Типы серверов и классификация

Содежание:

Сервер рабочей группы
Сервер контроллер домена
Прокси Сервер
Сервер электронной почты
Веб сервер
Терминальный сервер
Сервер баз данных
Файловый сервер
Серверы приложений
Брандмауэры
Серверы DHCP
Серверы FTP
Принт-серверы
Домашний сервер
Сервера 2012

1. Что такое сервер?
2. Какие существуют типы сервеов?
3. Какими свойствами они обладают?
4. Чем сервер отличается от рабочей станции?
5. Каким требованиям должен соответствовать сервер?
6. Почему необходимо установить сервер, а не мощный ПК?

Подобные вопросы возникают в любой компании или организации, деятельность которой в той или иной степени связана с вычислительной техникой, а как показывает практика, компьютерная техника сейчас есть везде, и без нее особенно в бизнесе уже никак не обойтись.
Сами по себе компьютеры ничего не значат без человека, оператора, пользователя. Появляется разделение, специализация компьютеров, вводятся понятия персональный компьютер, рабочая станция, игровой компьютер, графическая станция и т.п. Но все эти названия, понятия объединяет одно, это пользователь - человек, работающий на компьютере.

В соответствии со специализацией компьютеров появляются и специальные требования к вычислительной технике: офисный компьютер должен быть компактным и бесшумным с посредственной производительностью, домашний игровой компьютер должен иметь достаточную производительность и способность качественно воспроизвести медиа данные, иметь достаточно интерфейсов для подключения дополнительных устройств. Графическая станция должна иметь возможность воспроизвести, к примеру, 3D проект изделия с высоким разрешением, а рабочая станция иметь общую высокую производительность для выполнения ресурсоёмких приложений.
Всё это в теории. В реальной жизни, происходит пересечение границ требований и возможностей компьютеров, неизменным остается одно - это устройства персональные, т.е. четко прослеживается связь один человек - один компьютер.
А что же есть сервер? Это конечно же тоже компьютер, но предназначенный для решения более масштабных задач, или более требовательных к ресурсам программ (1С предприятие, базы данных и т.д.) По назначению серверы подразделяются на типы, виды, классы, все зависит от того, какая задача возложена на конкретный сервер. МОжете почитать статью о том как подобрать конфигурацию сервера для 1С.

Итак дадим определение серверу:

Сервер это вычислительное устройство, заметим что устройство коллективное, обеспечивающее выполнение какой-либо задачи (программы) или ряда программ для количества персональных компьютеров которых в парке более одного. Следовательно, от него и зависит работа всех пользователей работающих на сервере через свои – персональные компьютеры.
Любая компания или организация имеет вполне определенные цели и важные бизнес задачи, роль этих задач и масштаб предприятия часто являются определяющими факторами для установки выделенного сервера, обеспечивающего выполнение этих жизненно важных для компании задач и приложений.

В зависимости от задач и условий использования, сервер имеет следующие основные свойства:

- Производительность
- Надежность
- Масштабируемость
- Управляемость

Разберем в вкратце характеристики серверов.

Производительность. Основной показатель мощности.

Производительность зависит от «начинки» сервера, то есть сколько процессоров, сколько ядер в каждом процессоре, обьем оперативной памяти… В общем все так же как и у домашнего ПК, чем производительнее его комплектующие, тем он работает шустрее.
В отличии от домашнего компьютера в серверах применяются более мощные компоненты, продвинутые технологии, такие как, например: использование 4х процессоров на одной материнской плате, двух и четырехканальный режим работы оперативной памяти, применение жестких дисков с интерфейсом SAS (Serial Attached SCSI) частота вращения шпинделя которого 15 000 оборотов/мин, имеются независимые шины PCI-e x16 для производительных RAID и HBA контроллеров. Это лишь часть того что я привел к примеру. Подробной информации гораздо больше, ее хватит на отдельную статью.

Надежность

Надежность это показатель сервера, выделяющего его от обычного компьютера. Чем ? к примеру многие говорят, или думают «зачем покупать дорогой сервер, когда его можно собрать из простых комплектующих для домашнего компьютера ?» Да, безусловно можно назначить роль сервера обычному десктопному компьютеру. Многим маленькие фирмы так и делают. Но. Конечно же, есть НО! Стоит задуматься почему же сервер в отличии от простого компьютера так дорого стоит. Просто от того что рассчитан он на более долгое время службы. И изначально в серверную платформу (материнская плата + процессор + память + дисковый массив) закладываются разработки увеличивающие долговечность и надежность данной машины. Надежность не только в отношении того что он будет работать и не зависать, глючить и тормозить, что часто бывает с домашним компьютером. В него заложено два вида надежности, это:

1. Физическая надежность – стабильность работы достигаемая надежными комплектующими и качественной сборкой в целом.
2. Аппаратная надежность – отсутствие программных сбоев за счет стабильности работы аппаратной части.

