Содержание статьи
- Свой сервер
- Сервер с «железной» стороны
- Чем сервер отличается от домашнего компьютера или ноутбука?
- Первое отличие — RAID массивы
- Второе отличие — ECC память
- Почему данные из оперативной памяти могут исчезнуть?
- Оперативная память с коррекцией ошибок – это «нервущийся пакет»
- Что нужно знать о серверной оперативной памяти?
- Третье отличие — специальная материнская плата
Свой сервер
На 2018 год создание собственного сервера звучит вполне естественно. Но само слово «сервер» абстрактное и у него много смыслов. Это слово не даёт точного понимания о его сущности.
В этой статье я передам свой взгляд на слово «СЕРВЕР» и постараюсь раскрыть его смыслы.
Сервер с «железной» стороны
Думаю, что лучше всего начать с главного – технической стороны вопроса.
Если Вы слышите слово «сервер», то это значит, что где-то на планете существует железная коробка, в которой данные хранятся в виде нулей и единиц, к которой подключен силовой питающий кабель, а также кабель для выхода в сеть. Это всегда так!
Без этих составляющих слово «сервер» не имеет никакого смысла. Если сервер не будет подключен к электричеству, то его комплектующие не смогут работать и взаимодействовать друг с другом. Если сервер не будет иметь выхода в сеть, то им никто не сможет воспользоваться. Если у сервера не будет данных, то в нём самом не будет никакой нужды.
Каждый раз, когда Вы будете смотреть очередное видео на ЮТУБ, помните, что файл с этим видео лежит далеко от вашего дома на серверах компании Google. Этот файл реален!
Чем сервер отличается от домашнего компьютера или ноутбука?
Для тех, кто никогда не сталкивался с созданием собственного проекта, ответом на этот вопрос будет: дизайн и форма коробки. Простые сервера визуально могут ничем не отличаться от настольных компьютеров. Но это только на первый взгляд.
Первое отличие
При детальном рассмотрении мы увидим первую неочевидную особенность. Все сервера строятся по принципу избыточности данных. Это значит, что на серверах информация дублируется от носителя к носителю информации. Эта технология называется RAID.
Такой подход позволяет сохранить целостность данных при выходе из строя жёсткого диска. Все ваши хлопоты сведутся к тому, чтобы просто заказать новый диск в интернет-магазине и заменить им старый в самой коробке сервера. В новый диск данные скопируются автоматически.
Если «умрёт» жёсткий диск на персональном компьютере или ноутбуке, то Вы потеряете все данные раз и навсегда. Предупредить такие случаи можно только «ручным» (самостоятельным) копированием данных на другие носители и устройства.
Согласитесь, что избыточность данных – это достойное серверное решение.
Второе отличие
Оперативная память с коррекцией ошибок. (ECC-память — error-correcting code memory)
Для тех, кто вообще не понимает, что это такое, приведу пример из обычной жизни.
Представьте себе процесс покупки продуктов питания в гипермаркете. В этом процессе существуют 3 компонента хранения продуктов:
- Полки гипермаркета, и он сам
- Пакет, в котором транспортируются продукты до дома
- Холодильник, который вы заполните продуктами.
В нашем случае гипермаркет – это процессор, пакет – это оперативная память, холодильник – это жёсткий диск.
Процессор, как и гипермаркет очень мощная и быстрая штука. В гипермаркетах Вы всегда можете видеть полные витрины продуктов. Так происходит потому, что сотрудники гипермаркета очень быстро справляются с обновлением и пополнением полок гипермаркета новыми товарами.
Жёсткий диск – это конечная точка в сохранности данных. У нас это холодильник, в который мы положим часть продуктов из гипермаркета.
И у нас остаётся центральный связующий элемент – оперативная память. Она связывает огромную вычислительную мощь процессора с простым хранением данных на диске. То есть во время процесса (покупки продуктов питания) нам нужно без потерь перенести важные данные на диск – перенести продукты из гипермаркета в холодильник таким образом, чтобы ничего не потерялось.
Как в реальной жизни человека, так и в реальной жизни компьютера, пакет может продырявиться, а ячейки оперативной памяти могут обнулиться. В обоих случаях мы потеряем данные. В первом случае мы не донесём колбасу до дома, а во втором не сможем сохранить важные данные из программы на диск, потому что программа «зависнет».
