Сервер (аппаратное обеспечение)

Се́рвер(англ.server,отлат.serve— служить, обслуживать. мн. ч.се́рверы) —выделенныйилиспециализированныйкомпьютердля выполнения сервисногопрограммного обеспечения(в том числесерверовтех или иных задач).

Сервер — выделенный компьютер

СерверыВикипедиив Тампа, Флорида

Сервером называется компьютер,выделенныйиз группыперсональных компьютеров(илирабочих станций) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. Сервер и рабочая станция могут иметь одинаковую аппаратную конфигурацию, так как различаются лишь по участию в своей работе человека законсолью.

Некоторые сервисные задачи могут выполняться на рабочей станции параллельно с работой пользователя. Такую рабочую станцию условно называютневыделенным сервером.

Консоль (обычно —монитор/клавиатура/мышь) и участие человека необходимы серверам только на стадии первичной настройки, при аппаратно-техническом обслуживании и управлении в нештатных ситуациях (штатно, большинство серверов управляются удалённо). Для нештатных ситуаций серверы обычно обеспечиваются одним консольным комплектом на группу серверов (с коммутатором, например,KVM-переключателем,или без такового).

Специализация

Сервер высотой1U

Специализация серверного оборудования идёт несколькими путями, выбор того, в каком направлении идти, каждый производитель определяет для себя сам. Большинство специализаций удорожают оборудование.

Надёжность

Серверное оборудование зачастую предназначено для обеспечения работы сервисов в режиме24/7,поэтому часто комплектуется дублирующими элементами, позволяющими обеспечить «пять девяток» (99,999 %; время недоступности сервера или простой системы составляет менее 6 минут в год). Для этого конструкторами при создании серверов создаются специальные решения, отличные от создания обычныхкомпьютеров:

• Памятьимеет повышенную устойчивость к сбоям. Например дляi386-совместимых серверов, модули оперативной памяти икэшаимеет усиленную технологию коррекции ошибок (англ.Error Checking and Correction,ECC). На некоторых других платформах, напримерSPARC(Sun Microsystems), вся память имеет коррекцию ошибок. Для собственныхмэйнфреймовIBMразработала специальную технологию Chipkill™.
• Повышение надёжности сервера достигаетсярезервированием,в том числе сгорячим подключениеми заменой (англ.Hot-swap) критически важных компонентов:
  • при необходимости вводится дублированиепроцессоров(например, это важно для непрерывности выполнения сервером задачи долговременного расчёта — в случае отказа одного процессора вычисления не обрываются, а продолжаются, пусть и на меньшей скорости)
  • блоков питания,
  • жёстких дисковв составе массиваRAIDи самих контроллеров дисков,
  • группвентиляторов,обеспечивающихохлаждениекомпонентов сервера.
• В функции аппаратного мониторинга входят дополнительные каналы для контроля большего количества параметров сервера: датчики температуры (самостоятельно контролирует температурные режимы процессоров, модулей памяти, отсеков сжёсткими дисками),электронные счётчики импульсов,(встроены ввентиляторы,выполняют функциитахометрови позволяют, в зависимости от температуры, регулировать скорость их вращения), постоянный контроль напряжения питания компонентов сервера (позволяет сигнализировать об эффективности работы блоков питания),сторожевой таймер(не позволяет остаться незамеченнымзависаниюсистемы, автоматически производя принудительнуюперезагрузкусервера).

Размеры и другие детали внешнего исполнения

Серверы (и другое оборудование), которые требуется устанавливать на некоторое стандартное шасси (например, в19-дюймовые стойкии шкафы), приводятся к стандартным размерам и снабжаются необходимыми крепёжными элементами.

Серверы, не требующие высокой производительности и большого количества внешних устройств, зачастую уменьшены в размерах. Часто это уменьшение сопровождается уменьшением ресурсов.

В так называемом «промышленном исполнении», кроме уменьшенных размеров, корпус имеет бо́льшую прочность, защищённость от пыли (используются сменныефильтрыдля воздуха), влажности и вибрации, а также имеет дизайн кнопок, предотвращающий случайные нажатия.

