Серверы

 

   - Повышенная  пропускная способность - 200Мб/c на  канал, сертифицированы

   1-, 2-, 4-, 8-,16- и 32-канальные варианты разъемов. Шина полнодуплексная,

   т.е. данные  могут передаваться \\\"туда\\\" и \\\"обратно\\\" одновременно, пиковая

   скорость  может достигать 6,4 Гб/c.

   - Поддержка  режима \\\"горячей\\\" замены карт  расширения.

   - Заложены  возможности контроля целостности  передаваемых данных (CRC).

 

                  Таблица 2. Сравнительные характеристики  шин передачи данных

 

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

   |             | Разрядность в |         | Скорость |                     |

   |    Шина     |     битах     | Частота  | передачи |  Поддержка HotPlug  |

   |             |               |         |  данных  |                     |

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

   |   PCI 2.1   |      32       | 33 Мгц  | 132 Мб/с  |         нет         |

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

   |   PCI 2.1   |      64       | 33 Мгц  | 264 Мб/с  |         нет         |

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

   |   PCI 2.1   |      64       | 66 Мгц  | 512 Мб/с  |         нет         |

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

   |             |               |         |          |    да (необходим    |

   |    PCI-X    |      64       | 133 Мгц |  1 Гб/с  | дополнительный Hot  |

   |             |               |         |          |  Plug Controller)   |

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

   | PCI-Express |               | 2.5-80  |  0.5-16  | да (встроена в  PCI  |

   |             |               |   ГГц   |   Гб/с   |   Express Switch)   |

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

 

   Изначально, рынок серверных чипсетов безраздельно  принадлежал компании

   ServerWorks. Но с выходом Intel Xeon и выпуском чипсета E7500, лидерство

   на рынке  чипсетов для двухпроцессорных  плат перешло к Intel. На данный

   момент ServerWorks присутствует лишь на рынке  4-х процессорных серверов с

   чипсетом Grand Champion HE.

 

   На данный  момент на рынке двухпроцессорных систем присутствуют два чипсета

   от Intel: E7501 для серверного сегмента и  E7505 для рабочих станций

   (поддерживает AGP Pro 8x). Для построения однопроцессорных  систем

   используются  чипсеты Intel 875P и E7210.

 

   Возможность  удаленного мониторинга и управления является исключительно

   важной  характеристикой серверов. Сегодня  можно удаленно (по сети) получать

   информацию  о температуре процессоров, материнской  платы, скорости вращения

   вентиляторов. Администратор может устанавливать  различные варианты

   получения  предупреждений (по E-mail, на пейджер, SNMP Alerts) о

   критических  сбоях сервера - остановке вентиляторов, перегреве процессоров,

   вскрытия  шасси. Существует возможность  удаленного включения/выключения  и

   перезагрузки  серверов. В настоящее время доступны дополнительные функций,

   например, системные администраторы могут  удаленно (по сети) получать

   доступ  к экрану и консоли управления  сервером.

 

   Некоторые  производители интегрируют функционал  для удаленного управления

   на материнских платах (Intel). Другие компании придерживаются более

   гибкого  подхода - функции управления  реализуются докупаемой отдельно

   дочерней  платой (Tyan, Supermicro). Intel планирует перейти  на подобную

   схему.  Причем у Intel будут присутствовать различные виды дочерних плат,

   отличающихся  поддерживаемым функционалом удаленного  управления.

 

                                    

 

                                      Корпус

 

   Существуют  два основных вида серверных  корпусов: стоечные и пьедестальные.

   Пьедестальные  корпуса (pedestal) - стандартные «башни»,  отличающиеся от

   корпусов  ПК лишь размерами, более емкой  корзиной для накопителей и  более

   качественным  охлаждением. На сегодняшний день  пьедестальные корпуса теряют

   популярность, их место занимают стоечные корпуса (rackmount). Они

   предназначены  для установки в 19-дюймовую  телекоммуникационную стойку или

   шкаф. Как  правило, стоечные корпуса комплектуются  рельсами, позволяющими

   выдвигать  серверы для проведения сервисных  работ. Стоечные корпуса

   занимают  меньше места и удобнее в  обслуживании. Высота стоечных корпусов

   измеряется  в юнитах (U). Один юнит равен  44,5 мм. Самые распространенные

   размеры  стоечных корпусов: 1U, 2U, 4U и 5U.

