Сервер - это некая программа, аппарат или программно-аппаратный комплекс, который реализует какие-то сервисы. В свою очередь сервис - это служба, выполняющая некие действия, запрашиваемые клиентом. Давайте рассмотрим внимательнее, как работает сервер.
Составляющие клиент-серверной схемы
Посмотрим, из чего состоит сам сервер и без каких внешних компонент он не может обходиться. Во-первых, сервер теряет свой смысл в отсутствие клиентов. Принцип работы сервера - реализовывать нужды клиентов. Клиент формирует требования к серверу и берет на себя некоторую долю его работы. Поэтому чаще говорят не просто о сервере, а о системе клиенты-сервер. Клиент составляет запросы к серверу, посредством которых изъявляет свою волю. Посему следующим, вторым компонентом системы будет тот формальный язык, на котором эти запросы составляются. Этих языков великое множество и выбор того или иного напрямую зависит от сервера. Запросы до сервера должны как-то доставляться. Третий элемент - канал связи клиента и сервера, по которому передаются данные. Это чаще всего либо локальная сеть, либо Интернет, либо локальные связи одной машины. Пришедший запрос сервер должен как-то принять и распознать. Принимающее устройство - так называемый внешний интерфейс, представляет собой несколько портов, которые сервер непрерывно (или не непрерывно) слушает. Принятые запросы отправляются в программную часть сервера, где и обрабатываются в соответствии с тем, как сервер запрограммирован. И в зависимости от принятого запроса, запускается тот или иной сервис с теми или иными начальными данными. Сервисы и будут последней составляющей системы. После окончания работы сервиса результат выполнения отсылается клиенту по тому же каналу связи. Или, если сервис интерактивный, то и в процессе его работы будет интенсивный обмен данными по каналу «клиент-сервер».
Для чего нужен сервер
Сейчас основное назначение клиент-серверных систем - переместить нагрузку с машин-клиентов на машину сервер. Именно поэтому вычислительная мощность обычного сервера на пару порядков выше, чем оная у обычного домашнего компьютера. Но иногда такая организация работы системы отдаёт всю нагрузку на клиенты, а сервер служит для организации их работы и взаимодействия. Или строго наоборот, сервер выполняет все вычисления, а клиенты служат лишь для выдачи информации пользователю. Как видно, способов использовать клиент-серверную модель масса.
Плюсы и минусы модели
Плюсы очевидны - сам принцип работы сервера обеспечивает удобство работы с системой, простоту управления ею, правильное распределение нагрузки на машины. А минусом является язык запросов и связанные с ним компоненты. Если пользователь случайно или умышленно отсылает на сервер неверно сформулированный запрос, то если такая ошибка не была предусмотрена программистом, система даст сбой. Сведущие люди составляют заведомо неверные запросы так, чтобы система, призванная выдавать клиенту прогноз погоды, вывела злоумышленнику, например, данные кредитных карт всех пользователей (если, конечно, за данные карт и за прогноз погоды отвечает один и тот же сервер). И счастливый злоумышленник сначала идёт и перечисляет себе все деньги всех пользователей сервиса, а затем долго и вдумчиво убегает от управления «К», расследующего это преступление.
Безопасность
Клиент-серверная модель организации работы системы - очень удобная в программировании, управлении и работе вещь. Но чтобы такой системой можно было пользоваться, каждая компонента работающей схемы должна быть защищена как от злоумышленников, так и от пользователей, не знающих, как работает сервер, но жмущих все кнопочки, до которых смогут дотянуться в произвольной последовательности. Чтобы в системе можно было хранить, передавать и обрабатывать важные данные, например, сведения о платёжных картах, система информационной безопасности сервера должна удовлетворять определённым законом требованиям.
Серверное оборудование предназначается для функционирования сервисов в круглосуточном режиме. Аппаратура комплектуется специальными дублирующими элементами, позволяющими компьютерной системе бесперебойно функционировать.
Описание
Для сборки функционального сервера требуются не только готовые комплекты, но и мелкие детали. Оборудование в серверную состоит из нескольких разделов:
- Серверы представлены полностью укомплектованными наборами от ведущих марок Dell, HP, Lenovo и других.