Почему данные из оперативной памяти могут исчезнуть?
Как бы это не звучало, но во всём виновата радиация. Простая наземная радиация, которая находится вокруг любого человека. Радиоактивные частицы «выбивают» заряженные электроны в ячейках оперативной памяти, что приводит к логическим сбоям в работе системы.
Казалось бы – железки железками, а тут такое серьёзное дело. И это всё на Земле. А теперь прикиньте как тяжело быть компьютером на космической станции. В космосе живёт огромное количество лучей, о которых Вы даже ещё не знаете и не слышали.
Вернёмся к пакету
Оперативная память с коррекцией ошибок – это «нервущийся пакет».
Настольные компьютеры и ноутбуки снабжаются памятью без коррекции ошибок. Это связано с режимом работы данного устройства. Одно может работать час в сутки, другое три часа. За такое время, изменения в оперативной памяти будут не существенны. А если устройство каждый раз будет правильно выключаться и перезагружаться, то вообще никаких проблем не возникнет.
Серверы работают КРУГЛОСУТОЧНО (24/7). То есть они никогда не выключаются. Их основная задача – доступность.
Чем дольше сервер находится в сеансе работы, тем сильнее видоизменяется наполненность и состав данных, хранящихся в его оперативной памяти. Если этот сервер обслуживает банковские переводы, то цена сбоя будет катастрофической. Данные могут потеряться или измениться из-за радиации. И в результате Вы отправите деньги не своей жене, а чужой жене и даже не узнаете о переводе «не туда».
Принцип «умной» оперативной памяти (с коррекцией ошибок) похож на работу RAID-массивов. Целостность данных обеспечивается дублированием в разных ячейках памяти. Важный момент – в оперативной памяти дублирование происходит в пределах одной платы памяти, а в жёстких дисках на двух разных дисках.
Я привожу информацию в простом виде (без нюансов и точностей), так Вам будет проще всё понять на первом этапе знакомства с серверами.
Что нужно знать о серверной оперативной памяти?
Если Вы захотите установить её в обычный компьютер, то у Вас ничего не получится. С «умной» памятью может работать только «умная» материнская плата, «умный» процессор и «умные» диски. И уже на этом этапе знаний Вы понимаете, что Ваш девайс не ровня серверу.
Третье отличие
Специальная материнская плата.
Четвёртое отличие
Ёмкость хранения активных элементов сервера — корпус.
Для серверов и центров обработки данных были разработаны специальные стандарты. Основной ориентир в серверной системе счисления — это «ЮНИТЫ». Под юнитом подразумевается высота корпуса какого-либо сервера.
Стандартные размеры — 1U, 2U, 3U, 4U.
Высота сервера 1U
Высота сервера 1U равна 44,45 мм (или 1,75 дюйма)
Высота сервера 2U
Высота сервера 2U равна 88,90 мм (или 3,5 дюйма)
Высота сервера 4U
Высота сервера 4U равна 177,80 мм (или 7 дюймов)
Что нужно знать про серверные корпуса для стоек?
- Ширина корпуса постоянна для всех типов и видов серверов
- Высота измеряется в юнитах
- Глубина может быть разной — влияет на выбор серверного шкафа
Пятое отличие
Серверные шкафы. В интернет-магазинах они могут называться «телекоммуникационные шкафы».
Простому пользователю социальных сетей это явление незнакомо. Его мышление ограничено словами «айфон», «апстор» и т.п..
Серверные шкафы были разработаны специально для хранения и защиты серверных корпусов (серверов) в центрах обработки данных (ЦОД). Они могут хранить в себе всю вычислительную мощь.
В домашних условиях сложнее установить такой шкаф т.к. он имеет внушительные размеры. Также нужно помнить, что чем больше серверов будет установлено в шкаф, тем сильнее будет шум в помещении.
Такой шкаф имеет стационарное размещение. Он неподвижен т. к. имеет огромный вес и размер. Это существенное отличие от ноутбука или персонального компьютера, которые легко можно перенести от одной розетки к другой.