Страница 24 из 25
Требования к работоспособности серверов очень высоки. Они должны работать без выключения и без сбоев в течение длительного времени, в идеале – вечно. Надежность сервера диктует повышенные требования к надежности его комплектующих. Так, в серверах используются специальные микросхемы памяти, которые выявляют и устраняют случайные сбои в оперативном запоминающем устройстве. Без этого сбои могли бы привести к аварийной остановке севера и к прекращению работы всей сети. Кроме этого, в сервере используются специальные аппаратные средства с избыточным кодированием данных. Согласно теории информации, разработанной К. Шенноном (см. выше), избыточная информация позволяет обнаруживать и исправлять некоторые ошибки, возникающие при передаче данных. Поэтому микросхемы памяти для серверов стоят гораздо дороже, чем такие же микросхемы для персональных компьютеров.
Для того чтобы сервер мог быстро обслуживать многих пользователей, одновременно обращающихся к нему с запросами, он должен иметь высокое быстродействие. Высокое быстродействие обеспечивает установка специальных накопителей на жестких дисках с высокой скоростью вращения магнитных дисков – порядка 15 тысяч оборотов в минуту – и с более интеллектуальным, чем в персональных компьютерах, интерфейсом. Кроме того, жесткие диски на серверах имеют специальную конструкцию, которая позволяет менять жесткие диски, так сказать, «на ходу», не выключая сервер. Дело в том, что выключение и последующее включение сервера – не такая быстрая процедура, как включение и выключение клиентских персоналок. Каждый такой запуск может занимать десять минут и более.
Специальная конструкция «кармана» для вставки жесткого диска обеспечивает размыкание электрических контактов и остановку вращения диска до того, как диск будет извлечен. Точно так же при установке жесткого диска в «карман» сервера сначала замыкаются контакты питания, диск «разгоняется» и только после этого происходит подключение информационных каналов.
Кроме того, на серверах всегда осуществляется резервирование дисков. Вся записываемая на какой-нибудь диск информация одновременно дублируется на один из резервных дисков. Таким образом, информация хранится на двух (а то и на трех) полностью идентичных носителях информации. Теперь даже при выходе из строя одного из накопителей информация не потеряется.
Для ускорения работы на материнской плате сервера установлены минимум два процессора с несколькими ядрами. Как известно, обычный персональный компьютер спокойно обходится одним процессором.
Несколько процессоров – больше потребление энергии. Соответственно, серверу требуется эффективная система охлаждения. На процессоры устанавливаются радиаторы с вентиляторами. Кроме того, системный блок дополнительно охлаждается мощными вентиляторами с повышенным по сравнению с клиентскими персональными компьютерами ресурсом. При этом охлаждаются не только материнские платы, но и стойки с жесткими дисками. Все вентиляторы снабжены датчиками оборотов; кроме того, внутри системного блока установлено несколько термодатчиков. Так что системный администратор со своего удаленного рабочего места может контролировать исправность и механических, и электронных компонентов системного блока.
Сервер или несколько серверов устанавливаются в металлические шкафы, которые размещаются в специальном закрытом помещении. В таком помещении предусматриваются кондиционеры, обеспечивающие подачу чистого и охлажденного воздуха.
Само помещение, в котором установлены серверы, постоянно закрыто, и доступ туда разрешен ограниченному числу лиц из обслуживающего персонала. Более того, у тех, кто обслуживает серверы, есть четко установленные для каждого участки работы и ограниченный доступ к серверам. Такая организация работы исключает возможность умышленного повреждения оборудования или хранимой информации.
Одно из необходимых условий устойчивой работы серверов – бесперебойное энергоснабжение. Поэтому крупные дата-центры подсоединяют к двум независимым источникам электроэнергии и, кроме того, в подвале у них устанавливают резервный электрический генератор, который сможет некоторое время поддерживать работу серверов, даже если отключение питания все-таки произойдет.
Серверное помещение в дата-центре Фейсбука
Все сказанное выше вовсе не значит, что сервер обязательно должен быть дорогим и «супернавороченным». Для небольшой рабочей группы сервером может стать достаточно мощный персональный компьютер, на который устанавливается серверное программное обеспечение. Этот сервер будет успешно справляться со своими функциями: хранить общие данные и распределять между сотрудниками доступ к ним. Он же сможет управлять выводом распечаток с каждого из компьютеров рабочей группы на общий принтер. Через него же все сотрудники могут быть присоединены к Интернету. Специальная комната такому серверу не понадобится. Он может стоять в той же комнате, где размещено остальное оборудование. Единственное требование – сервер следует подсоединить к источнику бесперебойного питания и, конечно, не выключать по окончании рабочего дня. Сервер должен работать круглосуточно.
Какие функции в сети выполняют серверы?
В первую очередь, они распределяют для всех пользователей такие централизованные ресурсы, как принтеры, Интернет и файлы данных. Соответственно, такие серверы называются принт-сервером, прокси-сервером и файл-сервером. Прокси-серверы обеспечивают безопасный доступ в Интернет, а при необходимости фильтруют исходящий и поступающий в сеть трафик. О прокси-серверах речь еще пойдет далее. Файловый сервер предназначается для организации хранения данных клиентов. Он обеспечивает доступ к файлам только тем, кому этот доступ разрешен, и в тех рамках, которые выделены пользователю. Например, кто-либо из пользователей может только читать данные, кто-то – их изменять и удалять, а кому-то они вообще не будут доступны. Распределение прав доступа – привилегия системного администратора. Кстати, совсем не обязательно для каждого ресурса или для каждой новой сетевой задачи заводить новый сервер. Серверная программа позволяет совмещать несколько серверных служб в одном компьютере.
Вообще говоря, все, что делается в Интернете, делается с помощью специальных серверов. Серверы – надежные «рабочие лошадки» Интернета. О том, как эти лошадки справляются со своей работой, будет рассказано позже. А уже в следующем разделе читателя ожидает встреча с одним из самых сложных вопросов в теории Интернета – с эталонной сетевой моделью взаимодействия. На основе этой модели пишутся все протоколы Интернета. Всякий, кто собирается работать в области Интернета, должен иметь представление об этой модели. И чем более четким будет это представление, тем лучше. Так что поиск правильной аналогии с другими средствами связи очень пригодится при изучении этого нелегкого вопроса.
Один и тот же компьютер может быть в разных случаях как сервером, так и клиентом. Это происходит, например, в файло-обменных сетях (об этом будет рассказано в Части 3).
Ну, а теперь, как говорил М. А. Булгаков, за мной, читатель!
Мир протоколов
Одно из основных понятий Интернета, понятие сетевого протокола, уже было определено в предыдущей части. Сетевой протокол – это система правил, однозначно описывающих обмен информацией между компьютерами по сети.
Написать один универсальный протокол для Интернета, который описывал бы все возможные межкомпьютерные взаимодействия, невозможно. На сегодняшний день сетевых протоколов существуют сотни, если не тысячи. Каждый из них описывает определенную часть межкомпьютерных взаимодействий. Пожалуй, только легендарный Джон Постел мог удержать в голове все это разнообразие, да и то в самом начале развития Интернета. Но с тех пор прошло много лет, количество протоколов возросло многократно. То и дело появляются новые протоколы. Чтобы во всем этом множестве разобраться, их следует упорядочить, классифицировать. Как это правильно сделать?