Серверы

Курсовая работа по теме: "Техническое обслуживание средств вычислительной техники".

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Сыктывкарский государственный университет

Колледж информатики и  вычислительной техники

 

Специальность 2204

 

   Допущен к защите

 

   Директор колледжа

___________ Л.М.Мартынова

«____»____________2005 г.

 

                                КУРСОВАЯ РАБОТА

 

    по дисциплине «Техническое обслуживание средств вычислительной техники»

 

                                НА ТЕМУ: Серверы

 

   Выполнил: студент II курса 25 группы Воскресенский Д. В.

   Проверил: преподаватель Мурадянц Г.Г.

   «_____» _____________ 2005 г.

 

                             г. Сыктывкар, 2005 г.

 

                                 

 

План  работы

 

   Введение______________________________________________________3

 

   1 История развития  серверов_____________________________________4

 

   2 Основные компоненты  сервера__________________________________7

 

   2.1 Процессор__________________________________________________7

 

   2.2 Материнская плата___________________________________________9

 

   2.3 Корпус_____________________________________________________11

 

   2.4 Блок питания________________________________________________12

 

   2.5 Память_____________________________________________________12

 

   2.6 Дисковая подсистема_________________________________________13

 

   2.7 RAID массив________________________________________________14

 

   3Техническое  обслуживание______________________________________19

 

   4 Инструменты  и приборы________________________________________20

 

   5 Химические  реактивы__________________________________________21

 

   Заключение____________________________________________________23

 

   Список  использованной литературы_______________________________24

 

Введение

 

   В конце  XX века невозможно представить  себе жизнь без компьютера.

   Компьютер  прочно вошел в нашу жизнь,  став главным помощником человека. На

   сегодняшний  день в мире существует множество  компьютеров различных фирм,

   различных  групп сложности, назначения и  поколений.

 

   Не секрет, что основными критериями выбора  при создании сервера или

   рабочей  станции являются возможность  бесперебойной, стабильной работы  и

   производительность. Для увеличения стабильности компьютерных систем

   разработчиками  были придуманы различные методы  защиты информации с помощью

   систем  резервного копирования и зеркалирования, а так же горячей замены

   аппаратных  модулей, таких как блоки питания  и жесткие диски. Несмотря на

   это,  существует множество внештатных  ситуаций, которые приводят не  только

   к потере  данных и остановке системы,  но и к более серьезным последствиям.

   Для уменьшения  подобных проблем в данной  курсовой работе мы рассмотрим

   основные  компоненты, принципы работы, перспективы развития и техническое

   обслуживание  серверов.

 

                          

История развития серверов

 

   Чтобы  лучше понять, что представляют  собой современные серверы, кратко

   рассмотрим  историю их возникновения. Изначально, вся электронная обработка

   данных  проходила на мощных ЭВМ - мейнфреймах,  у пользователей был лишь

   терминал  для доступа к данным. Мейнфреймы (mainframe - основная стойка

   (англ.)) представляли собой мощные, универсальные  ЭВМ для массового

   одновременного обслуживания нескольких тысяч пользователей. Главная

   особенность  их архитектуры - сбалансированность, что достигалось с помощью

   дополнительного  процессора на уровне канала, который синхронизируется с

   вычислительным  процессором по прерываниям. Обращаясь к канальному

   процессору  за данными, вычислительный процессор  в это время переключался

   на расчеты  для параллельных задач. Терминал  представлял собой

   алфавитно-цифровой  дисплей и клавиатуру, которые  подключались к

   мейнфрейму. Мейнфреймы поставляли несколько компаний: Hitachi, Amdahl, IBM

   и др. Как правило, их продукция была  несовместима между собой.

 

   Компании  были замкнуты на решения одного  поставщика, который поставлял все

   аппаратное  и программное обеспечение. Компьютерные системы были очень

   дорогими, а переход с одной системы  на другую был очень болезненным.  В

   1971 г.  компанией Intel был разработан  первый микропроцессор (i4004), что

   сделало  возможным появление персонального  компьютера - IBM PC. С ростом

  мощности и количества ПК произошел постепенный переход от централизованной

   обработки  информации к распределенной (на  ПК). Терминалы стали замещаться

   ПК, а  от мэйнфреймов постепенно отказались.

