В процессе работы в Интернете можно встретить фразы вроде «сервер упал» или «сервер лежит». Это указывает на то, что сервер перестал обрабатывать пользовательские запросы. Такое поведение возникает при перегрузке или попытке взлома веб-портала. А еще – если какие-то серверные компоненты функционируют неисправно.
Далее будет рассказано о том, как работает сервер, что он собой представляет и какие особенности имеет. Предложенная информация рассчитана на широкую публику, поэтому она подойдет для изучения как начинающими программистами и иными работниками IT-сферы, так и обычными «рядовыми» пользователями.
Что это такое
Сервер – устройство, которое будет хранить данные и предоставлять доступ к ним огромному количеству клиентов. Клиентами выступают пользователи, отправляющие на серверную сторону запросы и получающие ответы.
Server состоит из двух частей. Первая – это отдельный очень мощный компьютер, который будет выступать «базой». Он отвечает за обработку и хранение огромного количества информации. Вторая часть – программное обеспечение, инициализированное на соответствующий компьютер.
Приложение на компьютере может быть совершенно разным. Оно будет зависеть от спектра выполняемых серверных задач. Об их разновидностях предстоит поговорить далее. Сначала необходимо получше познакомиться с самими серверами.
Простыми словами, слово server произошло от английского языка и глагола to serve – «служить». Упомянутый элемент представляет собой специальный мощный компьютер, благодаря которому информационная сеть может нормально работать.
Отличие от обычного компьютера
Компьютер – устройство, предназначенное для решения задач одного пользователя или нескольких, но по очереди. Именно поэтому его называют «персональным».
Серверы – это служебные компьютеры. Они создаются для поддержки огромного количества пользователей. Такие компьютеры могут одновременно запускать множество процессов, сервисов и приложений.
Такие устройства обладают определенными особенностями:
- Огромная вычислительная мощность. Для серверов используются специальные комплектующие: серверные процессоры и особая оперативная память. Для хранения данных к серверу подключаются сразу несколько накопителей, которые включают в себя терабайты информации. Все детали у такого компьютера будут рассчитаны на беспрерывную работу и большую нагрузку.
- Отказоустойчивость. Сервер должен функционировать без остановок, сбоев и желательно – без тормозов. Именно поэтому все системы в нем чаще всего дублируются. Пример – наличие двух сетевых карт, а также пары блоков питания. Если один компонент выйдет из строя, все продолжит работать за счет «запасного».
- Серверная операционная система. Операционная система представляет собой набор программ, которые управляют всем компьютерным оборудованием, а также служат основой для установки остального программного обеспечения. Серверная ОС имеет некоторые отличия от пользовательской. На обычных компьютерах обычно стоит Windows, на серверных – Windows Server. Для работы такой операционной системы необходимо обеспечить минимум 32 ГБ оперативной памяти.
- Серверное ПО. Такое программное обеспечение тоже отличается «обычного», устанавливаемого на пользовательские компьютеры. Серверное программное обеспечение отвечает за обработку клиентских запросов.
Серверный компьютер – это очень мощное устройство, способное выдерживать высокую нагрузку.
Как выглядит сервер
Существуют три основных типа корпусов и серверов:
- tower;
- rack;
- blade.
Tower-сервер – отдельный вертикальный шкаф. Он напоминает башню, поэтому так и называется. Детали в корпусе располагаются далеко друг от друга, поэтому они не будут сильно нагреваться в процессе работы. Система охлаждения в таком оборудовании может использоваться легкая.
Несколько tower-серверов поддерживают объединение в единую сеть. Такие серверы функционируют независимо друг от друга, поэтому для управления каждым необходимо установить и подключить к компьютеру клавиатуру, мышь и монитор.
Rack – самый распространенный вариант корпуса сервера. Он часто называется стоечным. Представляет собой автономный компьютер, все детали которого – платы, жесткий диск, вентиляторы и источники питания помещены непосредственно в корпус.
Rack-сервер устанавливается в специальные вертикальные шкафы с полками – стойками. Они поделены на отсеки – юниты. В одной стойке размещается от 18 до 47 юнитов.
Rack-сервер компьютерной сети занимает 1-4 юнитов. Чем больше габариты, тем больше внутренних компонентов удается установить и тем выше окажется производительность. Но, так как все детали в корпусе располагаются близко друг к другу, такие серверы подразумевают установку сильной системы охлаждения.
Blade-сервер – это небольшой корпус, в который устанавливаются только самые необходимые компоненты:
- оперативная память;
- системная плата с процессором;
- контроллер.
Отдельно не работают, а собираются в блейд-системы с общими внешними элементами: блоками питания, системами охлаждения, жесткими дисками.
Системы устанавливаются в такие же стойки, как и rack-серверы, но занимают они больше пространства. Обычно – 4, 7 или 10 юнитов. Blade-сервисы дают возможность сократить объем оборудования, не теряя производительность.
Для чего необходим
Размышляя над тем, как работает имеющийся сервер, необходимо также выяснить, для каких целей этот элемент требуется. Обычно под сервером понимают программное обеспечение на мощном компьютер – машине. На одной машине одновременно могут быть инициализированы несколько программ. Это указывает на то, что один сервер способен выполнять сразу несколько разных функций. Такая практика является достаточно распространенной.
Серверы в сети отличаются по видам и предназначению. Вот наиболее распространенные их виды, а также выполняемые ключевые задачи:
- Сервер идентификации. Необходим для контроля доступа пользователей. Примеры – к различным информационным ресурсам, системам охраны, физическому входу куда-либо.