Возьмем к примеру технологию Коррекция ошибок памяти – ECC, эта технология имеет не совсем понятное простому пользователю определение, и приводить его я не стану, объясню проще: эта «штука» позволяет предотвращать появление сбоев в работе памяти, (при записи и чтении внутри чипов памяти), из за таких сбоев операционная система может просто замереть, зависнуть, в случае с операционной системой windows мы можем получить синий экран. Эти ошибки крайне редко возникают в обычной памяти компьютера (не имеющий ECC) и в крайнем случае, случись такой сбой на вашем компьютере вы просто перегружаете систему и работаете, или играете дальше.
Чем опасна ошибка, возникающая в памяти, или любой аппаратный «тормоз» во время работы сервера, например базы данных. Что вообще такое база данных, сейчас спросите вы. Объясню просто и коротко. Это набор из сотен и тысяч таблиц, хранящихся в одном большом и структурированном файле. За работу с этим файлом отвечает приложение базы данных, например mySql, Ms SQL server и тому подобные. Во время работы приложения осуществляющего обработку (запись и чтение) в таблицах базы данных, все эти данные проходят через оперативную память. И случись такой сбой, есть не малая вероятность того, что файл базы данных будет поврежден. И программа об этом и сообщит, что невозможно открыть файл БД, или в файле БД обнаружена ошибка. Есть, конечно вероятность «поднять» эту базу, с помощью программ. Но это все время простоя и также вероятность потери данных. Это тоже так, в краткой форме о надежности среды базы данных… Для повышения надежности и сохранности базы данных еще производиться резервирование базы данных, об этом можно почитать здесь.
Еще есть такая, применяемая в серверах память, FB-DIMM - Full Buffered Dual Inline Memory Module –тип модулей памяти, идущий на смену буферизованной памяти в серверах и других системах, требующих большого объёма оперативной памяти в сочетании повышенной надёжностью.

Разъёмы модулей и слотов FB-DIMM механически аналогичны 240-pin модулям и слотам DDR2, но абсолютно несовместимы c "обычными", использующими тот же тип разъёма DDR2 модулями памяти.
Это объясняется тем, что из 240 контактов FB-DIMM использует только 96, уменьшенное количество используемых контактов стало возможным благодаря использованию высокоскоростного последовательного интерфейса - передача данных от контроллера к модулю осуществляется по 10 дифференциальным парам, а обратно – по 12 или 14. Это облегчает создание контроллеров памяти с большим числом каналов, вплоть до 6, что резко улучшает производительность и масштабируемость.
Для того, чтобы подключить установленные на модуле FB-DIMM обычные DDR2 микросхемы к высокоскоростному последовательному интерфейсу, каждый модуль FB-DIMM содержит микросхему Advanced Memory Buffer (AMB), которая осуществляет высокоскоростную буферизацию и конверсию всех сигналов, в том числе и передачи адреса, а не только данных, как у обычной буферизованной памяти.
То есть, чипы памяти работают не напрямую с контроллером памяти на материнской плате, а через промежуточный буфер.


Один канал FB-DIMM допускает установку до восьми модулей, что значительно увеличивает максимальный объём оперативной памяти (учитывая возросшее число каналов, теперь возможно спроектировать материнскую плату, поддерживающую 48 модулей памяти суммарным объёмом 192Гб).
В равных условиях (одинаковая частота микросхем и число каналов) производительность памяти типа DDR2 FB-DIMM ниже чем у буферизованной DDR2, и тем более, чем у "обычной" небуферизованой DDR2 в силу того, что микросхема буферизации сигналов AMB вносит дополнительные задержки (собственно на буферизацию) при передаче команд и данных между микросхемами памяти и контроллером.

