Обычно слово “сервер” пользователей пугает. Представляется какая-то махина, вроде ЭВМ середины прошлого века, занимающая залы и требующая обслуживания толпами сосредоточенных программистов. И представляется она где-то далеко, и с обычной человеческой жизнью не связана, решает жутко специфические задачи. На самом же деле компьютер-сервер имеет с привычными нам ПК гораздо больше общего, особенно если сервер маломощный и обслуживает не гигантскую корпорацию, а локалку уровня подъезда или небольшой офис.

Определение

Сервер , или компьютер-сервер — компьютер, соответствующий определенным задачам и условиям, обрабатывающий запросы других компьютеров, включенных в одну сеть, и снабженный соответствующим программным обеспечением.

Под обычным компьютером понимают домашний или офисный ПК стандартных характеристик, вне зависимости от участия в локальной сети.

Сравнение

Разница между сервером и обычным компьютером исходит из задач того и другого. Сервер, как обслуживающий всех участников сети, должен быть более производительным, чтобы обрабатывать запросы максимально быстро. Чем шире сеть, тем мощнее сервер. Для организации небольшой сети какие-то аппаратные спецификации не понадобятся, достаточно серверного ПО, управляющего множественными подключениями и обеспечивающего удаленный доступ к ресурсам. Для более серьезных задач и конфигурация должна быть соответствующей: серверные многопроцессорные материнские платы, оперативная память большого объема, множество накопителей, все это должно быть заключено в хорошо вентилируемый корпус.

Серверу, в отличие от домашнего ПК, не нужны мощности графики, чаще всего видеокарта у него отсутствует, а монитор подключается к интегрированной. Сервер может работать столько, сколько понадобится владельцам, но чаще всего бесперебойно по графику 24/7, так что система охлаждения и система питания должны быть устойчивы к перегрузкам, не говоря уже об электронике самого важного элемента — накопителей. Кроме того, жесткие диски в серверные станции устанавливаются специальные, производители зачастую их маркируют. Отличаются они огромным количеством оборотов — 10000, и стоят гораздо дороже тех, которые устанавливают в ПК. Вообще все комплектующие для сервера — дороже, и обслуживание его обходится недешево, учитывая, что энергоемкая система не выключается в течение длительного времени.

Кроме того, сервер требует внимательного отношения к созданию резервных копий, и бэкапы на нем — дело постоянное, даже если он обслуживает не рабочую сеть, а домашнюю. Для этого, помимо программных средств, используют возможности подключения накопителей в RAID.

Выводы сайт

1. Сервер обслуживает множество подключенных компьютеров.
2. Сервер демонстрирует более высокую производительность.
3. Сервер предполагает наличие специальных комплектующих.
4. Сервер игнорирует графические возможности систем.
5. Сервер — удовольствие дорогое.

Приветствую, друзья!

Сегодня мы поговорим о серьезных «железках», устроенных покруче, чем бытовой компьютер.

Аппаратный и программный сервер

Многие из нас слышали умное слова «сервер» и «файл-сервер» и словосочетания «почтовый сервер», «выделенный сервер» и т. п.

В этой статье мы ознакомимся с тем, что такое сервер , как он устроен, и чем отличается от бытового или офисного компьютера.

Слово server образовано от английского термина to serve (обслуживать). Таким образом, сервер - это «обслуживатель».

Звучит не очень красиво, зато понятно, чем он занимается. Обслуживает запросы клиентов .

Обслуживать можно на аппаратном («железном») и программном уровнях.

Поэтому понятие server включает в себя два — «аппаратный сервер» и «программный сервер».

Сразу укажем первое отличие сервера от персонального компьютера (ПК). На персональном компьютере постоянно работает пользователь. А сервер (аппаратный), в большинстве случаев, стоит тихонечко в отдельной комнате и работает самостоятельно.

Обычный пользователь за ним не работает, к нему только иногда подсаживается системный администратор - для настройки или иных служебных манипуляций. Он обязательно включен в локальную сеть (а иначе как он будет обслуживать клиентские запросы?) Поэтому на него можно зайти с любого компьютера из этой сети (при соответствующих настройках, разумеется). Аппаратный сервер, в отличие от ПК, работает круглосуточно и семь дней в неделю.

Программный сервер

Программный сервер - это программный комплекс, обслуживающий запросы клиентов.

Эта идеология подразумевает наличие двух частей программного комплекса - серверную и клиентскую . Главная часть - серверная. Она располагается на аппаратном сервере (физически - на его жестком диске).

Такую идеологию используют многие программы, в частности, бухгалтерские. На сервере хранится основная часть программы и базы данных пользователей. Пользователь взаимодействует с основной частью посредством клиентской части, расположенной на своем компьютере.

В основном модуле могут работать одновременно несколько (или много) клиентов. Поэтому аппаратная часть должна обладать необходимой вычислительной мощностью. В зависимости от вида программного сервера, к аппаратной части могут предъявляться различные требования.

