Аппаратное обеспечение

Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров (или рабочих станций) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. Сервер и рабочая станция могут иметь одинаковую аппаратную конфигурацию, так как различаются лишь по участию в своей работе человека за консолью.

Некоторые сервисные задачи могут выполняться на рабочей станции параллельно с работой пользователя. Такую рабочую станцию условно называют невыделенным сервером.

Консоль (обычно — монитор/клавиатура/мышь) и участие человека необходимы серверам только на стадии первичной настройки, при аппаратно-техническом обслуживании и управлении в нештатных ситуациях (штатно, большинство серверов управляются удаленно). Для нештатных ситуаций серверы обычно обеспечиваются одним консольным комплектом на группу серверов (с коммутатором, например KVM-переключателем, или без такового).

В результате специализации, серверное решение может получить консоль в упрощенном виде (например, коммуникационный порт), или потерять ее вовсе (в этом случае первичная настройка и нештатное управление могут выполняться только через сеть, а сетевые настройки могут быть сброшены в состояние по умолчанию).

Размеры и другие детали внешнего исполнения.Серверы (и другое оборудование), которые требуется устанавливать на некоторое стандартное шасси (например, в 19-дюймовые стойки и шкафы) приводятся к стандартным размерам и снабжаются необходимыми крепежными элементами.

Серверы, не требующие высокой производительности и большого количества внешних устройств зачастую уменьшают в размерах. Часто это уменьшение сопровождается уменьшением ресурсов.

В так называемом «промышленном исполнении», кроме уменьшенных размеров, корпус имеет бо́льшую прочность, защищенность от пыли (снабжен сменными фильтрами), влажности и вибрации, а также имеет дизайн кнопок, предотвращающий случайные нажатия.

Конструктивно аппаратные серверы могут исполняться в настольном, напольном, стоечном и потолочном вариантах. Последний вариант обеспечивает наибольшую плотность размещения вычислительных мощностей на единицу площади, а также максимальную масштабируемость. С конца 1990-х всё большую популярность в системах высокой надёжности и масштабируемости получили так называемые блэйд-серверы (от англ. blade — лезвие) — компактные модульные устройства, позволяющие сократить расходы на электропитание, охлаждение, обслуживание и т. п

Ресурсы.По ресурсам (частота и количество процессоров, количество памяти, количество и производительность жестких дисков, производительность сетевых адаптеров) серверы специализируются в двух противоположных направлениях — наращивании ресурсов и их уменьшении.

Наращивание ресурсов преследует целью увеличение емкости (например, специализация для файл-сервера) и производительности сервера. Когда производительность достигает некоторого предела, дальнейшее наращивание продолжают другими методами, например, распараллеливанием задачи между несколькими серверами.

Уменьшение ресурсов преследует цели уменьшения размеров и энергопотребления серверов.

Аппаратные решения.Крайней степенью специализации серверов являются, так называемые аппаратные решения (аппаратные роутеры, сетевые дисковые массивы, аппаратные терминалы и т. п.). Аппаратное обеспечение таких решений строится «с нуля» или перерабатывается из существующей компьютерной платформы без учета совместимости, что делает невозможным использование устройства со стандартным программным обеспечением.

Программное обеспечение в аппаратных решениях загружается в постоянную и/или энергонезависимую память производителем.

Аппаратные решения, как правило, более надежны в работе, чем обычные серверы, но менее гибки и универсальны. По цене, аппаратные решения могут быть как дешевле, так и дороже серверов, в зависимости от класса оборудования.

Псевдоаппаратные решения.В последнее время появилось большое количество бездисковых серверных решений на базе компьютеров (как правило x86) формфактора Mini-ITX и меньше cо специализированной переработкой GNU/Linux на SSD-диске (ATA-флэш или флеш-карте), позиционируемых как «аппаратные решения». Данные решения не принадлежат к классу аппаратных, а являются обычными специализированными серверами. В отличие от (более дорогих) аппаратных решений они наследуют проблемы платформы и программных решений, на которых основаны.

Размещение и обслуживание.Серверы размещаются в специально оборудованных помещениях, называемых серверными комнатами. Управление серверами осуществляют квалифицированные специалисты - системные администраторы.

