Серверы

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 крепёжными 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, защищённость от пыли (снабжён сменными фильтрами), влажности и вибрации, а также имеет дизайн кнопок, предотвращающий случайные нажатия.

Конструктивно аппаратные серверы могут исполняться в настольном, напольном и стоечном 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 блейд-серверы (от англ. blade — лезвие) — компактные модульные устройства, позволяющие сократить расходы на электропитание, охлаждение, обслуживание и т. п.

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

Наращивание ресурсов преследует целью увеличение ёмкости (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.

Серверное оборудование зачастую предназначено для обеспечения работы сервисов в режиме 24/7, поэтому часто комплектуется дублирующими элементами, позволяющими обеспечить «пять девяток» (99,999 %; время недоступности сервера или простой системы составляет менее 6 минут в год). Для этого конструкторами при создании серверов создаются специальные решения, отличные от создания обычных компьютеров:

• Серверная память обеспечивает повышенную устойчивость к сбоям. Например для i386-совместимых серверов, модули оперативной памяти и кэша имеет усиленную технологию коррекции ошибок ECC.
• Повышение надёжности сервера достигается резервированием, в том числе с горячими подключением и заменой (англ. Hot-swap) критически важных компонентов:
  • при необходимости вводится дублирование процессоров (например, это важно для непрерывности выполнения сервером задачи долговременного расчёта — в случае отказа одного процессора вычисления не обрываются, а продолжаются, пусть и на меньшей скорости)
  • блоков питания,
  • жёстких дисков в составе массива RAID и самих контроллеров дисков,
  • групп вентиляторов, обеспечивающих охлаждение компонентов сервера.
• В функции аппаратного мониторинга сервера вводят дополнительные каналы для контроля большего количества параметров сервера: датчики температуры контролируют температурные режимы всех процессоров, модулей памяти, температуру в отсеках с установленными жёсткими дисками; электронные счётчики импульсов, встроенные в вентиляторы, выполняют функции тахометров и позволяют, в зависимости от температуры, регулировать скорость их вращения; постоянный контроль напряжения питания компонентов сервера позволяет сигнализировать об эффективности работы блоков питания; сторожевой таймер не позволяет остаться незамеченным зависанию системы, автоматически производя принудительную перезагрузку сервера.

Компоненты аппаратного обеспечения, которые содержит типичный серверный компьютер (сервер), аналогичны компонентам, используемым в менее дорогих клиентских компьютерах. Однако серверы обычно создаются из компонентов более высокого уровня, чем клиентские компьютеры. В следующих параграфах описываются типичные компоненты серверного компьютера.

Системная плата

Материнская плата - это основная электронная плата серверного компьютера, к которой подключены все остальные компоненты вашего сервера. Материнская плата - это наиболее важное, чем любой другой компонент сервера. Все остальные компоненты присоединяются к материнской плате. Основными компонентами на материнской плате являются процессор (или ЦП), поддерживающие схемы, называемые чипсетом, память, слоты расширения, стандартный контроллер RAID и порты ввода-вывода (I/O) для таких устройств, как монитор, клавиатура и мышь. Некоторые материнские платы также включают в себя дополнительные встроенные функции, такие как графический адаптер, контроллер дисков SAS или сетевой интерфейс.

Процессор

Процессор или CPU - это мозг сервера. Хотя процессор - не единственный компонент, влияющий на общую производительность системы, большинство людей в первую очередь думают о процессоре, когда решают, какой тип сервера приобрести.

Каждая серверная материнская плата предназначена для поддержки определенного типа процессоров. Процессоры бывают различных вариантов монтажа в сокет. Однако вы можете выбрать один из нескольких типов сокетов, поэтому вам необходимо убедиться, что материнская плата поддерживает определенный тип сокета, используемый процессором. Некоторые серверные материнские платы имеют два или более разъема для размещения двух или более процессоров.

Термин «тактовая частота» относится к тому, как быстро основные тактовые частоты, которые управляют работой процессора, "тикают". Теоретически, чем выше тактовая частота, тем быстрее процессор. Однако тактовая частота надежна только для сравнения процессоров в одном семействе. Фактически процессоры Itanium быстрее, чем процессоры Xeon, с той же тактовой частотой. То же самое относится и к процессорам Xeon по сравнению с процессорами Core. Это связано с тем, что более новые модели процессоров содержат более совершенные схемы, чем более старые, поэтому они могут выполнять больше работы с каждым тактом. Количество процессорных ядер также сильно влияет на производительность. Каждое ядро процессора действует так, как будто это отдельный процессор. Большинство серверных компьютеров используют четырехъядерные и более чипы.

Память

Доступно много разных типов памяти, поэтому вы должны выбрать правильный тип памяти, соответствующей процессору и поддерживаемой вашей серверной материнской платой. Общий объем памяти сервера зависит от материнской платы. Большинство новых серверов могут поддерживать не менее 8 ГБ памяти, а некоторые могут обрабатывать до нескольких ТБ памяти.

Жесткие диски и SSD (NVMe)

Большинство современных серверов используют недорогие жесткие диски SATA. Эти диски подходят для отдельных пользователей, но поскольку производительность более важна для серверов, вместо них обычно используется диск другого типа, известный как SAS. Также это касается и SSD (NVMe) дисков. Для достижения максимальной производительности используйте диски SAS вместе с высокопроизводительной платой контроллера RAID. Диски SSD (NVMe) также все чаще используются на серверных компьютерах, благодаря их надежности и производительности.

Сетевой адаптер

Сетевое соединение является одной из самых важных частей любого сервера. Многие серверы имеют сетевые адаптеры, встроенные в материнскую плату. Если ваш сервер не оборудован как таковой, вам нужно добавить отдельную карту сетевого адаптера.

Блок питания

Поскольку на сервере обычно больше устройств, чем на обычном настольном компьютере, ему требуется больший блок питания (обычно от 250-300 Вт). Если на сервере размещено большое количество жестких дисков и мощные процессоры с большим значением TDP, может потребоваться еще более производительный блок питания с лучшим коэффициентом полезного действия. Для надежности используют два (четыре) блока питания для резервирования.