- Серверные платформы являются разукомплектованными серверами заводской сборки от марок Supermicro, ASUS, Intel. На базе платформ создаются сконфигурированные серверы.
- Серверные корпуса – шасси Intel, Supermicro, созданные для обеспечения системными платами, процессорами, контроллерами, накопителями, сетевыми платами и иными компонентами. Позволяют собрать узкоспециализированную конфигурацию, которая будет в полном объеме выполняться поставленные цели.
- В опции для серверов входят важные различные аксессуары: кабельные органайзеры, корзины для дисков, направляющие, рельсы, вентиляторы, модули управления, крепеж и прочее.
Надежность спроектированного сервера повышается путем резервирования, горячего подключения и заменой вышедших из эксплуатации компонентов: дублирование процессов, замещение жестких дисков, блоков питания и системы вентиляции.
Отличительные особенности продукта
Серверы марок Dell, HP, Lenovo и других отличаются габаритами, производительностью, количеством и типом процессоров, форм-фактором, оперативным объемом памяти и иными параметрами. Серверные платформы в сравнении с готовыми укомплектованными серверами характеризуются отсутствием процессоров, жестких дисков и оперативной памяти.
Применение продукта
Серверное оборудование используется для нужд компаний. Специальная аппаратура обеспечивает высокоскоростной доступ к сети Интернет, работу почтовой службы, бесперебойную работу приложений и программ, предназначенных для малого бизнеса.
Дополнительно может применяться в качестве сервера для файлов, для хранения большого потока информации (документов и других файлов). Серверы и комплектующие размещаются в специальных оборудованных комнатах, дата-центрах.
Преимущества продукта
Серверы специализируются в 2-х противоположных направлениях: уменьшении/наращивании ресурсов за счет определенных компонентов:
- частоты, количества процессоров;
- объема внутренней памяти;
- количества, производительности жестких дисков;
- продуктивности сетевых адаптеров.
Уменьшение ресурсов ставит основной целью уменьшение размеров, энергопотребления ресурсов. Увеличение осуществляется наращиванием емкости и продуктивности сервера.
Для достижения высоких показателей в бизнесе необходимо, чтобы техническая часть функционировала эффективно и бесперебойно. Серверное оборудование должно иметь высокую производительность, стабильность и надежность работы.
Давайте разберемся, чем отличается серверный компьютер от обычного настольно-персонального и какие могут быть практические задачи покупки серверного компьютера для дома.
Прежде немного теории. Какой смысл заложен в сам термин «серверный компьютер», он же «сервер»? Латинский корень «серв» означает «слугу», а также выступает ключевой частью в производных словах. «Сервер» необходимо понимать как компьютер, задача которого — предоставлять находящемуся в отдалении пользователю какой-либо набор сервисов-услуг, при том — в автоматическом режиме, без участия постоянного контроля со стороны человека-оператора.
Можно представить себе студенческое общежитие, где парни и девушки с разных этажей и комнат делятся друг с другом файлами, доступом к интернету или запускают игры с совместным участием — на совершенно обычных компьютерах и ноутбуках. Несколько сетевых настроек — и на ровном месте возникает настоящий серверный компьютер. В самом простом варианте сервером вообще может выступать по-настоящему старый компьютер — задаем настройки, втыкаем провода и задвигаем под стол.
Но то, что годится для нескольких единиц или даже десятков людей, совершенно не будет работать на более масштабном уровне. Три главных свойства отличают серверные компьютеры от обычных:
- Сервер должен обработать запросы всех пользователей с максимальным уровнем быстродействия.
- Сервер должен работать непрерывно, даже штатные перезагрузки — крайне нежелательны. На сетевом сленге непрерывность работы сервера называется «аптайм».
- Тем более нежелательно отключение всего сервера при необходимости замены какого-либо компонента. Способность не выключать целое при замене частного можно назвать «горячим подключением».
Как это понимать на практике? Возьмем доступ к интернету — провайдер предоставляет соединение с заданной скоростью, ведет учет трафика и платежей. Все это осуществляется благодаря работе серверных компьютеров - и даже в простейшем случае речь идет о тысячах пользователей. И все эти пользователи должны спокойно получать оплаченный набор услуг, а не гневаться из-за задержек или отсутствия связи.