Конструктивно аппаратные серверы могут исполняться в настольном, напольном и стоечном вариантах. Последний вариант обеспечивает наибольшую плотность размещения вычислительных мощностей на единицу площади, а также максимальнуюмасштабируемость.С конца1990-хвсё большую популярность всистемах высокой надёжностиимасштабируемостиполучили так называемыеблейд-серверы(отангл.blade—лезвие) — компактные модульные устройства, позволяющие сократить расходы на электропитание, охлаждение, обслуживание и т. п…

Ресурсы

По ресурсам (частота и количество процессоров, количество памяти, количество и производительность жёстких дисков, производительность сетевых адаптеров) серверы специализируются в двух противоположных направлениях — наращивании или уменьшении.

Наращивание ресурсов преследует целью увеличение ёмкости (например, специализация для файл-сервера) и производительности сервера. Когда производительность достигает некоторого предела, дальнейшее наращивание продолжают другими методами, например, распараллеливанием задачи между несколькими серверами.

Уменьшение ресурсов преследует цели уменьшения размеров и энергопотребления серверов.

Аппаратные решения

Крайней степенью специализации серверов являются так называемыеаппаратные решения(аппаратные роутеры, сетевые дисковые массивы, аппаратные терминалы и т. п.). Аппаратное обеспечение таких решений строится «с нуля» или перерабатывается из существующей компьютерной платформы без учёта совместимости, что делает невозможным использование устройства со стандартным программным обеспечением.

Программное обеспечение в аппаратных решениях загружается в постоянную и/или энергонезависимую память производителем.

Аппаратные решения, как правило, более надёжны в работе, чем обычные серверы, но менее гибки и универсальны. По цене, аппаратные решения могут быть как дешевле, так и дороже серверов, в зависимости от класса оборудования.

Псевдоаппаратные решения

В последнее время появилось большое количество бездисковых серверных решений на базе компьютеров (как правилоx86) формфактораMini-ITXи меньше со специализированной переработкойGNU/Linuxна SSD-диске (ATA-флэш или флеш-карте), позиционируемых как «аппаратные решения». Данные решения не принадлежат к классу аппаратных, а являются обычными специализированными серверами. В отличие от (более дорогих) аппаратных решений они наследуют проблемы платформы и программных решений, на которых основаны.

Производительность

Основная статья:Вычислительная мощность компьютера

Масштабируемость

Основная статья:Масштабируемость

Масштабируемость— это возможность увеличить вычислительную мощность сервера или операционной системы (в частности, их способности выполнять больше операций или транзакций за определённый период времени, либо запускать больше различных служб) за счёт установки большего числа процессоров, оперативной памяти и т. д. или их замены на более производительные. Это масштабируемостьаппаратная.Изначально серверы в продаже идут в базовой комплектации, но с заложенным потенциалом к «апгрейду» — аппаратная масштабируемость. К примеру, базовый набор сервера имеет один процессор, два модуля памяти, например, 2х2 ГБ и дисковый массив из двух жёстких дисков, допустим, 146 ГБ. Далее (или сразу) по мере потребности можно доустановить ещё один процессор, память или добавить диски в массив.

Масштабируемость бывает вертикальная и горизонтальная. Под вертикальной масштабируемостью подразумевается создание одной системы с множеством процессоров, а под горизонтальной — объединение компьютерных систем в единый виртуальный вычислительный ресурс. Каждый из этих подходов рассчитан на использование в различных областях. Так, горизонтальное масштабирование лучше всего подходит для балансировки нагрузки Web-приложений, а вертикальное масштабирование лучше всего подходит для больших баз данных, управлять которыми на одной системе проще и эффективнее.

Так же бывает программная масштабируемость.

Размещение и обслуживание

Серверы размещаются в специально оборудованных помещениях, называемыхдата-центром.Младшие модели серверов могут размещаться в обычныхофисныхпомещениях, и от простыхнастольных компьютерових зачастую отличает лишь автономная работа и подключение кблоку бесперебойного питанияповышенной ёмкости. Управление серверами осуществляют квалифицированные специалисты —системные администраторы.

См. также

• ЭВМ
• Компьютер
• Персональный компьютер
• Домашний компьютер
• Домашний сервер
• Рабочая станция
• Мейнфрейм
• Суперкомпьютер
• Серверная комната
• Веб-сервер

Литература

• Comer, Douglas E.; Stevens, David L.Vol III: Client-Server Programming and Applications(англ.).— Department of Computer Sciences, Purdue University, West Lafayette, IN 47907:Prentice Hall,1993. — P. 11d. — (Internetworking with TCP/IP). —ISBN 0-13-474222-2.