Почтовый сервер - это программа, работающая с почтой. Разумеется, есть и аппаратная его часть, где, собственно физически и хранятся письма.

Любая поисковая система имеет в своем составе и почтовый сервис. В настоящее время завести себе почтовый ящик (или даже несколько) на сервере не проблема.

Существует такое понятие как «файл-сервер». Это хранилище многих файлов, куда разрешен доступ многим пользователям. Файлов может быть очень много, поэтому аппаратная часть должна обладать большой дисковой памятью. Программная часть - это, бесспорно, очень интересно, но наш блог о «железе», поэтому рассмотрим чуть более подробно, как устроен аппаратный сервер.

Сразу отметим, что сервер может месяцами работать без выключения. Поэтому он должен иметь гораздо более надежное аппаратное обеспечение. Повышенная надежность обеспечивается, в частности, более качественными и дорогими комплектующими.

Оперативная память

Используется с контролем четности ECC (Error Correction Code). Дело в том, что всегда существует какая-то ненулевая вероятность ошибки в оперативной памяти.

Одна дело, когда ошибка или сбой случится на компьютере пользователя, когда он работает с собственным приложением (а не на сервере). Цена такой ошибки чаще всего невелика.

Другое дело, когда на сервере «потеряется» чья-то транзакция на миллион долларов.

С ошибками на сервере борются и аппаратными средствами, применяя избыточное кодирование данных. Информация снабжается дополнительными (служебными) битами, что позволяет обнаруживать и исправлять некоторые (а не все возможные!) наиболее вероятные ошибки.

Такие модули памяти, в отличие от обычных, имеют нечетное количество микросхем. Так, в обычных модулях, применяемых в обычных или офисных компьютерах, устанавливают чаще всего 8 микросхем. В серверных модулях устанавливают 9 микросхем. Серверная память при одинаковом объеме и скорости стоит существенно дороже обычной.

Винчестеры

К серверу одновременно могут обращаться несколько пользователей. Поэтому от сервера, помимо высокой надежности требуется и повышенное быстродействие . В серверах применяются как обычные (электромеханические), так и твердотельные SSD (Solid State Drive) накопители.

Последние обладают повышенным быстродействием, но они гораздо более дороги (при одинаковом объеме). SSD накопители не содержат вращающихся частей. Данные записываются в ячейки полупроводниковой памяти. Сразу отметим, что записать данные в ячейку памяти SSD накопителя можно ограниченное (хотя и большое) число раз.

Для сокращения времени доступа к данным в серверах используют электромеханические винчестеры с высокой скоростью вращения шпинделя - до 15 000 об/мин. Такие винчестеры греются сильнее, поэтому проблема отвода тепла становится еще более актуальной.

В серверных винчестерах используются более интеллектуальные интерфейсы - SCSI и SAS, которые обладают бОльшим количеством функций и большей гибкостью.

Как правило, винчестеры в серверах обладают возможностью «горячей» замены (hot swop), т. е. без выключения питания.

Выключение и последующее включение сервера - это не всегда быстрая процедура. Сервер «не любит» выключений. Иной раз для введения его в работу требуется повышенный расход нервных клеток:-) Возможность «горячей» замены обеспечивается специальной конструкцией «кармана» для винчестера. При вытаскивания накопителя сначала размыкаются контакты питания, а потом уже информационные. При установке в первую очередь замыкаются контакты питания, а потом уже информационные.

Резервирование

В серверах всегда осуществляется резервировани е . Для этого существует так называемый RAID (Redundant Array of Independent Disks, избыточный массив жестких дисков). Информационные файлы дублируются определенным образом. Способов дублирования может быть несколько, поэтому существует RAID-0, -1, -2, -3, -4, -5 и -6. Теперь, даже если какой-то винчестер выйдет из строя - информация не потеряется.

Для конфигурации RAID существует аппаратный контроллер. Это то, чего чаще всего нет в бытовых или офисных компьютерах Контроллер RAID (точнее, та его часть, которая хранит конфигурацию) может иметь собственный источник резервного питания — аккумулятор небольшой емкости.

Охлаждение

Сервер содержит минимум два процессора, в каждом из которых может быть по нескольку ядер, несколько винчестеров, модулей памяти.

Все это добро потребляет достаточно много энергии. Поэтому серверу требуется эффективная система охлаждения.

Охлаждение осуществляется с помощью с помощью радиаторов и , как и в обычном ПК. Помимо вентиляторов, установленных в блоке (блоках) питания, устанавливаются несколько дополнительных вентиляторов. Все вентиляторы имеют повышенный рабочий ресурс и сделаны на основе подшипников качения. Дешевых «ветродуек» с подшипниками скольжения вы там не найдете. Вентиляторы могут иметь разные габариты в зависимости от конструкции.

Систем охлаждения организована так, что обдуваются не только радиаторы процессоров и чипсета, но и - обязательно! — винчестеры. Все вентиляторы содержат в себе датчики числа оборотов. Имеется также несколько термодатчиков. При увеличении температуры внутри сервера система управления увеличивает обороты вентиляторов для более интенсивного охлаждения.