 

   Однако  с ростом количества ПК и  их мощности, развитием локальных сетей,

   вновь  возникла потребность в централизованном  хранении и обработке данных.

 

   Появилась  необходимость в сервере для  персональных компьютеров. Сервер -

   устройство  в сети, предназначенное для обслуживания  доступа к общим

   ресурсам (файлы, принтеры, базы данных, приложения и т.д.).

 

   Изначально  распространение получили файловые  серверы, где пользователи

   хранили  свои данные и обменивались  ими. С ростом глобальной компьютерной

   сети  Интернет возникло новое направление  - телекоммуникационные серверы

   (веб-серверы, ftp, доменных имен, почтовые). С развитием  СУБД, в силу

   изменения  формата хранения и доступа  к данным, файловые серверы утратили

   свою  популярность, и их во многом  заменили серверы баз данных. Файловые

   серверы остаются и по сей день, но они приобрели второстепенное значение -

   их используют  лишь для хранения пользовательских  файлов и различных

   архивов.  В последнее время выросла  популярность терминальных серверов, ПК

   пользователей  служат лишь терминалом для отображения и ввода данных, а все

   пользовательские  задачи выполняются на сервере.  Таким образом достигается

   значительная  экономия на ПК (на роль терминала  годятся даже маломощные

   компьютеры), снижаются затраты на установку  и поддержку программного

   обеспечения,  решаются вопросы конфиденциальности  и сохранности данных.

 

   Для снижения  совокупной стоимости владения, куда входят затраты на

   оборудование, программное обеспечение и обслуживание  техники, многие

   компании  сегодня возвращаются к централизованной обработке данных. Но

   теперь  компании не замкнуты на одного  поставщика аппаратного и

   программного  обеспечения, на рынке есть  широкий выбор решений от различных

   фирм.

 

   Сервер  стал критическим элементом в  современной инфраструктуре обработки

   данных, отказ, которого  приводит к серьезным временным,  а значит и

   финансовым потерям.  Таким образом, надёжность сервера  является важнейшим

   фактором. Приведём  несколько примеров надёжности  и сохранности данных на

   серверах:

 

     * Резервирование компонентов: дублированные блоки питания, вентиляторы,

       жесткие  диски.

 

     * Память с  контролем четности (ECC) позволяет  автоматически исправлять

       однобитовые  ошибки

 

     * Удаленное  управление и диагностика сервера  (возможность просмотра

       температуры,  скорости вращения вентиляторов, оповещения о критических

       сбоях)

 

     * Использование  специальных серверных компонентов,  которые проходят

       более  тщательное тестирование.

 

Основные  компоненты сервера

Процессор

   В 1995 г. компанией Intel, лидирующим поставщиком микропроцессоров, был

   разработан  процессор Pentium Pro (150МГц, 512Кб кэш), позиционирующийся

   как серверный.  Он отличался от десктопных  аналогов большим кэшем и

   продвинутой  архитектурой, частично заимствованной у процессоров с

   архитектурой RISC. В Pentium Pro Intel впервые включил  технологию

   динамического  исполнения (Dynamic Execution), то есть инструкции  могут

   исполнятся  не только последовательно, но  и параллельно с помощью

   предсказания ветвей кода и переупорядоченного исполнения инструкций. Тем

   самым  значительно повысилась эффективность  процессора - количество команд

   выполняемых  за такт.

 

   Вторым  нововведением стал большой встроенный  кэш L2. Для серверных систем

   наличие  большего кэша является очень важным. Процессоры всегда работают на

   частотах  в несколько раз превышающих  частоту памяти. Половина инструкций

   стандартных  приложений представляет собой  команды работы с памятью -

   загрузку  и выгрузку данных (Load-Store). Работа с памятью происходит по

   следующей  схеме: если данные не были  найдены в кэше L1, то следует

   обращение  к кэшу L2, на это уходит 9-16 процессорных  циклов, если данных

   нет и  в кэше L2, то на обращение к  памяти уходит до 150 процессорных

   циклов, в течение которых процессор ждет данные. Большой кэш L2 повышает

   вероятность  быстрого доступа к данным, следовательно,  увеличивает

   эффективность  работы процессора.

