Сервер (аппаратное обеспечение)

У этого термина существуют и другие значения, см. Сервер.

Се́рвер (англ. server от to serve в служить) в аппаратное обеспечение, выделенное и/или специализированное для выполнения на нём сервисного программного обеспечения (в том числе серверов тех или иных задач).

[править] Сервер в выделенный компьютер

Серверы Энцикломедии в Тампа, Флорида

Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров (или рабочих 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 за консолью.

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

Консоль (обычно в 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 удаленно). Для нештатных ситуаций серверы обычно обеспечиваются одним консольным комплектом на группу серверов (с коммутатором, например KVM-переключателем, или без такового).

В результате специализации (см. ниже), серверное решение может получить консоль в упрощенном виде (например, коммуникационный порт), или потерять её вовсе (в этом случае первичная настройка и нештатное управление могут выполняться только через сеть, а сетевые настройки могут быть сброшены в состояние по умолчанию).

[править] Специализация

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

[править] Надёжность

Серверное оборудование зачастую предназначено для обеспечения работы сервисов в режиме 24/7, поэтому комплектуется надежными элементами, позволяющими обеспечить «пять девяток»^[1] (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 обычных компьютеров:

память обеспечивает повышенную устойчивость к сбоям. Например для i386-совместимых серверов, модули оперативной памяти и кэша имеет усиленную технологию коррекции ошибок (англ. Error Checking and Correction, ECC). На некоторых других платформах, например SPARC (Sun Microsystems), коррекцию ошибок имеет вся память. Для собственных мэйнфреймов IBM разработала специальную технологию Chipkillв„.
Повышение надёжности сервера достигается резервированием, в том числе с горячими подключением и заменой (англ. Hot-swap) критически важных компонентов:
- при необходимости вводится дублирование процессоров (например, это важно для непрерывности выполнения сервером задачи долговременного расчёта в в случае отказа одного процессора вычисления не обрываются, а продолжаются, пусть и на меньшей скорости)
- блоков питания,
- жёстких дисков в составе массива RAID и самих контроллеров дисков,
- групп вентиляторов, обеспечивающих охлаждение компонентов сервера.
В функции аппаратного мониторинга вводят дополнительные каналы для контроля большего количества параметров сервера: датчики температуры контролируют температурные режимы всех процессоров, модулей памяти, температуру в отсеках с установленными жёсткими дисками; электронные счётчики импульсов встроенные в вентиляторы выполняют функции тахометров и 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 незамеченным зависанию системы, автоматически производя принудительную перезагрузку сервера.

[править] Размеры и другие детали внешнего исполнения

Серверы (и другое оборудование), которые требуется устанавливать на некоторое стандартное шасси (например, в 19-дюймовые стойки и шкафы) приводятся к стандартным размерам и снабжаются необходимыми крепежными элементами.

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

В так называемом «промышленном исполнении», кроме уменьшенных размеров, корпус имеет бо́льшую прочность, защищенность от пыли (снабжен сменными фильтрами), влажности и вибрации, а также имеет дизайн кнопок, предотвращающий случайные нажатия.

Конструктивно аппаратные серверы могут исполняться в настольном, напольном, стоечном и потолочном вариантах. Последний вариант обеспечивает наибольшую плотность размещения вычислительных мощностей на единицу площади, а также максимальную масштабируемость. С конца 1990-х всё большую популярность в системах высокой надёжности и масштабируемости получили так называемые блэйд-серверы (от англ. blade в лезвие) в компактные модульные устройства, позволяющие сократить расходы на электропитание, охлаждение, обслуживание и т. пв

[править] Ресурсы

По ресурсам (частота и количество процессоров, количество памяти, количество и производительность жестких дисков, производительность сетевых адаптеров) серверы специализируются в двух противоположных направлениях в наращивании ресурсов и их уменьшении.

Наращивание ресурсов преследует целью увеличение емкости (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.