 

                                  Блок питания

 

   Серверные  компоненты (процессоры, жесткие диски,  материнские платы и др.),

   в силу  своей высокой производительности  потребляют больше электроэнергии,

   чем их  аналоги для офисных ПК. Следовательно,  для серверов требуются более

   мощные  и надежные источники питания. Серверные процессоры Xeon потребляют

   до 120Вт, жесткие диски SCSI до 20Вт, материнские  платы до 40Вт. Путем

   несложных  подсчетов мы можем прийти  к выводу, что минимальная мощность

   источника  питания для однопроцессорных  систем должна составлять 300Вт, для

   двухпроцессорных - от 400Вт и выше, в зависимости  от конфигурации.

 

   В целях  повышения надежности в серверах  зачастую используют источники

   питания  с резервированием (redundant). В случае  выхода из строя одного

   источника питания, в действие вступает дополнительный, при этом питание не

   теряется. Администратору на консоль поступает  сообщение об отказе одного

   из источников, что дает ему возможность оперативно  заменить неисправную

   часть  и восстановить резервирование. Соответственно, в данном случае

   источники  питания поддерживают возможность  «горячей» замены, без

   выключения  сервера.

 

                                     Память

 

   В компьютерных  системах работа с памятью  основывается на очень простых

   концепциях  — это сохранять один бит  информации так, чтобы потом  он мог

   быть  извлечен оттуда.

 

   Для серверов  характерна поддержка больших объемов памяти. Обычно на

   двухпроцессорных  платах присутствуют от 4 до 8 разъемов  для модулей

   памяти. Соответственно максимальный объем  может достигать 16Гб. Хотя на

   практике, использование более 4Гб памяти  на 32-битных системах

   затруднительно. Все серверные платы поддерживают память с контролем

   четности (ECC). Память с ECC позволяет исправлять  одиночные битовые

   ошибки, тем самым, обеспечивая отказоустойчивость  сервера. На

   двухпроцессорных  серверах используется специальная  регистровая память.

   Отличие  от обычной состоит в том,  что на ней присутствуют регистры

   (буферы), контролирующие распределение сигнала  по всем чипам памяти.

   Соответственно, буферы увеличивают задержку  работы с памятью, но

   увеличивают  надежность доступа к памяти, что критично для серверов. Таким

   образом,  двухпроцессорные сервера используют  регистровую память с

   контролем  четности. В однопроцессорные сервера  ставят обычную память с

   поддержкой ECC или без.

 

                              Дисковая подсистема

 

   Как и  любой персональный компьютер,  сервер содержит накопительные

   устройства (жёсткие  диски) для хранения данных  и информации. Для сервера

   остро стоит вопрос  с записью и сохранением информации.

 

   На сегодняшний  день на рынке представлены жесткие диски трех интерфейсов -

   Parallel ATA (IDE), Serial ATA (SATA), SCSI.

 

   Parallel ATA (IDE)  является основным интерфейсом для персональных

   компьютеров.  К преимуществам данного интерфейса  можно отнести низкую цену

   за мегабайт  информации.

 

   Serial ATA  является наследником интерфейса PATA. В новом стандарте была

   расширена пропускная способность до 150 Мб/сек, для подключения дисков

   используются  новые плоские кабели. Стандарт SATA допускает \\\"горячее\\\"

   подключение  накопителей, в нем заложен  механизм оптимизации очереди  команд

   внутри  контроллера, что значительно ускоряет ввод-вывод, скорость вращения

   шпинделя - 7200 или 10000 оборотов в минуту.