 

   Можно  говорить о том, что Intel впервые  применяет и обкатывает свои  новые

   продвинутые технологии именно на серверных процессорах, потом эти

   технологии  постепенно распространяются и  на десктопы. Это уже произошло  с

   интегрированным  кэшем L2, динамическим исполнением,  многопоточностью

   (hyper-threading). На очереди 64 битная адресация памяти (ЕM64Т).

 

   За Pentium Pro последовали другие серверные  процессоры: в 1998 г. - Intel

   Pentium II Xeon (400-450МГц, 1-2Мб кэш), Pentium III Xeon (700-900Мгц,

   1-2Мб  кэш). В 2001 г. был выпущен серверный  аналог Pentium 4 (рис. 1)

   который используется для построения однопроцессорных систем, для

   двухпроцессорных - Xeon DP, для четырехпроцессорных - Xeon MP. Фактически

   Intel Xeon, представляет  собой Intel Pentium 4, но с включенным  блоком

   многопроцессорности  (SMP). Xeon MP отличается от Xeon DP большим

   встроенным кэшем  (до 4Мб), использованием более медленной  400МГц шины и

   поддержкой 4-x процессоров.

 

                                                  Рисунок 1. Pentium IV 2 GHz 0x01 graphic

 

        Таблица 1.  Технические характеристики серверных чипсетов фирмы Intel

 

   +------------------------------------------------------------------------+

   | Чипсет | Процессор  | FSB |       Шины        |      Типы  памяти       |

   |--------+-----------+-----+-------------------+-------------------------|

   |  875P  | Pentium 4 | 800 |        PCI        |     DDR 266/333/400     |

   |--------+-----------+-----+-------------------+-------------------------|

   | E7210  | Pentium 4 | 800 |    PCI-X 64/66    |     DDR 266/333/400     |

   |--------+-----------+-----+-------------------+-------------------------|

   | E7500  |   Xeon    | 400 |    PCI, PCI-X     | DDR 200 ECC Registered  |

   |--------+-----------+-----+-------------------+-------------------------|

   | E7501  |   Xeon    | 533 |    PCI, PCI-X     | DDR 266 ECC Registered  |

   |--------+-----------+-----+-------------------+-------------------------|

   | E7505  |   Xeon    | 533 |  PCI, PCI-X, AGP  | DDR 266 ECC Registered  |

   |--------+-----------+-----+-------------------+-------------------------|

   | E7520  |   Xeon    | 800 |      PCI-X,       | DDR2 400 ECC Registered |

   |        |           |     |    PCI-Express    |                         |

   |--------+-----------+-----+-------------------+-------------------------|

   | E7320  |   Xeon    | 800 |      PCI-X,       | DDR2 400 ECC Registered |

   |        |           |     |    PCI-Express    |                         |

   +------------------------------------------------------------------------+

 

                               Материнская плата

 

   В серверных  системах используются материнские  платы двух форм-факторов:

   ATX и SSI. ATX более старый и привычный  стандарт, ориентированный главным

   образом  на ПК. Сегодня на его базе  создают лишь серверные платы начального

   уровня. SSI (Server System Infrastructure) - новый стандарт  на серверные

   компоненты (блоки питания и корпуса). Введение  открытого стандарта SSI

   должно  упростить создание новых серверных  корпусов и блоков питания,  тем

   самым повлечь за собой уменьшение издержек и конечной цены для

   пользователя.

 

   Видимое  отличие материнских плат двух  стандартов заключается в разных

   разъемах  питания: 20-контактный у ATX, и новый  24-контактный у SSI.

 

   Одним  из факторов, влияющих на цену материнской платы, являются

   поддерживаемые  ею шины. Для плат начального  уровня (однопроцессорных)

   характерно  наличие стандартной PCI шины, хотя  с выходом нового чипсета

   Intel E7210, шина PCI-X впервые появилась и на  однопроцессорных

   материнских платах. На более мощных (двухпроцессорных) платах существуют

   несколько  независимых шин PCI-X. В настоящее  время все серверные платы  в

   обязательном  порядке используют новую последовательную  шину PCI Express.

   Действительно, PCI Express несет много преимуществ (Табл.  2):