В заключение отметим, что для увеличения силы воздушного потока вентиляторы могут дублироваться.

Для этого вентиляторы устанавливаются вплотную друг к другу и дуют общим воздушным потоком. При неисправности вентилятора схема управления может подавать звуковой сигнал или выводить служебные сообщения на экран монитора.

В этом месте сделаем паузу. Во второй части статьи мы познакомимся с блоками питания, конструктивным исполнением серверов и некоторыми тонкостями, о которых не все знают. Не пропустите!

С вами был Виктор Геронда.

До встречи на блоге!

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:

1. Сервер должен обработать запросы всех пользователей с максимальным уровнем быстродействия.
2. Сервер должен работать непрерывно, даже штатные перезагрузки — крайне нежелательны. На сетевом сленге непрерывность работы сервера называется «аптайм».
3. 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?

Современные компьютерные вычислительные и локальные сети имеют либо одноранговую (когда все узлы связаны напрямую и равноправны), либо иерархическую структуру, одним из видов которой является клиент-серверная архитектура. Представление об организации такой модели основано на понимании, чем отличается клиент от сервера, и разделении ресурсов.

Сервер – компьютер, обслуживающий другие компьютеры в сети и предоставляющий им свои ресурсы для решения определенных задач.

Клиент – компьютер, использующий ресурсы сервера и предоставляющий пользователю возможность взаимодействия с системой и сетью.

Эта же схема используется при организации сетевых приложений, только в роли основных узлов выступают серверная и клиентская части софта.

Сравнение

Наглядно эту модель взаимодействия можно представить, вспомнив многопользовательские программы и игры: мы запускаем на своем устройстве клиентское приложение и видим на экране ферму, танки или собственную фотогалерею в Dropbox. Если нет подключения к глобальной или локальной сети (в зависимости от места размещения), кормить коров и сражаться в команде не получится: все файлы и данные хранятся на сервере.

В рамках небольшой домашней или офисной сети, построенной по иерархической модели, отличие клиента от сервера может лежать исключительно в плоскости программного обеспечения. Первый отправляет запросы, второй их обрабатывает и возвращает результат; все процессы осуществляются посредством установленных на компьютеры приложений. Технически машины могут быть любыми, если ПО не требует высокого уровня производительности комплектующих. Для выполнения ресурсоемких задач в качестве сервера используется мощный ПК, тогда как рабочая станция должна лишь быть удобной пользователю и обеспечивать работу коммуникационных каналов.

У компьютеров, выполняющих серверные роли в сети с большим количеством клиентов, аппаратная часть обычно усилена несколькими массивами накопителей с высокой скоростью чтения и записи данных. Также эти машины снабжены максимально возможными объемами оперативной памяти. Зато периферийные устройства для них лишние: мониторы, клавиатуры, мыши, аудиосистемы ввиду отсутствия прямого контакта с пользователем просто исключены из системы.

Итак, в чем разница между клиентом и сервером функционально? Первый инициирует работу программного обеспечения (при участии пользователя или без такового), второй ожидает от него запроса. Клиенту известен полный адрес сервера и способ обращения к нему, а тот получает сведения о клиенте после начала взаимодействия. Рабочие станции могут отключаться по расписанию или желанию пользователя, серверный ПК же работает всегда (или пока запущено серверное приложение). Неработоспособность одного из клиентов ни на что не повлияет, тогда как выход из строя серверного оборудования означает недоступность обслуживания для всех подключаемых к нему узлов сети.

Таблица

Зачастую люди представляют сервера как огромные машины, которые занимаю целое помещение и обслуживаются большой командой программистов. Однако в реальности сервер имеет много общего с обычным компьютером, особенно если он обслуживает небольшую компанию.

Чем же отличается сервер от ПК?

Первое и самое важное различие заключается в том, что сервер отказоустойчив, обслуживает много компьютеров и имеет высокую производительность. Обычный персональный компьютер предполагает работу одного пользователя в домашних условиях или в организации. Такая техника должна быть достаточно мощной для оперативной работы с программами и качественным воспроизведением изображения. Впрочем, компьютер для офиса может быть с минимальными параметрами, которые дают обеспечивают стабильную работу нужных программ. Сервер же является компьютером, позволяющим обслуживать все устройства, связанные с ним. Для максимально быстрой обработки запросов серверная станция должна иметь высокую производительность.

Ещё одно отличие сервера от компьютера - это отсутствие у первого видеокарты. Монитор может быть подключен к интегральной видеокарте, которая встроена в материнскую плату.

Третьим отличием является специальное комплектующие серверной станции. Чаще всего сервер работает круглосуточно на протяжении долгого времени, поэтому нужны специальные системы охлаждения и питания устойчивые к перегрузкам. К тому же серверу нужны специальные жесткие диски, обладающие огромным количеством оборотов (10000). Всё это делает стоимость комплектующих в разы дороже.