Серверный компьютер провайдера предоставил человеку доступ к интернету, а из чего же состоит последний? Упрощенно — из сайтов. И это опять серверы, только не провайдеров связи, а провайдеров хостинга — услуг по созданию, хранению и предоставлению сайтовых данных. В одних случаях множество малых сайтов будет физически находится на одной машине, в других — мощный выделенный сервер будет работать в интересах только одного популярного сайта.
Серверы не обязательно соединены с мировой сетью. Можно упомянуть научные вычисления, где необходимы гигантские вычислительные ресурсы, популярны серверы и на множестве предприятий — от заводов до магазинов, что позволяет эффективно вести учет и контроль, обрабатывая множество статистических запросов. Ни один обычный персональный компьютер с этим не справится.
Из чего состоит сервер
В техническом отношении серверный компьютер «начинается» с материнской платы и центрального процессора. Общая логика здесь такая же, как и в обычном компьютере. Но есть и несколько генеральных отличий — процессоров на материнской плате может быть несколько, а уж слотов для подключения оперативной памяти радикально больше, чем это принято в самых продвинутых персональных компьютерах.
Если на топовом персональном Intel Core i7-2600K поддерживается до 32 гигабайт оперативной памяти, то еще далеко не самый-самый Intel Xeon Processor X5570 вполне способен работать со 144 гигабайтами! Более того, если процессор настольного компьютера как правило двух- или четырехъядерный, то серверные чипы имеют как минимум десять ядер. В приведенном примере количество ядер, кстати, одинаково.
Стоит отметить, что если на рынке персональных ЭВМ в целом лидируют Intel и AMD, то в сегменте серверных решений весомую роль имеют также IBM, HP, Oracle и Fujitsu. При этом, если в персональном сегменте популярна ныне архитектура х86, то в серверном практически все значимые игроки рынка продолжают предлагать собственные технологические решения, можно упомянуть интеловскую IA-64, айбиэмовскую POWER и совместную для Oracle и Fujitsu - SPARC. Это в свою очередь налагает определенные ограничения, так как возможности серверного софта напрямую связаны с решениями производителей.
В чем сходятся все производители — так это в способности серверов к т. н. аппаратной виртуализации — очень насущная функция, особенно для хостинга сайтов — на одном сервере можно запустить сразу несколько виртуальных машин — и все они будут работать практически с таким же быстродействием, что и сам физический сервер как таковой.
В общем, серверные компьютеры быстрые и мощные. Но у всего есть своя цена. Работа сервера — это высокое энергопотребление. Тратить энергию на лишние цели никому не нужно, поэтому такие привычные аппаратные функции как, например, звуковой контроллер или USB каналы в серверном варианте просто отсутствуют. Видеокарта также зачастую отсутствует или же присутствует в крайне ограниченном виде. Как правило, все что нужно первоначально настроить или увидеть оператору сервера, можно сделать посредством командной строки — крутой видеокарты для этого не требуется.
Восемь мегабайт видеопамяти для сервера это нормально, намного важнее — объем оперативной памяти. Дело не просто в стремлении к совершенству, когда инженеру хочется вставить память в слот, раз уж слот есть. Проблема в том, что современные винчестеры пока еще не перешагнули рубеж в несколько терабайтов, для получения больших объемов они объединяются в т.н. RAID-массивы, но весь этот набор винчестеров еще нужно физически крутить (как вам скорость в 10 тыс. об/мин?) и считывать, оперативная же память позволяет временно хранить довольно большие объемы данных для ускорения доступа.
Виды серверов
Внешне серверные компьютеры бывают двух видов — башенные и стоечные. Башенный вариант, он же «ящик» - может иметь практические такие же габариты, что и персональный компьютер, корпус его сделан из прочной массивной стали, задача которой — поглощать вибрации и шум.
В практических масштабах более распространен вариант стоечных серверов — компьютеры устанавливаются в специальные монтажные шкафы, которые сами стоят в особом помещении — серверной комнате. Стоечный вариант внешне похож на ящик из письменного стола или большую автомагнитолу.