Однако технология FB-DIMM позволяет при сравнимой стоимости материнской платы и чипсета развести большее количество каналов памяти, что в ряде ситуаций позволяет значительно поднять производительность системы в целом, несмотря на увеличенные задержки. Кроме того, контроллеры памяти FB-DIMM способны обращаться к каждому каналу отдельно в произвольный момент времени (независимо от загруженности остальных каналов), что также повышает производительность.
Память FB-DIMM вряд ли найдет применение в настольных компьютерах и ноутбуках, так как основные её преимущества сводятся к возможности установки большого числа модулей, но при этом сами модули дороже в силу наличия микросхемы AMB и обладают меньшей производительностью.
Данный тип памяти как нам теперь известно, не совместим с простой DDR2, и в магазинах найти в наличии очень сложно. Такие модули привозят от поставщиков только под заказ.

Далее рассмотрим еще одну «фишку» применяемую в серверах: это RAID массивы.
Рэйд массив это: в переводе с английского «RAID» (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) означает «избыточный массив независимых дисков». Перевод не дословный, точно отражающий смысл. Впервые термин RAID появился в 1987 году, когда исследователям из Калифорнийского Университета в Беркли удалось создать действующий массив из нескольких жестких дисков.

Дисковый массив - несколько накопителей, централизованно управляемых и настраиваемых.
Первоначальное назначение RAID массива – создание из нескольких жестких дисков -одного диска большого объема и с увеличенной скоростью доступа. Затем массивы стали выполнять функцию сохранения данных, на случай выхода из строя одного или нескольких жестких дисков входящих в рэйд массив. Именно эти особенности (увеличенный оббьем, повышенная скорость чтения/записи, надежность хранения данных) сделали RAID-массивы востребованными в бизнесе. Для быстрой работы с обьемныйми базами данных RAID массив просто уникальное и незаменимое решение.
Со временем оборудование для построения RAID массивов стало более доступным, особенно с появлением дешевых решений для IDE/ATA и SATA дисков. Проще выражаясь, раньше RAID можно было собрать, имея только специализированные контроллеры и жесткие диски, а сейчас на любой материнской плате комплектации PRO имеются контроллеры поддерживающие RAID режим для накопителей. Более детально в типы рейд массивов я залезать в этой статье не стану.

В краткой форме, рэйд можно охарактеризовать, как постоянно работающий, отказоустойчивый жесткий диск. При выходе из строя одного из дисков в массиве, его можно заменить на новый, не останавливая работу всего массива, большинство современных контроллеров (корзин) сейчас эту возможность поддерживают. В данном случаем контроллер совместно с драйвером восстановит нормальную работу массива с использованием всех дисков. А до момента замены, массив продолжит свою работу в аварийном режиме.

Следующий пункт - источник питания.

Серверный блок питания — это одна из наиболее важных частей сервера, от его бесперебойной и стабильной работы зависит стабильная и корректная работа всей системы сервера.

Основное отличие серверного блока питания от блока питания обычного домашнего компьютера в том что он изначально спроектирован как надежный источник питания, разработан для круглосуточной бесперебойной работы в течении длительного времени. (как минимум точно отработает то количество часов заявленное производителем)
В плане параметров стабилизации выходных напряжений и защиты от помех выходного напряжения, к серверным блокам питания предъявляются повышенные требования. Блоки питания серверов снабжены высококачественными высокопроизводительными вентиляторами на шарикоподшипниках, которые гарантируют продолжительное время наработки на отказ. Так же для увеличения срока службы в схемах используются конденсаторы без электролита Японского производства, с учетом всех этих пунктов срок службы эксплуатации составит около 5 лет.
В серверах также применяют дублированное питание, это значит что в корпусе сервера установлено два блока питания, и в случае выхода из строя одного, не останавливая работы контроллер питания переключит на второй, исправный блок питания. А неисправный можно заменить, опять же не останавливая работу сервера.

Масштабируемость

Масштабируемость - 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» - 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 еще один процессор, память или добавить диски в массив.

Масштабируемость программная.
За эти расширения функционала (служб) уже отвечает программное обеспечение, то есть серверная операционная система, самая распространенная это, конечно же, MS Windows Server 2003/2008.

Управляемость сервера

Возможность удаленного мониторинга состояния, удаленное включение и перезагрузка сервера. Возможность удаленной диагностика сервера даже в выключенном состоянии, системы прогнозирования неполадок. Да в серверах уже давно внедряются такие модули, позволяющие делать с ним всю диагностическую работу удаленно, в любом его состоянии, главное условие это чтобы присутствовало электрическое питание. Этим функционалом особенно могут похвалиться сервера SUN.

Классификация серверов – по назначению, выполняемым функциям или ролям.


Сервер рабочей группы.

Представляет собой систему начального уровня, как правило, однопроцессорный. Небольшие компании и удаленные офисы не имеют выделенного специального помещения и располагают сервер непосредственно в своем офисе. Такая система должна как можно меньше привносить шум в офисное помещение. По функциям, такая машина служит для разграничения прав доступа сотрудников к файловым ресурсам либо служит как емкость для хранения общих данных.


Сервер контроллер домена, Domain Controller server.

Необходим в организации с количеством сотрудников более 20 рабочих мест, позволяет централизованно управлять сетевыми и файловыми ресурсами компании, также обычно выполняет роль сервера печати. DC server должен быть уже на порядок качественнее и надежнее в отличии от сервера рабочей группы, иметь возможность масштабирования при росте количества пользователей локальной сети. Производительность его зависит от масштаба компании, обычно это одно- двухпроцессорный узел, под управлением MS Windows Server 2003-2008 с настроенной службой каталогов Active Directory.


Прокси Сервер - шлюз в Интернет.
В этой роли серверная машина обеспечиваюет общий доступ в интернет всем (или определенным компьютерам офиса) безопасную работу сотрудников в Интернете. В случае, если бизнес компании жестко связан с работой сотрудников во внешней сети, такой шлюз должен быть не только отказоустойчивым, но и достаточно производительным: работа специального программного обеспечения (антивирусных программ, анализ и учет трафика, анализаторы атак и т.п.) может требовать большого количества системных ресурсов и высокоскоростных интерфейсов связи.


Сервер электронной почты. Mail Server.

Выделенный узел для обработки почтовых приложений может иметь потребность у организации с численностью сотрудников 30-40 человек и позволяет централизованно управлять внешней корреспонденцией, внутренней перепиской и документооборотом. Серверные версии антивирусных программ и грамотно настроенные фильтры снизят риск потери или утечки конфиденциальной информации и уменьшат объемы нежелательной почты.


Веб сервер, сервер web приложений.

Многие современные компании и организации имеют свой виртуальный офис или магазин в сети Интернет WEB-сайт. Сайт может быть простым и служить лишь визитной карточкой компании, либо более сложным – порталом, онлайн каталогом с возможностью оформления заказов от клиентов. Бизнес процесс многих компаний в современном мире полностью зависим от работы WEB служб, а в нашем случае от веб сервера, его доступность и отказоустойчивость, возможность противостоять внешним негативным воздействиям, атакам и попыткам взлома, достаточной производительностью для сотни или тысячи одновременно принимаемых запросов из сети. Выделенный узел для веб приложений позволит обеспечить доступ большому количеству посетителей, гарантировать работу сложных, критически важных веб приложений компании.


Терминальный сервер.

Работу удаленных офисов, мобильных пользователей и сотрудников, часто работающих из дома или в командировке, с обеспечением привычного доступа к рабочим ресурсам посредством сети Интернет или выделенных каналов связи способен обеспечить терминальный сервер. Шифрование передаваемых данных обеспечивает безопасность такого вида связи. Пользователь соединяется через канал связи с сервером, вводит свои учетные данные и попадает на свой виртуальный рабочий стол, или документам. Эта служба удобна тем что важные данные хранятся непосредственно на сервере, и доступ к ним можно получить из любой точки мира, был бы там лишь доступ в интернет! Также позволяет использовать программу 1С удаленно из любой точки планеты, при налифии интернет канала.

Сервер баз данных. Database server.

Следующая роль следует из названия - обработка данных, организованных и структурированных согласно определенным правилам и хранимых совместно. Наиболее часто используемые средства управления данными это MS SQL Server, Oracle, Apache, MySql. В случае потребности бизнес процессов компании в подготовке и обработке данных необходим выделенный вычислительный ресурс. Как правило, параметры такого узла напрямую зависят от масштаба базы данных, количества пользователей, динамики и характера обращений к данным. Важность бизнес приложения связанного с обработкой данных в жизни компании определяет необходимый уровень доступности данных, т.е. отказоустойчивости и надежности такой системы.


Файловый сервер.

Предназначен для организации и структурированного хранения данных пользователей с учетом политик безопасности и доступа. Количество пользователей и объем хранимых данных являются определяющими моментами при определении состава такой системы

Серверы приложений.

