Сервер — это специализированный компьютер или вычислительная система, которая круглосуточно предоставляет ресурсы и сервисы другим устройствам в сети. В отличие от персонального компьютера, он предназначен для автономной работы: запуск программ и хранение данных происходят без постоянного участия человека.
Слово «сервер» произошло от английского server и буквально означает «обслуживающий», что точно передаёт его роль в сети.
Выделенный компьютер для выполнения сервисных задач
Такая машина не предназначена для повседневной работы с монитором и клавиатурой — она выделена для конкретных задач и обычно управляется удалённо. Человеческое вмешательство требуется лишь при установке, ремонте или авариях. Для экстренных операций применяют одну консоль на группу серверов, подключаемую через KVM-переключатель.
Иногда сервисы запускают на обычной рабочей станции параллельно с рабочими задачами; это называется невыделенным сервером и редко используется для критичных систем.
Специализация и конструктивные особенности
Серверное оборудование проектируют под конкретные требования, поэтому оно часто дороже обычных ПК: производители инвестируют в надёжность, масштабируемость и обслуживание.
Надёжность и отказоустойчивость
Серверы обычно работают 24/7 и проектируются для максимальной доступности. Показатель «пять девяток» (99,999% доступности) означает менее шести минут простоя в год.
Типичные меры для повышения надёжности включают:
- память с коррекцией ошибок (ECC) обнаруживает и исправляет однобитовые ошибки;
- резервирование процессорных и дисковых подсистем сохраняет работоспособность при отказе компонентов;
- поддержка горячей замены компонентов позволяет менять блоки питания и диски без остановки работы;
- аппаратный мониторинг отслеживает температуру, напряжение и состояние вентиляторов.
Размеры и форм-факторы
Оборудование для стоек обычно соответствует 19-дюймовому стандарту, а высота измеряется в юнитах, где 1U ≈ 44,45 мм. Это позволяет компактно размещать много вычислительной мощности в ограниченном пространстве.
Основные форм-факторы включают:
- стояечные серверы обеспечивают высокую плотность размещения и масштабируемость;
- блейд-серверы предоставляют компактные модули в общем шасси для снижения затрат на питание и охлаждение;
- настольные и напольные корпуса подходят для менее требовательных задач;
- промышленные серверы сконструированы с защитой от пыли, влаги и вибрации.
Ресурсы и производительность
Серверы проектируют с акцентом либо на максимальную ёмкость и скорость, либо на компактность и энергоэффективность.
Типичные подходы к ресурсной специализации:
- наращивание ресурсов увеличивает ёмкость и общую производительность;
- уменьшение ресурсов сокращает размеры и энергопотребление.
Аппаратные решения
Аппаратные решения — это специализированные устройства (маршрутизаторы, сетевые массивы и т. п.), в которых железо и прошивка максимально оптимизированы под конкретную задачу. Такие системы часто устойчивее, но менее гибки по сравнению с универсальными серверами.
Псевдоаппаратные решения
Появились компактные бездисковые серверы на базе небольших плат и специализированных ОС, загружаемых с SSD или флеш-карт. Внешне они похожи на аппаратные устройства, но по сути остаются специализированными серверами и унаследуют ограничения той платформы, на которой построены.
Масштабируемость
Возможность роста вычислительных мощностей — ключевая характеристика: её обеспечивают добавлением процессоров, памяти или дисков, либо объединением систем.
Основные варианты масштабируемости:
- вертикальная масштабируемость означает увеличение мощности внутри одной системы;
- горизонтальная масштабируемость предполагает объединение нескольких машин для распределения нагрузки;
- программная масштабируемость достигается оптимизацией ПО и архитектуры приложений.
Размещение и обслуживание серверной инфраструктуры
Крупные серверы размещают в центрах обработки данных, где обеспечивают резервное электропитание, прецизионное охлаждение, системы пожаротушения, физическую безопасность и высокоскоростные каналы связи. Младшие модели нередко ставят в офисах, но подключают к UPS для защиты от перебоев.
Управление и обслуживание серверов выполняют системные администраторы: они устанавливают и обновляют ПО, следят за безопасностью и устраняют неисправности.
Типы серверов по назначению
Классификация по назначению определяет конфигурацию и набор сервисов:
- веб-сервер хранит и раздаёт содержимое сайтов;
- файловый сервер предоставляет централизованное хранилище файлов;
- сервер баз данных управляет хранением и обработкой структурированных данных;
- почтовый сервер отвечает за доставку, приём и хранение электронной почты;
- сервер приложений исполняет бизнес-логику приложений;
- dns-сервер преобразует доменные имена в IP-адреса;
- прокси-сервер выступает посредником между клиентом и внешним ресурсом.
Эволюция серверных технологий
От крупных мейнфреймов с терминалами мы пришли к компактным серверам и виртуализации. Физические машины теперь часто делят ресурсы на множество виртуальных инстансов, что повышает эффективность и гибкость инфраструктуры. Облачные сервисы и модели «serverless» позволяют запускать код без прямого управления базовыми серверами, ещё больше скрывая аппаратный уровень от разработчика.
