Назначение и виды сетевых серверов

Как уже отмечалось ранее, под сервером понимается компьютер, представляющий свои ресурсы другим компьютерам, называемым клиентами. По сути дела, сервер осуществляет обработку и хранение основной информации, находящейся в компьютерной сети. В связи с разнообразием использованной информации и видов ее обработки существуют различные типы серверов, наиболее распространенных их которых является файловый сервер.

Под файловым сервером понимается компьютер, подключенный к сети и используемый для хранения файлов дынных, к которым обращаются рабочие станции. С точки рассмотрения пользователя файловый сервер рассматривается как центральный архив, в котором хранится общая для всех рабочих станций информация.

Информация, с которой работает компьютер, принято называть данными. Сгруппированные по определенным признакам данные образуют файл, которому присваивается свое имя - каталог (папки).

В более сложных компьютерных сетях кроме файлового сервера могут присутствовать и другие виды серверов, локальная сеть: сервер печати, север базы данных, Web – сервер, почтовый сервер и др.

Сервер печати представляет собой компьютер, специализирующийся на управлении доступом пользователя к системным устройствам вывода, например принтером. Существование сервера обусловлено необходимостью более эффективного использования дорогостоящих печатающих устройств. Высокое качество и скорость печати требует использования сложных и, соответственно, дорогих печатающих устройств. Однако, подобный принтер, подключенный к данной рабочей станции, как правило, большую часть времени простаивает. Выходом из положения является разделение ресурсов принтера между всеми рабочими станциями, т.е. организация сетевого принтера, работающего под управлением сервера печати. Совместное использование принтера предполагает осуществление задачи планирования и распределения его ресурсов между рабочими станциями. При этом необходимо свести к минимуму время простоя при ожидании в очереди печати, то есть составить такую схему управления, чтобы дать возможность рабочим станциям выполнять другую работу.

Современные серверы печати предоставляют ряд дополнительных услуг по повышению эффективности использования печатающих устройств. В крупных сетях сервер печати может управлять одновременно несколькими принтерами. Некоторые серверы печати могут выполнять задания в автоматическом пакетном режиме, например, ночью. Кроме того, серверы печати могут анализировать процесс печати и выдавать информацию для его оптимизации.

Сервер базы данных предназначен для хранения базы данных и управлением доступа к ней.

База данных представляет собой совокупность связанных объектов, включая таблицы, формы, отчеты. Частным случаем базы данных являются электронные таблицы, упорядочивающие данные в виде строк и столбцов. Формирование базы данных, установление связи между ее объектами, а также организация доступа к содержимому базы осуществляется с помощью специального приложения, называемого системой управления базой данных (СУБД).

Web – сервер представляет собой сервер, ориентированный на выполнение специальных задач взаимодействия с сетью Internet и предоставляющий рабочим станциям максимально возможный набор услуг межсетевого взаимодействия.

Почтовый сервер – компьютер, управляющий потоком электронной почты, передаче сообщений и связью с серверами глобальных сетей, в частности сети Internet.

Оборудование серверов

По составу оборудования серверы мало, чем отличаются от рабочих станций, однако самому оборудованию предъявляются более высокие требования. Это связано с тем, что файловый сервер должен достаточно быстро обрабатывать множество запросов от всех рабочих станций. Естественно, что с увеличением числа рабочих станций и сложности решаемых задач значительно возрастают требования к серверу по производительности, объему памяти, надежности.

Для обеспечения требуемой производительности серверы оснащаются высокопроизводительными процессорами, например Pentium II с тактовой частотой 233-333 МГц. При построении достаточно крупных компьютерных сетей, требующих значительных скоростей обработки информации, применяют многопроцессорные системы, включающие в состав несколько процессоров. При этом необходимо учитывать, что производительность мультипроцессорной системы, к сожалению, растет не пропорционально увеличению числа процессоров. Это связано с выполнением дополнительных операций, связанных с необходимостью управления самой многопроцессорной системой.

В системах клиент-сервер практически все данные, а также прикладные программы рабочих станций хранятся на сервере. Кроме того, на сервере хранятся его собственные данные и сетевая операционная система. Все это требует значительных затрат памяти на жестких дисках, объем которых может достигать десятков гигабайт. Потребность в памяти постоянно увеличивается в связи с постоянным повышением сложности программного обеспечения. При этом жесткие диски должны обладать не только большой емкостью, но и быть достаточно быстродействующими, чтобы поддерживать высокую производительность сервера. Естественно, что все это сказывается на стоимости серверов.

С целью повышения производительности в серверах широко используется кэш-память. Эта сверхбыстродействующая память предназначена для временного хранения команд и данных, к которым происходит наиболее частое обращение. Кэш-память использует специализированные быстродействующие микросхемы SRAM-памяти. Содержимое кэш-памяти постоянно меняется, т.е. информация, к которой обращаются мене часто, заменяется на информацию, к которой происходит более частое обращение. Больший размер кэш-памяти позволяет обрабатывать большее количество команд с быстрым доступом. На большинстве современных серверов используется кэш-память емкостью от 512 Кбайт до 2 Мбайт. Чем больше компьютерная сеть, тем требуется больший объем кэш-памяти.

С целью повышения надежности и отказоустойчивости в сетевых серверах применяется ряд технических решений. В первую очередь это касается использования в качестве оперативной памяти, так называемой EDC – памяти, обеспечивающей в процессе чтения/записи обнаружения и исправления одиночных ошибок. Этой целью в состав устройства управления памятью вводится специальная схема обнаружения и исправления ошибок. В настоящее время этот тип памяти переходит в разряд стандартного оборудования сетевых серверов.

Для предотвращения потери информации при работе с жесткими дисками в серверах используется система RAID – избыточные массивы недорогих дисков. Системы RAID включает набор жестких дисков, при этом реализуются различные режимы одновременной записи одной и той же информации на несколько жестких дисков. Это позволяет в случае сбоя жесткого диска восстанавливать данные с резервом копии, находящейся на другом диске. Существует 5 уровней систем RAID, отличающихся способом организации дублирования информации и, соответственно, возможностью ее восстановления.

Для обеспечения нормальной работы компьютерной сети и предотвращения потери информации при внезапном отключении питания сервер должен быть снабжен источником бесперебойного питания (UPS). Источник бесперебойного питания использует аккумуляторную батарею для поддержания работоспособности компьютера (сервера) в течение времени, достаточного для сохранения данных и нормального завершения работы.

В качестве примера приведем наиболее типичную конфигурацию сервера для относительно небольшой сети (до 10 рабочих станций);

Ø процессор Pentium II с тактовой частотой 233 МГц; оперативная память EDC минимальным объемом 64 Мбайт и с возможностью расширения до 384 Мбайт;

Ø два жестких диска по 6 Гбайт каждый с программной поддержкой режима RAID;

Ø сетевой адаптер 10/100 Мбит/с;

Ø источник бесперебойного питания(UPS).

Следует обратить внимание, что сетевые серверы должны иметь возможность наращивать свои ресурсы. В связи с этим серверы проектируются с учетом возможности установки более мощных или дополнительных процессоров, оперативной памяти и жестких дисков.