- Сервер печати. Дает возможность нескольким пользователям совместно использовать один и тот же принтер. Их вариация существует в качестве программного обеспечения в Windows. Компьютеры, отвечающие только за печать, почти не встречаются. Связано это с тем, что принтеры подключаются к сети напрямую.
- FTP. Сервер обмена файлами через интернет или локальные сети.
- Файловый сервер. Сервер общего доступа к файлам. На нем поддерживаются настройки приватности: доступ к некоторым документам для тех или иных пользователей можно закрыть, открыть, а также разрешить редактирование.
- Веб-сервер. На нем размещаются веб-сайты или программы. Доступ к приложениям и веб-страницам осуществляется через Интернет.
- Почтовый сервер. Если в компании установлен такой сервер, входящие и исходящие письма сначала будут приходить на него, а затем – распределяться непосредственно по адресатам. Такое программное обеспечение требуется для обеспечения бесперебойной доставки сообщений большому количеству получателей.
- Серверы удаленного доступа. Такое ПО дает возможность получать доступ к рабочему компьютеру и сети из любого места. Главное – наличие стабильного подключения к Интернету.
- Сервер баз данных. На них работает программа для управления базами данных. БД – это организованный массив информации, который способен включать в себя большие объемы данных. В базах могут храниться списки клиентов компании и проведенные сделки, перечни предоставляемых услуг, контакты и так далее. Все процессы с БД осуществляются на сервере, поэтому работать с ними получится даже на слабеньких компьютерах.
- Игровой. Требуется для организации работы онлайн-игр многопользовательского характера.
- DNS. Включает в себя адреса серверов и сайтов, которые на них располагаются. По запросу браузера DNS-сервер автоматически «найдет» нужную веб-страничку.
Теперь понятно какие основные функции выполняют серверы в зависимости от своего типа. Можно более подробно разобрать принцип работы соответствующего программного обеспечения и оборудования, а также выяснить его расположение.
Где находятся сервера
Сетевые серверы – это специальное программное обеспечение, а также особо мощные компьютеры. У пользователей нередко возникает вопрос о том, где все это оборудование располагается.
Теоретически сетевые серверы – это устройства, которые могут быть установлены где угодно. Обычно их размещают в специальных центрах.
В офисе сервер находится в быстром доступе – его легко обслуживать, настраивать и ремонтировать. Но размещать его дорого, поэтому необходимо тщательно соблюдать условия эксплуатации оборудования. В противном случае оно выйдет из строя.
Для сервера требуется соблюдение определенных условий:
- Стабильное электричество. А еще – источник бесперебойного питания, у которого имеется возможность стабилизации напряжения и линейного выпрямления тока.
- Вентиляция и охлаждение. Серверы функционируют на постоянной основе, без перерывов, поэтому требуется тщательно следить за тем, чтобы они не перегревались.
- Обеспечение безопасности оборудования. Случайный доступ к компьютерам, выполняющим роль сервера, должен отсутствовать. Помещения, где устанавливаются серверы, обычно хорошо охраняются.
- Стабильное соединение с Интернетом. Серверы способны подключаться к «сетке» одновременно через нескольких провайдеров. Даже если возникают трудности с обслуживанием одной компанией, сервер останется доступным.
Специальные центры (дата-центры или центры хранения и обработки данных – ЦОД или ЦХОД. Компании, которые владеют такими центрами, сдают в аренду свои серверы и сами обеспечивают нужные условия эксплуатации. Также они способны предлагать в аренду отдельные места под готовые серверы клиентов.
Иногда встречается комбинированный вариант размещения. В таком случае сервер устанавливается в офисе компании, а в дата-центре создается ее копия. Это наиболее дорогой вариант, но он является максимально безопасным. Риски отказы системы здесь минимальные.
Архитектуры
Из чего состоит сервер, ясно. У рассматриваемого оборудования предусматриваются различные архитектуры.
В Интернете чаще всего применяется «клиент-сервер». В нее включены веб-страницы и службы связи. Данная архитектура предусматривает, что приложение-клиент на компьютере пользователя работает под управлением программы сервера на аппаратном сервере в дата-центре Интернет-провайдера и пользуется коммуникационными сервисами для информационного обмена.
Существует архитектура «пиринговая сеть» (или peer-to-peer). Она отличается тем, что оба компьютера будут равноценны. В зависимости от ситуации, оборудование выполняет роль то сервера, то клиента.
Пиринговые сети обеспечивают более высокую приватность, так как канал связи между компьютерами выступает в качестве приватного. Но ограничения пропуска канала приводят к тому, что такая архитектура не выделяется хорошим пропуском всплеска трафика.
Принцип функционирования
Сервер сети – это компьютер, который функционирует особым образом. Его работа заключается в хранении, принятии, передаче данных. Если говорить простыми словами – получать от клиента запросы и давать на них ответы. Вот пример того, как выглядит соответствующий процесс:
- Пользователь вводит в адресную строку имя сайта. Пример – OTUS.ru
- Браузер отправляет запрос на DNS-сервер и получает IP-адрес веб-сервера, на котором размещается сайт.
- Браузер отправляет запрос на соответствующий сервер.
- Веб-сервер производит обработку запроса – обращается к серверу базы данных и генерирует HTML-код. Он посылается браузеру.
- Интернет-обозреватель преобразует код в сайт и показывает страницу OTUS пользователю.
Все описанные манипуляции осуществляются за доли секунды. Для пользователя это выглядит как ввод сайта в браузере – и через секунду на экране появится интересующий веб-портал.
Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!
