Что такое сервер?

Сервер — это компьютерная программа или устройство, которое предоставляет услуги другой компьютерной программе и ее пользователю, также известному как клиент. В центре обработки данных физический компьютер, на котором работает серверная программа, также часто называют сервером.

В модели программирования клиент/сервер серверная программа ожидает и выполняет запросы от клиентских программ, которые могут быть запущены на том же или других компьютерах. Данное приложение в компьютере может функционировать как клиент с запросами на услуги от других программ и как сервер запросов от других программ.

Термин «сервер» может относиться к физической машине, виртуальной машине или программному обеспечению, выполняющему серверные функции. Принцип работы сервера существенно различается в зависимости от того, как используется слово «сервер».

Физический сервер — это просто компьютер, который используется для запуска серверного программного обеспечения. Различия между сервером и настольным компьютером будут подробно рассмотрены в следующем разделе.

Виртуальный сервер — это виртуальное представление физического сервера. Как и физический сервер, виртуальный сервер включает свою собственную операционную систему и приложения. Они хранятся отдельно от других виртуальных серверов, которые могут быть запущены на физическом сервере.

Процесс создания виртуальных машин включает установку легкого программного компонента, называемого гипервизором, на физический сервер. Работа гипервизора заключается в том, чтобы позволить физическому серверу функционировать в качестве узла виртуализации. Хост виртуализации делает аппаратные ресурсы физического сервера — такие как процессорное время, память, хранилище и пропускная способность сети — доступными для одной или нескольких виртуальных машин.

Административная консоль дает администраторам возможность выделять определенные аппаратные ресурсы для каждого виртуального сервера. Это позволяет значительно снизить затраты на оборудование, поскольку на одном физическом сервере может работать несколько виртуальных серверов, в сравнении с той ситуацией, когда для каждой рабочей нагрузки требуется отдельный физический сервер.

Как минимум, сервер требует двух программных компонентов: операционной системы и приложения. Операционная система выступает в качестве платформы для запуска серверного приложения. Она обеспечивает доступ к базовым аппаратным ресурсам и предоставляет службы зависимостей, от которых зависит приложение.

Операционная система также предоставляет клиентам средства для связи с серверным приложением. Например, IP-адрес сервера и полное доменное имя назначаются на уровне операционной системы.

Между настольными компьютерами и серверами есть как сходства, так и различия. Большинство серверов основаны на процессорах X86/X64 и могут выполнять тот же код, что и настольные компьютеры X86/X64. Однако, в отличие от настольных компьютеров, физические серверы часто оснащаются несколькими процессорными гнездами и памятью с коррекцией ошибок. Серверы также обычно поддерживают гораздо больший объем памяти, чем большинство настольных компьютеров.

Поскольку на серверном оборудовании обычно выполняются критически важные рабочие нагрузки, производители серверного оборудования разрабатывают серверы с поддержкой избыточных компонентов. Сервер может быть оснащен избыточными источниками питания и избыточными сетевыми интерфейсами. Эти избыточные компоненты позволяют серверу продолжать функционировать даже в случае отказа одного из ключевых компонентов.

Серверное оборудование также отличается от настольного оборудования по своему форм-фактору. Современные настольные компьютеры часто представляют собой мини-башни, предназначенные для размещения под столом. Хотя некоторые производители все еще предлагают серверы в виде башен, большинство серверов предназначены для установки в стойку. Эти системы для монтажа в стойку имеют форм-фактор 1U, 2U или 4U, в зависимости от того, сколько места в стойке они занимают — сервер 2U занимает в два раза больше места в стойке, чем сервер 1U.

Еще одно ключевое различие между настольным компьютером и сервером — операционная система. Операционная система настольного компьютера может выполнять некоторые функции, подобные серверным, но она не предназначена и не лицензирована для того, чтобы занять место серверной операционной системы. Windows 10, например, является настольной операционной системой.

Некоторые версии Windows 10 включают Hyper-V, платформу виртуальных машин от Microsoft. Хотя и Windows 10, и Windows Server могут работать с Hyper-V, гипервизор Windows 10 предназначен для использования в основном в целях разработки, в то время как версия Hyper-V, входящая в состав Windows Server, предназначена для запуска корпоративных виртуальных серверов.

Хотя организация вполне может запустить виртуальный сервер поверх Windows 10 Hyper-V, необходимо учитывать вопросы лицензирования. Кроме того, Windows Server Hyper-V включает функции отказоустойчивости, которых нет в версии Windows 10. Например, Windows Server поддерживает отказоустойчивую кластеризацию и репликацию виртуальных машин.

