的25％就可能會導致效率下降到75％。

電源設計者突然面臨一個新的挑戰，即提供能在寬負載范圍內工作的高效率的電源。現代開關電源使用大功率的FET晶體管來“開關”電源，采用脈沖寬度調制（還有其他方法）來實現。這些技術的輸出均呈現出復雜的波形，其平均值為新的較低電壓。由電感器和電容器制成的大功率濾波器能使輸出波形更加平滑，同時提供純凈的直流電壓。輸出由控制器監控，同時，場效應管的切換被改變，以便在負載和輸入發生變化時能夠保持穩定的輸出。

場效應管、電感器和電容器都應加以選擇以滿足負載規格，同時，一旦其在線路中被固定，它們的值就不能以動態的方式加以改變。因此，如果負荷下降到設計指標以下，能源就會因為這些元件的損耗而受到損失。一種解決方案是構建多相轉換器。在大電流電源（如個人電腦中向處理器提供內核電壓的主板中的電源）中，非常普遍的做法是設定3個或4個協同工作的電源——每個電源輪流向負載供電。

這種拓撲結構的優點在于當負載降低時，可以關閉某些相，而其余各相則被擴張以代替缺失的相。這就會提高電源的復雜性，其用于確保在相增加或減少的過渡期內，其輸出一直不會發生變化。所有的電源轉換器都在峰值效率附近工作或者被關閉。將這種方法應用到大型直流母線電源，使得刀片服務器能在寬負載范圍內高效運行。但是，為了應對這些動態負載，電源也正變得越來越復雜。