FAQ по серверам и серверным технологиям

Типы серверов
В основе применения серверов чаще всего лежит технология "Клиент-сервер". При этом часть работы выполняет сервер, а часть пользовательский компьютер (клиент). Серверы можно классифицировать следующим образом:

файл-серверы (в данном случае осуществляется совместный доступ пользователей к файлам на сервере, высокое значение имеет производительность дисковой подсистемы сервера);
серверы базы данных (например SQL-серверы: сервер обрабатывает заявки и осуществляет выборки из базы данных, приоритетное значение играют производительность процессора и, в меньшей степени, дисковая подсистема);
принт-серверы (высокая производительность, как правило не требуется. Основная задача обслуживание очереди печати на сетевой производительный принтер);
вычислительные серверы (выполняется большой объем вычислений по заявкам и данным с машин клиентов, мощность процессоров сервера выходит здесь на первое место);
серверы приложений;
интернет-сервер.
Таким образом, тип сервера определяется видом ресурса, которым он владеет (файловая система, база данных, какие-либо программные приложения и прочее). В зависимости от этих условий, а также от специфики решаемых задач и определяется конфигурация сервера. Подробнее о типах серверов можно почитать здесь.

В чем преимущество сервера с двумя процессорами?
Наличие двух процессоров позволяет серверу намного быстрее справляться с большими нагрузками в операционных системах, "заточенных" под мультипроцессорную обработку (WinNT, 2000, Linux), под управлением которых обычно и работают серверы. Сервер, в отличие от рабочей станции, выполняет несколько задач, одновременно обслуживая множество клиентов, а подобные задачи легко распараллеливаются, поэтому второй процессор реально работает, увеличивая предельную пиковую нагрузку почти в 2 раза. Удобство использования сервера с мультипроцессорной платой также в очень хорошей масштабируемости такой системы: можно приобрести сервер с одним процессором, а затем, если его производительности будет не хватать, приобрести второй.

Интерфейс SCSI
Как правило, в качестве дискового интерфейса в подавляющем большинстве серверов используется интерфейс SCSI (Small Computer System Interface), основные преимущества которого в том, что он позволяет подключать гораздо большее, чем IDE/ATAPI количество накопителей, да и пиковая пропускная способность SCSI выше (UW-SCSI - 160Mb/sec vs IDE U/DMA - 100Mb/sec). Кроме того, многие сложные RAID-системы строятся только на SCSI, для этого интерфейса и выполнено большинство кэширующих RAID-контроллеров. Устройства, работающие через SCSI очень мало нагружают центральный процессор системы, что очень важно для сервера, объем вычислительной нагрузки на который велик. Подробнее об интерфейсе SCSI...

Что такое ECC, registered memory?
Что касается типов памяти, то в серверах обычно используется так называемая память с контролем четности (ECC или Error Cheking and Correction). Такие модули памяти умеют определять 2-х битные и исправлять 1-битные ошибки без генерации сообщений об искажении данных (т.е. исправлять ошибки "на лету"). Буферизованная память (registered) - модули памяти данного типа (DIMM 168-pin) снабжены специальной микросхемой (буфером), который ускоряет запись поступивших данных и освобождает контроллер памяти для последующих операций. Это необходимо потому, что работа с современными модулями большой емкости (512 и 1024Mb) может вызывать задержки и потери тактов. Буферезированные и небуферезированные DIMM несовместимы между собой, а для registered памяти необходима поддержка материнской платой!

"Горячая" замена дисков и RAID-массивы
Возможность использования дисков с "горячей" заменой появляется на компьютере при создании дискового RAID-массива. RAID-системы, название которых расшифровывается как - избыточный массив независимых дисков (redundant array of independent disks) получили широкое распространение примерно с 1988 года. Использование дискового RAID-массива позволяет значительно увеличить надежность хранения данных или, в отдельных случаях, скорость доступа к ним. Существует множество типов организации RAID-систем, которые называются уровнями, опишем основные и наиболее распространенные из них:

Однако до момента замены отказавшего диска общая надежность системы в обычном случае несколько снижается, так как до момента установки другого диска нет прежней избыточности, а файловые операции в это время могут продолжаться. Чтобы избежать этого, применяется еще одно решение, позволяющее еще больше поднять надежность дисковой системы сервера, под названием диск "горячего" резерва (Hot-Spare). В обычном состоянии этот диск бездействует, но в случае отказа одного из дисков RAID-массива автоматически занимает его место в системе обеспечения избыточности (контроля четности). При этом никакой дополнительной подготовки не потребуется - диск будет смонтирован, подготовлен и подключен RAID-контроллером автоматически.

Все операции по замене дисков в сервере возможны благодаря размещению дисков в специальной "корзине горячей замены", содержимое которое доступно без снятия крышки корпуса, хотя, практически всегда содержимое корзины закрывается дверцей с замком…
Необходимо отметить, что некоторые операционные системы позволяют программно реализовать RAID-массивы разных уровней, однако производительность подобного решения заметно меньше случая применения специальной платы RAID-контроллера, так как вся нагрузка ложится на центральный процессор(ы).

Итак, отказоустойчивость серверов с RAID-массивами и дисками "горячей замены" очень высока, а обслуживание подобных машин весьма несложное.
Подробнее об уровнях RAID...

Зачем нужен резервный блок питания?
Бесперебойная работа сервера возможна лишь при бесперебойном электропитании. И здесь можно пойти еще дальше, чем просто подключить технику через ИБП: еще более высокую степень надежности обеспечивает использование сервера в корпусе с двумя блоками питания, один из которых резервный. В случае отказов одного из блоков питания, второй мгновенно берет на себя нагрузку по обеспечения компьютера питанием.
Неисправный же блок питания можно заменить, не выключая компьютер.