 

   Интерфейс  SCSI  традиционно использовался  в серверных системах. К его

   неоспоримым  преимуществам следует отнести  возможность подключения до 15

   устройств  на один канал, высокую пропускную способность (до 320 Мб/сек),

   технологии  арбитража шины, снижающие нагрузку  на процессор, оптимизация

   очереди  команд. Данные особенности делают SCSI идеальным интерфейсом для

   задач,  связанных с большим количеством  операций ввода-вывода. Жесткие

   диски  с интерфейсом SCSI, как правило,  имеют большую скорость вращения

   шпинделя - 10000 или 15000 оборотов в минуту, что увеличивает скорость

   поиска  и передачи данных. К минусам  данного интерфейса можно отнести

   высокую стоимость хранения (жесткий диск SCSI в три-четыре раза дороже,

   чем накопители SATA или PATA той же емкости). Физический  интерфейс SCSI

   дисков  бывает двух видов: интерфейс  SCA 80-контактов (поддерживается режим

   \\\"горячей\\\" замены) и 68- контактный интерфейс (без \\\"горячей\\\" замены).

 

                                  RAID  массив

 

   RAID - что  это такое и зачем?

 

   Идея RAID (Redundant Array of Independent Disks - надежный массив из

   независимых дисков) очень проста: связать несколько жестких дисков вместе,

   получив  в результате один логический  том с увеличенной пропускной

   способностью  и защитой данных. Когда появилась  концепция RAID,

   определились  и несколько стандартных схем  объединения дисков, называемых

   \\\"уровнями\\\" (Levels).

 

   RAID-0 использует  так называемую запись с чередованием  и позволяет

   объединять  в один том произвольное число  дисков. Рассмотрим простейший

   случай RAID-0 с двумя дисками: данные  на него пишутся блоками

   определенного,  заданного при конфигурировании массива, размера (обычно

   контроллер  позволяет выбрать размер блока  от 4Kb до 256Kb и более). Блоки

   с нечетными  номерами записываются на первый HDD, с четными - на второй

   HDD, и  читаются в аналогичном порядке.  При этом емкость тома оказывается

   равна  суммарной емкости HDD, а скорость  записи и чтения больших файлов

   теоретически  вырастает вдвое (пропорционально  числу HDD).

 

   Разумеется, если записываемая или читаемая  порция данных оказывается

   меньше  размера блока, никакого выигрыша в скорости не происходит. С другой

   стороны,  и чрезмерно уменьшать размер  блока не следует - дело в  том, что

   современные  HDD наиболее эффективно оперируют  порциями данных не менее

   определенного  размера (обычно от 8Kb до 64Kb в зависимости  от модели), и

   попытка  общаться с ними более короткими  блоками приводит к резкому  падению

   производительности.

 

   RAID-0 обеспечивает  наибольшее из всех типов RAID увеличение

   производительности  дисковой подсистемы, но при этом  не только не улучшает

   надежности хранения данных, но напротив, ухудшает ее - поскольку данные

   полностью  пропадают при выходе из строя  любого из дисков, объединенных  в

   массив. Понятно, что вероятность выхода  из строя одного из двух  дисков

   вдвое  выше, чем одного отдельно взятого диска.

 

   Однако  существуют приложения, в которых  эффективность важнее сохранности

   данных. Например, использование RAID-0 оправданно  при редактировании

   цифрового  видео (ведь всегда остается  возможность восстановить исходный

   материал  непосредственно с пленки), для хранения рабочей копии часто

   используемой  базы данных или WEB-сервера  (в случае, когда приемлемо

   обеспечение  сохранности данных путем периодического  создания резервных

   копий  на другом носителе), или для  хранения временных файлов (своп

   системы,  индексы SQL-сервера).

 

   RAID-1 (также  известный как \\\"зеркало\\\") использует так называемую

   параллельную  запись, и может объединять диски  только парами. Идея RAID-1

   состоит  в том, чтобы постоянно поддерживать  точный дубликат содержания

   одного  диска (так называемого \\\"ведущего\\\", или source) на другом диске

   (\\\"ведомом\\\" или backup). Если произошел отказ  ведущего диска, его роль

   автоматически  переходит к ведомому, если же  отказал ведомый, то тем более

   ничего ужасного не происходит, все данные в любом случае сохраняются, и

   система  продолжает работать, как ни в  чем не бывало. Потерять данные  на

   RAID-1 можно  только в случае одновременного  отказа обоих HDD (точнее, в

   случае  отказа второго HDD до того, как администратор заменит отказавший

   первый) - что при должной оперативности  персонала практически невероятно.

   Таким  образом, RAID-1 обеспечивает практически  наивысшую сохранность