Видеосерверы

Видеосерверы – новый класс устройств, появившийся с началом перехода к цифровому телевидению. Видеосервер – это компьютер, существенно превосходящий по производительности обычные компьютеры и содержащий дисковую память большого объема и блоки ввода/вывода аналоговых и цифровых ТВ- сигналов и звуковых сигналов. На современных телестудиях видеосерверы заменяют видеомагнитофоны и становятся основным средством воспроизведения заранее записанных видеопрограмм [62].

Видеосервер позволяет нескольким пользователям получать доступ к хранимым видео и звуковым данным по нескольким каналам. Сервер представляет собой аппаратно-программный комплекс. Аппаратная часть включает контроллер, дисководы, соединительные линии, связывающие контроллер и дисководы, и, наконец, интерфейсы с внешним миром. Программное обеспечение позволяет управлять выполнением различных операций, например, записью, считыванием данных. Оно обычно строится на базе используемой в компьютерной отрасли операционной системы.

Между обычными компьютерными серверами и серверами для видео и звуковых данных есть и отличия. Принципиальным отличием является то, что поток данных в каждом звуковом и видео канале не может прерываться. Типичным требованием к видеосерверу является обеспечение одновременного доступа всех пользователей к одним и тем же данным. Но так как поток видео и звуковых данных должен быть непрерывным, то видеосервер должен записывать и считывать с массива дисков потоки данных до гигабайт в секунду, что намного больше величин потоков, с которыми работает компьютерный сервер. Эта разница показывает, почему так непросто использовать в качестве видеосервера компьютер общего применения и почему видеосерверы появились лишь несколько лет назад. Видеосервер в сравнении с обычным компьютерным должен иметь огромный запас в скорости потоков, пропускаемых шинами данных, вычислительной мощности процессора и объеме памяти для обеспечения непрерывных потоков видеоданных на всех входах-выходах.

Использование видеосерверов позволяет автоматизировать ТВ-вещание и существенно увеличить количество одновременно передаваемых телевизионных каналов, что является одной из основных целей перехода на цифровое ТВ-вещание. При этом сокращаются (в расчете на один передаваемый канал) занимаемые студийным оборудованием площади, количество обслуживающего персонала, расход электроэнергии. Применение видеосервера становится экономически выгодным, если его стоимость в расчете на один канал меньше стоимости обычного студийного видеомагнитофона.

Видеосерверы выпускаются многими фирмами, и на рынке есть системы разных уровней сложности и стоимости. В качестве примера можно назвать систему MAV-1000 фирмы Sony, которая обеспечивает хранение видеопрограмм длительностью 11 или 23 часа (в зависимости от конфигурации), одновременную передачу до восьми каналов ТВ-вещания.

Выводы

Таким образом, определение «сервер» включает в себя три понятия – аппаратное обеспечение, программный компонент и хранилище готовой продукции. Существуют классификации стандартных серверов на универсальные серверы, информационные службы, файл-среверы, серверы доступа к данным, службы обмена сообщениями, серверы удаленного доступа, игровые серверы. Отдельным решением являются серверные решения изначально предназначенные для реализации серверной инфраструктуры. В аппаратном обеспечении различают серверы без непосредственного участия человека, невыделенные серверы и консоли для первичной настройки серверов. Крайней степенью специализации серверов являются аппаратные решения. Видеосерверы существенно превосходят по производительности обычный сервер и содержат дисковую память большого объема а также блоки ввода/вывода аналоговых, цифровых ТВ сигналов и звука

Вопросы для самоконтроля

1. Какие три понятие включает в себя определение сервера?

2. Какие функции выполняют универсальные серверы?

3. Каково назначение информационных служб?

4. Для чего предназначены файл-серверы?

5. Какие недостатки у файл-серверных систем?

6. Какие функции у сервера доступа к данным?

7. Какие функции у сервера обмена сообщениями?

8. Для чего предназначены серверы удаленного доступа?

9. Что обеспечивает игровой сервер?

10. Для чего предназначены серверные решения?

11. Дайте определение понятию «невыделенный сервер»?

12. Что включает в себя понятие «консоль»?

13. Как конструктивно располагаются серверы?

14. Для чего предназначены блэйд-серверы?

15. По каким направлениям по ресурсам специализируются серверы?

16. Что из себя представляет видеосревер?

17. В чем главное отличие видеосервера от обычных серверов?