[править] Аппаратные решения

Крайней степенью специализации серверов являются, так называемые аппаратные 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 учета 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 надежны 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.

[править] Псевдоаппаратные решения

В последнее время появилось большое количество бездисковых серверных решений на базе компьютеров (как правило x86) формфактора Mini-ITX и меньше cо специализированной переработкой GNU/Linux на 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.

[править] Производительность

Производительность является основной характеристикой сервера, которая зависит от его аппаратной конфигурации.

Для повышения производительности серверов применяются технологии, основанные на последних достижениях в области компьютерной техники. Например:

Четыре процессорных разъема на одной материнской плате
Многоканальный режим работы оперативной памяти
Независимые шины PCI-Express x16
Жесткие диски с интерфейсом SAS и высокой скоростью вращения шпинделя (10000-15000 об/мин)
Объединение жестких дисков в RAID-массивы

Производительность сервера также можно увеличить при помощи построения подсистем памяти и ввода-вывода, максимально эффективно использующих возможности архитектуры процессоров.

[править] Масштабируемость

Масштабируемость в это возможность увеличить вычислительную мощность сервера или операционной системы (в частности, их способности выполнять больше операций или транзакций за определенный период времени, либо запускать больше различных служб) за счет установки большего числа процессоров, оперативной памяти и т. д. или их замены на более производительные. Это есть масштабируемость аппаратная. Изначально сервера в продаже идут в базовой комплектации, но с заложенным потенциалом к «апгрейду» в аппаратная масштабируемость. К примеру базовый набор сервера имеет один процессор, два модуля памяти (в серверах всегда используются только парные модули памяти) например 2х2 гб и дисковый массив из двух жестких 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 в 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 паллетных баз данных, управлять которыми на одной системе проще и эффективнее. Вертикальная масштабируемость в это всегда улучшение характеристик используемых серверов за счет замены процессоров на более быстрые или увеличения количества процессоров для повышения общей производительности сервера, а горизонтальная масштабируемость в увеличение количества серверов для распределения нагрузки между ними. Так же бывает программная масштабируемость.

[править] Размещение и обслуживание

Серверы размещаются в специально оборудованных помещениях, называемых серверными комнатами. Управление серверами осуществляют квалифицированные специалисты в системные администраторы.

[править] Примечания

в‘ HP Integrity NonStop NS1000 в «бюджетный» отказоустойчивый сервер

[0] в‘ HP Integrity NonStop NS1000 в «бюджетный» отказоустойчивый сервер

[1]

Классы компьютеров
По выполняемым задачам	Универсальные Специализированные
По представлению данных	Аналоговые Гибридные Цифровые
По системе исчисления	Двоичные Троичные Десятичные
По рабочей среде	Квантовый Оптический Электронный Биокомпьютер Механический (Пневматический Гидравлический)
По назначению	Настольный (Сервер Рабочая станция Персональный Домашний Игровая приставка Медиацентр) Интернет-устройство (Нетбук Интернет-планшет Планшетный нетбук Неттоп) Консольный компьютер
Суперкомпьютеры	Мини (Супермини) Персональный Мейнфрейм
Малые и мобильные	Микро Мобильное интернет-устройство КПК Ноутбук Субноутбук (Ультрабук Нетбук Смартбук) Планшетный (Интернет-планшет) Электронная книга Смартфон Handheld PC Тонкий ПК UMPC Портативная игровая система Терминал (Мобильный) Носимый Электронный переводчик Калькулятор
Другие	Умная пыль Нанокомпьютер

Сервер (аппаратное обеспечение)

Содержание

[править] Сервер в выделенный компьютер

[править] Специализация

[править] Надёжность

[править] Размеры и другие детали внешнего исполнения

[править] Ресурсы

[править] Аппаратные решения

[править] Псевдоаппаратные решения

[править] Производительность

[править] Масштабируемость

[править] Размещение и обслуживание

[править] Примечания

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках