Что такое сервер и серверное оборудование

В этой статье расскажу о том, что такое сервер. Да, об оборудовании и программном обеспечении, которое и даёт в результате то, что мы называем сервером. Так что присаживайтесь поудобнее, постараюсь кратко, но аспектов столько, что одним словом их не опишешь.

Если вам нужен сервер, могу порекомендовать два места для приобретения:

1. Компания Сервер Гид. Здесь предлагают любое оборудование на ваше усмотрение, сборки качественные, будут подготовлены специалистами.

2. Супермикру (магазин закрылся). Специализировался на серверном оборудовании компании Supermicro, продажу ведут через ритейлеров.

Конечно, есть и другие компании, но про них сейчас ничего не могу сказать объективно.

Что такое сервер

Сервер — комплекс, построенный на сочетании аппаратного и программного обеспечения, предназначенные для решения задач с минимальный участием пользователя, работа сервера автоматизирована. Вмешательство извне требуется только при изменении алгоритмов работы или отладке комплекса.

А теперь давайте расшифрую определения по аналогии. Чтобы стало ясно, что такое сервер, а также для чего он нужен.

Итак, перед вами ПК. Уверен, у многих на столах или под ними стоит сей чудо-агрегат. Персональным компьютером мы постоянно управляем:

• запускаем нужное программное обеспечение;

• включаем, выключаем;

• используем ПО непосредственно в рабочей среде.

В общем, решаем насущные задачи. И вот этот самый ПК, который разместился в бардаке, можно спокойно использовать в качестве сервера. Да, понимаю, вы привыкли, что сервер выглядит как на фото ниже.

Но разница между персональным компьютером и сервером заключается не во внешнем виде, даже не в начинке, а в подходе к использованию программного обеспечения и работе.

Сервер — автоматизированная система. Даже если это терминальный сервер, с которым вы работаете через тонкий или толстый клиент, всё равно получается, что имеете дело с автоматизированной системой, которая выполняет ровно те функции, которые заложены: обеспечивает терминальный доступ определённому количеству пользователей без вмешательства админа, владельца компании, шамана с бубном и других высших сил. Конечно, иногда шаман с бубном требуется, особенно если всё сломалось, но такие вмешательства должны быть минимальны.

Так что понимаю, вы привыкли думать, что сервер — эдакая убер-машина, которая выглядит как огромный суперкомпьютер и вот-вот отправит Терминатора в прошлое.

На самом деле сервер — прежде всего программное обеспечение. Давайте вкратце опишу, какие серверы есть и для чего нужны. Зацеплю лишь краешком, ибо технологии теперь очень разнообразны.

Терминальные серверы

Они предназначены для работы определённого ПО в режиме 24/7, например, это могут быть бухгалтерские программы, вроде 1С, а также всякие там Photoshopы и AutoCadы. Доступ к программному обеспечению обычно предоставляется посредством терминального доступа.

А что такое у нас терминальный доступ? Давайте проще. Откройте свою старую добрую винду и откройте учётные записи. Помимо вас могут быть всякие «Гости», «Члены семьи» и просто «Члены». В общем, на одном ПК может быть over9000 учётных записей пользователей.

И у всех разные настройки и права.

Например:

1. У вас на рабочем столе в качестве заставки розовые пони, имеете доступ ко всем приложениям, а также права администратора.

2. У вашей мамы права юзера, но рабочем столе ваше фото и только одно приложение — браузер, нужный только для Одноклассников.

3. У вашего папы другой браузер с очень интересной историей, а также установлены танки. Прав админки также нет.

В целом, каждому своё, но есть проблема — вы не можете одновременно работать с одного ПК. И вот тут на помощь приходит терминальный доступ и тонкие клиенты. Иногда могут прийти толстые клиенты. Например, я.

В общем, тонкий клиент — ретранслятор. Он нужен только для того, чтобы подключить к нему средства ввода и вывода:

• клавиатура, мышь, геймпад;

• монитор, VR.

Тонкий клиент вычислительных мощностей не имеет.

Есть ещё толстый клиент, в качестве него сойдёт и обычный ПК, он часть работы берёт на себя.

Но основные технические ресурсы предоставляет именно терминальный сервер, позволяя работать нескольким людям сразу.

Всё просто, благодаря тонким клиентам несколько человек (даже несколько десятков) могут зайти под разными учётными записями на одно устройство. И спокойно работать, если производительности хватит. Подробнее про терминальный сервер можете прочитать здесь: https://workinnet.ru/terminal-server/.

Скажу сразу, терминальные серверы работают преимущественно в локальной сети. Если необходим доступ из любой точки мира, то потребуется веб-сервер, но об этом дальше.

Сервер для виртуализации

Этот тип довольно популярен. Сервер для виртуализации предназначен для создания сложной технической инфраструктуры. Главное его отличие от предыдущего варианта заключается в подходе. Виртуальный сервер может выполнять функции любого другого типа.

Суть довольно сложна, ибо виртуальный сервер позволяет реализовать технические структуры любой сложности.

Сначала с помощью гипервизора на сервере имитируется другое оборудование. Например, если у вас есть четырёхпроцессорная конфигурация (сервер с 4-мя процессорами на одной материнской плате), то можно сымитировать четыре обыкновенных персональных компьютера с одним процессором. Или 4 сервера, со слабой конфигурацией. Вот статья, в которой рассказываю, зачем серверам нужно много процессоров.

Для чего это нужно? А всё просто. Предположим, есть у нас один слабенький сервер. Он занимает определённое количество места. И съедает 300 ватт электричества.

Есть у нас сервер, который в 3,5 раза мощнее. Он занимает столько же места, но съедает 700 ватт электричества.

Как видите, с помощью одного сервера, заточенного под виртуализацию, можем имитировать 3 слабых устройства. При этом экономим чуть электричества, а заодно очень много физического места. Для одного сервера использовать виртуализацию может быть не самым экономически-целесообразным решением.

Но если серверов 10, 100, 1000. А может десятки тысяч? Да, в ЦОД установлено десятки тысяч серверов, все они занимают место, требуют электроэнергию, выделяют тепло. И проще обслуживать один сервер, заточенный под виртуализацию, чем 5 более слабых.

Но даже в рамках организации виртуализация может быть выгодна. Предположим, у вас есть задача развернуть терминальный сервер под 1С, заодно файловый сервер.

Это можно сделать с помощью 1-го устройства, если решите обеспечить отказоустойчивость, то с помощью 2-х. А если будете брать отдельное железо под каждую задачу, то придётся брать 4 устройства, которые будут занимать место.

Так что виртуализация — удобный инструмент, но сейчас он более распространён в крупных организациях.

Серверы для баз данных

Базы данных — важный инструмент для организаций. Их нужно вести, анализировать, хранить, обрабатывать. Что такое базы номеров, клиентов, запросов в поисковой системе? Это базы данных. И они, порой, бывают огромны.

Вот вам схема базы данных от Drupal 7. Видите, насколько запутанная и сложная. БД могут содержать в себе тысячи значений, множество полей, которые необходимо не только хранить, но и обрабатывать, заодно анализировать.

Соответственно, оборудование должно не только хранить базы данных, но и вовремя отдавать запросы на команды пользователя.

Соответственно, требуется мощное устройство, способное справиться с этой задачей. Какая производительность требуется? Зависит от базы. Но это уже отдельная тема.

Файловый сервер

Более подробно об этом типе можете узнать здесь. Тут обрисую вкратце. Файловый сервер — устройство для хранения файлов. И это его ключевая задача. Ему нужно много дисковой памяти, точнее, столько, сколько понадобится для реализации проекта.

Да, бывают файловые серверы, на которых хранится пара сотен гигабайт информации. Важно не количество памяти, а подход.

На самом деле, файл-сервером является устройство, к которому можно получить доступ из локальной сети или даже интернета… И просто размещать на нём файловую базу.

Сложности в файловых серверах начинаются только тогда, когда следует обеспечить высокую отказоустойчивость и защиту информации. В таких случаях начинаются создания кластеров, в которых будет настроена репликация (автоматическое копирование данных на другой сервер), а также установка систем обеспечения (например, запасной сетевой канал, дополнительные системы питания).

Также потребуется система защиты, что тоже требует прямых рук и правильного подхода.

Но это уже тонкости. Для чего нужен файловый сервер, ясно из названия.

Серверное оборудование: что это такое

Пожалуй, можно часами рассказывать о типах серверов. Но вы уже поняли, что это скорее программный подход, чем технический. Но «железо» тоже важно. Ведь программы без него работать не будут.

Так что давайте поговорим о том, что такое серверное оборудование и для чего оно нужно. Начнём, конечно же, с назначения.

Назначение серверного оборудования

Сервер, как вы уже поняли, должен работать круглосуточно, желательно, без вмешательства пользователя. В общем, полный автоматизм. Но, как мы знаем, всё, что должно работать круглосуточно, должно быть надёжным.

Соответственно, серверное оборудование имеет следующее назначение:

1. Должно обеспечивать бесперебойную работу 24/7.

2. Иметь достаточную для работы программного обеспечения производительность.

3. Высокую степень отказоустойчивости.

По сути, это всё. Соответственно, серверное оборудование создают с запасом прочности. Давайте объясню.

Обратите внимание на места, отмеченные стрелочками. Этот блейд-сервер. Собственно, он имеет 4 полноценных сервера в одном корпусе, а также 2 блока питания. Для чего это нужно? Во-первых, экономия места, во-вторых, высокая отказоустойчивость.

Если какой-либо сервер в этой платформе вышел из строя, его можно заменить, не обестачивая устройство полностью.

Также есть два блока питания. Это уязвимое место, но если один БП выйдет из строя, то его тоже можно будет заменить, не отключая устройство. Удобно? Да, это называется hotswap или «горячая замена».

Ещё в серверном оборудования часто можно заменять диски, не отключая саму платформу. В общем, серверное оборудование сделано более надёжным, а также компактным.

Например, корпуса. Их форм-фактор измеряется в юнитах. Один юнит равен 44,45 мм (1,75 дюйма). Зачем это нужно? Да чтобы унифицировать технические инфраструктуры. Это позволит всем выпускать продукцию одинаковых размеров, а бизнесу не париться с переделкой помещения под серверы с размером корпуса, отличным на пару сантиметров.

Есть разные форм-факторы, но меняется только высота объекта: 1U — 1 юнит, 2U — 2 юнита, далее по аналогии. Наиболее распространённые:

• 1U;

• 2U;

• 4U;

• 7U;

• Tower.

Более подробно про форм-факторы серверного оборудования читайте в этой статье.

А теперь перейдём к типам серверного оборудования. Честно говоря, выделил их условно, ибо точных определений попросту не существует.

Стандарт

Классический сервер предназначен для установку в стойку или телекоммуникационный шкаф. Это 1U, 2U, 3U и далее. Отличается только тем, что в одном корпусе находится не более одной материнской платы.

Впрочем, это не мешает конфигурации обладать сразу несколькими процессорами, кучей видеокарт и большим объемом дисковой памяти.

Это наиболее распространённый вариант.

Tower

Тип корпуса — башня. По внешнему виду аналогичен классическому ПК, но часто затачивается под стойку. Достаточно положить на бок и получается сервер с форм-фактором 4U.

Такие устройства также обладают одной материнской платой, предназначены для напольного (или настольного, если так удобнее) размещения.

Блейд-серверы

Иногда их называют модульными, но очень редко. Это платформы, позволяющие установить несколько полноценных серверов в один корпус. Такие серверы называют «лезвие».

Вся инфраструктура, например, дисковая память, блоки питания, системы охлаждения могут быть вынесены во вне. В самом лезвии только необходимые компоненты:

• материнская плата;

• процессоры;

• оперативная память;

• другое обеспечение, только если без него не обойтись.

Фактически, это несколько серверов, объединённых в одну платформу. При этом работать они могут над разными задачами.

Мини-серверы (Mini-tower)

Из названия вполне понятно, о чём говорю. Это просто серверы малого размера. Только не относите «лезвия» к мини-серверам, хоть те и могут иметь форм-фактор 1/2U. Мини сервер — отдельная платформа, просто компактная. Но надёжная.

Как правило, особой производительностью не обладают, но частенько заточены под надёжность. Специфика применения у подобных устройств довольно узка, ибо справиться с задачами, под которые заточены, может обычный персональный компьютер.

GPU-серверы

Стоит выделить как отдельную категорию. Это серверы с видеокартами. Применяться могут для разных целей. Например, для создания терминального сервера для работы с графикой. Также видеокарты можно использовать для вычислений. Для этого можно использовать специальные графические ускорители.

Да, видеокарты — отличный инструмент для вычислений, причём во многих аспектах превосходят процессор.

Отказоустойчивость

Главная задача серверного оборудования – максимальная отказоустойчивость. Обеспечивается это разными путями. Как уже указывал выше, горячая замена блоков питания и дисков. Да, даже простые серверы оснащены несколькими блоками питания лишь для того, чтобы в случае отказа одного из блоков сервер продолжал работать, а не потому, что мощности одного БП не хватает, также можно поступать и с дисками.

Исчерпал один HDD свой ресурс? Заменим на другой не вырубая сервер.

Также архитектура компонентов у серверного оборудования заточена под работу 24/7. Например, процессоры сделаны более надёжными, с защитой от перебоев питания и дополнительными датчиками температуры для лучшего контроля охлаждения.

Банально, если сравнить какой-нибудь Xeon или Core, то отличий не будет практически никаких. Но у серверных процессоров выше уровень контроля качества, ибо перезагрузки и ошибки в работе на ровном месте недопустимы для серверного сегмента.

Также присутствует поддержка нестандартных дисковых протоколов, банально, SAS. Ну, куда же без отличной поддержки самых разнообразных RAID-массивов.

Также есть поддержка регистровой оперативной памяти. И автоматическая коррекция ошибок ОЗУ (ECC).

Да, если в оперативке будут копиться ошибки, то что нужно сделать с учётом того, что она энергозависимая, чтобы убрать все ошибки? Правильно, обесточить устройство. И если обычный юзер может себе позволить это сделать, то с серверным оборудованием такое проделать, частенько, нельзя. Потому и нужна технология ECC, чтобы ошибки можно было корректировать не обесточивая устройство.

А регистровая оперативная память позволяет экономить электроэнергию и ставить больший объём на канал.

В общем, у серверного оборудования множество фишек, которые обеспечивают отказоустойчивость. Также есть технологии, которые добавляют новый функционал, но рядовым пользователям не особо нужны.

Именно поэтому цена серверного оборудования выше, чем у ПК с аналогичной производительностью.

Серверы как они есть

Конечно, мог бы рассказать ещё про нестандартные конфигурации, мейнфреймы, суперкомпьютеры. Но не стоит перебарщивать. Думаю, вполне подробно сумел рассказать о том, что такое сервер. Конечно, здесь есть много аспектов, которые умышленно и не очень, опустил, но поверхностную информацию дал. Спасибо за внимание. Всего доброго и успехов!