При настройке стоечных серверов необходимо разбираться не только с электропитанием и шумоподавлением, но и с охлаждением. Дело доходит до того, что операторы серверов работают в серверных комнатах в зимней одежде, потому что если отключить кондиционер, то сервера очень быстро перегреются и начнут разрушаться. С другой стороны, серверную стойку легко расширять — в монтажный шкаф новый сервер просто докупается и ставится по необходимости, это и есть «горячее подключение».
Что касается операторов и командной строки, которой достаточно для настройки сервера, то это и в самом деле так — в отличие от рынка операционных систем для персональных компьютеров, где лидируют решения Microsoft, на рынке серверного софта доминируют UNIX-подобные системы, иначе говоря — Linux. А эти операционные системы даже и в персональном варианте вплоть до последнего времени не очень-то стремились к графическим интерфейсам.
Кроме операционной системы, разумеется, могут быть установлены и другие необходимые приложения, смотря какие перед компьютером задачи.
Чем заменить сервер?
Таким образом, можно прийти к следующему: если вам нужно получить новые оттенки удовольствия от компьютерный игры или мультимедиа, или раздавать свои файлы всем соседям по дому, то покупать серверный компьютер для этого не стоит.
Достаточно просто хорошей модели современной персональной ЭВМ. Если же у вас есть какие-то научные или бизнес задачи, для которых требуются существенные вычисления и объемы данных, то и в этом случае именно домашняя эксплуатация серверного компьютера будет не очень здравой идеей — у вас вырастут счета за электроэнергию, появятся затраты на услуги оператора-администратора (настраивать и проверять все равно нужно), нужно будет также переоборудовать практически целое помещение, отдав его во власть компьютерного железа.
Пожалуй, лучше воспользоваться услугами удаленных облачных сервисов и серверных датацентров, к мощностям которых вы сможете получать доступ с обычного настольного компьютера, а всю настройку и обслуживание возьмут на себя специалисты. Но если ваше желание все равно сильно — вам нужен собственный сервер и точка, то быть может вам пора попросту создавать свой собственный датацентр?
С помощью серверного оборудования осуществляется безопасный обмен, хранение и обновление данных в рамках одной компании. Основные задачи серверов – хранение информации, защита от потерь информации, обработка данных.
Что представляет собой оборудование?
Серверное оборудование – это аппаратный комплекс, который в зависимости от сферы построения и архитектуры применения включает в себя серверные и сетевые устройства с различными характеристиками. Оно размещается в специализированном выделенном месте (комнатах), называемом – серверная».
Современное аппаратное обеспечение компании размещают в серверных шкафах для удобства монтажа и экономии места. В эти шкафы устанавливается устройства от ведущих производителей отрасли.
Например, технологичное оборудование компании Dell представляет собой модульную концепцию сборки серверов. Если компонент сервера выйдет из строя, его легко заменить на аналогичной или с модернизированной составляющей.
Существуют башенные (Tower) и стоечные корпуса, с различными по высоте (ширине) размерами.
Например компактный
Dell PowerEdge T13 , который может работать в условиях ограниченного пространства, но с производительностью, не уступающему по мощности оборудованию в других вариантах корпусов.
Заглянув под крышку корпуса, можно обнаружить знакомое расположение компонентов сервера.
Корпуса персональных компьютеров и серверов во многом схожи друг с другом, но установленное в них оборудование решает разные задачи. Компьютер – задачи его пользователей. Сервер – задачи сотен и тысяч подключенных абонентов 24/7.
Монтаж
Готовые аппаратные решения устанавливаются отдельно или в специализированный шкаф (или стойку), компактно размещающий несколько серверов определенного корпуса.
Дополнительно, мебель оснащается небольшими дверьми из стекла или пластика, позволяющими открыть доступ к частям системы.
Стойки можно дополнять:
системой охлаждения;
распределителями электропитания;
светодиодными индикаторами.
Кроме стоечных корпусов, монтаж крепления серверов может проводится на потолке или на столе. Это зависит от выделяемого места и пожеланий заказчика. Монтажные, пусконаладочные работы и настройку программного обеспечения поручают профессионалам. То же касается и сетевого оборудования, что подключается патч-кордами к каждому аппаратному устройству, и через сетевое оборудование подключается по каналам связи в глобальную сеть.