Сервер — це спеціалізований комп’ютер або обчислювальна система, яка цілодобово надає ресурси та сервіси іншим пристроям у мережі. На відміну від персонального комп’ютера, він призначений для автономної роботи: запуск програм і зберігання даних відбуваються без постійної участі людини.
Слово «сервер» походить від англійського server та буквально означає «обслуговуючий», що точно передає його роль у мережі.
Виділений комп’ютер для виконання сервісних завдань
Така машина не призначена для повсякденної роботи з монітором та клавіатурою — вона виділена для конкретних завдань і зазвичай керується віддалено. Людське втручання потрібно лише під час встановлення, ремонту або аварій. Для екстрених операцій застосовують одну консоль на групу серверів, підключувану через KVM-переключувач.
Інколи сервіси запускають на звичайній робочій станції паралельно з робочими завданнями; це називається невиділеним сервером і рідко використовується для критичних систем.
Спеціалізація та конструктивні особливості
Серверне обладнання розробляють за конкретними вимогами, тому воно часто дорожче за звичайні ПК: виробники інвестують у надійність, масштабованість та обслуговування.
Надійність та відмовостійкість
Сервери зазвичай працюють 24/7 і проектуються для максимальної доступності. Показник «п’ять дев’яток» (99,999% доступності) означає менше шести хвилин простоя на рік.
Типові заходи з підвищення надійності включають:
- пам’ять з корекцією помилок (ECC) виявляє та виправляє однобіткові помилки;
- резервування процесорних та дискових підсистем зберігає працездатність при відмові компонентів;
- підтримка гарячої заміни компонентів дозволяє міняти блоки живлення та диски без зупинки роботи;
- апаратний моніторинг відстежує температуру, напруги та стан вентиляторів.
Розміри та форм-фактори
Обладнання для стійок зазвичай відповідає 19-дюймовому стандарту, а висота вимірюється в юнітах, де 1U ≈ 44,45 мм. Це дозволяє компактно розміщати багато обчислювальної потужності в обмеженому просторі.
Основні форм-фактори включають:
- стійкові сервери забезпечують високу щільність розміщення та масштабованість;
- blade-сервери надають компактні модулі у спільному шасі для зниження витрат на живлення та охолодження;
- настільні та підлогові корпуси підходять для менш вимогливих завдань;
- промислові сервери сконструйовані з захистом від пилу, вологості та вібрації.
Ресурси та продуктивність
Сервери проектуються з акцентом або на максимальну ємність та швидкість, або на компактність та енергоефективність.
Типові підходи до ресурсної спеціалізації:
- наращування ресурсів збільшує ємність та загальну продуктивність;
- зменшення ресурсів зменшує розміри та енергоспоживання.
Апаратні рішення
Апаратні рішення — це спеціалізовані пристрої (маршрутизатори, мережеві масиви тощо), в яких апаратне забезпечення та прошивка максимально оптимізовані під конкретне завдання. Такі системи зазвичай більш стійкі, але менш гнучкі порівняно з універсальними серверами.
Псевдоапаратні рішення
З’явились компактні бездискові сервери на базі невеликих плат та спеціалізованих ОС, які завантажуються з SSD або флеш-карт. Зовні вони схожі на апаратні пристрої, але за суттю залишаються спеціалізованими серверами і успадковують обмеження тієї платформи, на якій побудовані.
Масштабованість
Можливість зростання обчислювальних потужностей — ключова характеристика: її забезпечують додаванням процесорів, оперативної пам’яті або дисків, або об’єднанням систем.
Основні варіанти масштабованості:
- вертикальна масштабованість означає збільшення потужності всередині однієї системи;
- горизонтальна масштабованість передбачає об’єднання кількох машин для розподілу навантаження;
- програмна масштабованість досягається оптимізацією ПЗ та архітектури застосунків.
Розміщення та обслуговування серверної інфраструктури
Великі сервери розміщують у центрах обробки даних, де забезпечують резервне електропостачання, прецизійне охолодження, системи пожежогасіння, фізичну безпеку та високошвидкісні канали зв’язку. Менші моделі часто ставлять в офісах, але підключають до UPS для захисту від перебоїв.
Управління та обслуговування серверів виконують системні адміністратори: вони встановлюють і оновлюють ПЗ, слідкують за безпекою та усувають неполадки.
Типи серверів за призначенням
Класифікація за призначенням визначає конфігурацію та набір сервісів:
- веб-сервер зберігає та роздає вміст сайтів;
- файловий сервер надає централізоване сховище файлів;
- сервер баз даних керує зберіганням та обробкою структурованих даних;
- поштовий сервер відповідає за доставку, прийом та зберігання електронної пошти;
- сервер застосунків виконує бізнес-логіку застосунків;
- DNS-сервер перетворює доменні імена на IP-адреси;
- проксі-сервер виступає посередником між клієнтом та зовнішнім ресурсом.
Еволюція серверних технологій
Від великих мейнфреймів із терміналами ми дійшли до компактних серверів та віртуалізації. Фізичні машини тепер часто розподіляють ресурси на безліч віртуальних інстансів, що підвищує ефективність та гнучкість інфраструктури. Хмарні сервіси та моделі «serverless» дозволяють запускати код без прямого управління базовими серверами, ще більше приховуючи апаратний рівень від розробника.