Для сервера приложений характерны расширенные возможности обработки информации, а взаимодействие с клиентом становится подобным работе приложения. В маркетинге термином «сервер приложений» обычно обозначают предлагаемое продавцами комплексное решение, которое содержит все требуемые компоненты технологий. Для некоторых организаций такой комплексный подход к построению сервера приложений облегчает разработку благодаря унификации разрабатываемых моделей и централизации поддержки.
«Беспроводной» сервер
В своей простейшей интерпретации такой компьютер может представлять собой типичный Web-сервер или сервер приложений, который просто знает, как передавать документы, составленные на стандартном для беспроводных устройств языке. Часто в качестве такого языка выступает Wireless Markup Language (WML). Адаптация Web-сервера для работы в качестве беспроводного сервера, способного обрабатывать документы WML-типа, обычно сводится просто к тому, чтобы обучить сервер распознаванию этих документов. Web-серверу требуется только сообщить клиенту, что документ составлен в формате для беспроводных устройств, и на этом его работа заканчивается.

Брандмауэры, файрволлы.

Опять заморские выражения, если еще не знаете что это давайте по-русски. Это защитный экран от вредоносных воздействий из интернета, стена в одну строну пропускает исходящие данные, а в обратную (на прием) уже анализирует что именно поступает в сеть, определяя вредоносные данные, отсеивает их из общего потока входящей информации, что в настоящем времени является очень актуальной защитой от вирусов и атак из интернета.
Прокси-серверы можно сконфигурировать так, что они будут принимать или отвергать определенные типы сетевых запросов, поступающие как из локальной сети, так и из Интернета. В такой конфигурации прокси-сервер становится межсетевым экраном — брандмауэром. Брандмауэр, как и подразумевает его «боевое» имя, представляет собой средство обеспечения безопасности, задачи которого во многом схожи с работой пограничников: осматривать каждый фрагмент данных, который пытается пересечь границу сети.

Серверы DHCP

В настоящее время во многих локальных сетях (интрасетях) также используется протокол TCP/IP, но иногда применяются и оригинальные протоколы обмена, такие, как NetBEUI или AppleTalk. IP-адрес компьютерам можно присваивать вручную, или же на одной из машин запускается так называемый сервер DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), который автоматически присваивает IP-адрес каждой локальной машине. Основное преимущество сервера DHCP — свобода изменения конфигурации локальной сети при ее расширении, добавлении или удалении машин (например, портативных ПК).

Серверы FTP

Подобные серверы, работающие на основе протокола File Transfer Protocol, уже много десятилетий назад стали стандартом де-факто при перемещении файлов в Интернете. FTP-серверы поддерживают работу простых файловых менеджеров — клиентов. Сложные FTP-серверы обеспечивают администратору большие возможности управления в том, что касается прав на подключение и совместного использования файлов, типов разделяемых файлов и их размещения. Конфигурируемые ресурсы, выделяемые ряду соединений с сервером, ограничения на количество передаваемых данных и минимальную скорость передачи и т.п., становятся все более популярными средствами, помогающими повысить безопасность FTP-серверов.

Принт-серверы

Такие серверы позволяют всем подключенным к сети компьютерам распечатывать документы на одном или нескольких общих принтерах. В этом случае отпадает необходимость комплектовать каждый компьютер собственным печатающим устройством. Кроме того, принимая на себя все заботы о выводе документов на печать, принт-сервер освобождает компьютеры для другой работы. Например, принт-сервер хранит посланные на печать документы на своем жестком диске, выстраивает их в очередь и выводит на принтер в порядке очередности.


Домашний сервер

В связи с тем, что компьютерная техника имеет очень доступную цену, и проникает повсюду, а также современные операционные системы имеют серверные возможности. С их помощью можно предоставлять пользователям других (соседних) компьютеров доступ к данным на жестком диске или к принтеру, а также «делиться» каналом интернета. Кроме того, домашний сервер можно использовать для резервного хранения данных или, сделав его доступным через Интернет, работать с документами на нем с любого ПК, подключенного к глобальной Сети.
«Поднять» домашний сервер для хранения файлов и разделения доступа к Интернету не так сложно, как может показаться неискушенному пользователю. Для этой цели можно использовать обычный компьютер, даже без монитора.
Для файлового или простого веб-сервера достаточно компьютера с процессором не слабее Intell Pentium 4 или AMD Sempron, оперативной памятью объемом 512 Мб и приводом CD-ROM. Если же на компьютере планируется запуск игрового сервера (весьма популярная инициатива в небольших локальных сетях), потребуется машина помощнее.