Аналогично, операционная система Windows 10 может делать файлы доступными для устройств в локальной сети. Однако Windows 10 никогда не была предназначена для крупномасштабного обмена файлами. А вот Windows Server можно настроить на работу в качестве полнофункционального файлового сервера. В крупных организациях распределенная файловая система может быть создана на всей базе серверов для обеспечения лучшей производительности, масштабируемости и отказоустойчивости по сравнению с тем, что может обеспечить один физический сервер.

Серверы часто классифицируются по их назначению. Ниже приведено несколько примеров типов серверов:

• Веб-сервер: компьютерная программа, которая обслуживает запрошенные HTML-страницы или файлы. В этом случае в качестве клиента выступает веб-браузер.
• Сервер приложений: программа на компьютере в распределенной сети, которая обеспечивает бизнес-логику для прикладных программ.
• Прокси-сервер: программное обеспечение, выступающее в качестве посредника между конечным устройством, например компьютером, и другим сервером, с которого пользователь или клиент запрашивает услугу.
• Почтовый сервер: приложение, принимающее входящие сообщения электронной почты от локальных пользователей — людей в пределах одного домена — и удаленных отправителей и пересылающее исходящие сообщения.
• Виртуальный сервер: программа, работающая на общем сервере, настроенная таким образом, что каждому пользователю кажется, что он полностью контролирует сервер.
• Блейд-сервер: серверное шасси, в котором размещено несколько тонких модульных электронных плат, известных как серверные лезвия. Каждое лезвие является самостоятельным сервером, часто предназначенным для одного приложения.
• Файловый сервер: компьютер, отвечающий за централизованное хранение и управление файлами данных, чтобы другие компьютеры в той же сети могли получить к ним доступ.
• Сервер политик: компонент безопасности сети, основанной на политике, который предоставляет услуги авторизации и облегчает отслеживание и контроль файлов.
• Сервер базы данных: этот сервер отвечает за размещение одной или нескольких баз данных. Клиентские приложения выполняют запросы к базе данных, получая данные из базы данных или записывая их в базу данных, расположенную на сервере.
• Сервер печати: этот сервер предоставляет пользователям доступ к одному или нескольким подключенным к сети принтерам — или устройствам печати, как их называют некоторые производители серверов. Некоторые серверы печати могут определять приоритет заданий в очереди на печать в зависимости от типа задания или от того, кто подал задание на печать.

Аппаратное обеспечение

Серверы состоят из нескольких различных компонентов и подкомпонентов. На аппаратном уровне серверы обычно состоят из шасси для установки в стойку, содержащего блок питания, системную плату, один или несколько процессоров, память, накопитель, сетевой интерфейс и блок питания.

Большинство серверного оборудования поддерживает управление через выделенный сетевой порт. Такое управление позволяет осуществлять низкоуровневое управление и мониторинг сервера независимо от операционной системы. Системы управления можно использовать для удаленного включения или выключения сервера, установки операционной системы и мониторинга состояния.

Операционные системы

Еще одним компонентом является операционная система сервера. Серверная операционная система, такая как Windows Server или Linux, выступает в качестве платформы, обеспечивающей работу приложений. Операционная система предоставляет приложениям доступ к необходимым им аппаратным ресурсам и обеспечивает сетевое подключение.

Приложение — это то, что позволяет серверу выполнять свою работу. Например, сервер баз данных запускает приложение для работы с базами данных. Аналогичным образом, сервер электронной почты должен работать с почтовым приложением.

При выборе сервера необходимо учитывать множество факторов, включая консолидацию виртуальных машин и контейнеров. При выборе сервера оцените важность определенных функций в зависимости от сценариев использования.

Возможности безопасности также важны, и следует рассмотреть ряд функций защиты, обнаружения и восстановления, включая встроенное шифрование данных для защиты данных на лету и данных в состоянии покоя, а также постоянную регистрацию событий для обеспечения записи всех действий.

Если сервер будет полагаться на внутреннюю память, выбор типа и емкости дисков также важен, поскольку это может оказать значительное влияние на ввод/вывод (I/O) и отказоустойчивость.

Многие организации сокращают количество физических серверов в своих центрах обработки данных, поскольку виртуализация позволяет использовать меньшее количество серверов для размещения большего количества рабочих нагрузок. Появление облачных вычислений также изменило количество серверов, которые организации необходимо размещать в помещениях.

Упаковка большего количества возможностей в меньшее количество блоков позволяет сократить общие капитальные расходы, площадь центров обработки данных, потребность в электропитании и охлаждении. Однако размещение большего количества рабочих нагрузок на меньшем количестве блоков может также представлять повышенный риск для бизнеса, поскольку больше рабочих нагрузок будет затронуто в случае сбоя сервера или необходимости его отключения для планового обслуживания.