Главная Коллекция "Revolution" Программирование, компьютеры и кибернетика Пример аппаратной платформы сервера на базе операционной системы семейства Linux

Пример аппаратной платформы сервера на базе операционной системы семейства Linux

Технические особенности аппаратной платформы сервера. Выбор центрального процессора, оперативной памяти и дисковой подсистемы. Характеристика проблемы определения форм-фактора серверных шкафов и стоек. Исследование видеоподсистемы и сетевых устройств.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	29.10.2017
Размер файла	52,6 K

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Аппаратная платформа сервера является неотъемлемой частью комплекса для обеспечения функционирования сервера на базе графической операционной системы семейства Linux помимо самой операционной системы. Поэтому выбор аппаратной платформы для подобного рода сервера и ее техническое обслуживание стоит рассмотрения целой курсовой работы. Например, оборудование для поддержки корпоративной системы электронной почты и для файлообменного сервера будет весьма существенно отличаться по характеристикам, а стоимость при этом вполне может быть аналогичной. В этих условиях при выборе аппаратной платформы для функционирования сервера на базе графической операционной системы семейства Linux нужно отталкиваться не от стоимости оборудования, не от «раскрученности» бренда и тому подобных факторов, а от того, какие задачи и в каком режиме этот сервер будет выполнять. Неудачный выбор может повлечь не только излишние прямые затраты, но и поставить под угрозу целостность и доступность информации и сервисов, что, в свою очередь, может сделать невозможным нормальное функционирование предприятия.

Данная курсовая работа разделена на три части.

1) Технические особенности аппаратной платформы сервера.

2) Выбор производителя сервера.

3) Пример аппаратной платформы сервера на базе операционной системы семейства Linux.

1. Литературный обзор

ЭВМ пятого поколения -- это ЭВМ будущего. Программа разработки, так называемого, пятого поколения ЭВМ была принята в Японии в 1982 г. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач искусственного интеллекта. С помощью языка Пролог и новшеств в конструкции компьютеров планировалось вплотную подойти к решению одной из основных задач этой ветви компьютерной науки - задачи хранения и обработки знаний. Коротко говоря, для компьютеров пятого поколения не пришлось бы писать программ, а достаточно было бы объяснить на "почти естественном" языке, что от них требуется.

Предполагается, что их элементной базой будут служить не СБИС, а созданные на их базе устройства с элементами искусственного интеллекта. Для увеличения памяти и быстродействия будут использоваться достижения оптоэлектроники и биопроцессоры.

На ЭВМ пятого поколения ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), развитие "интеллектуализации" компьютеров - устранения барьера между человеком и компьютером.

К сожалению, японский проект ЭВМ пятого поколения повторил трагическую судьбу ранних исследований в области искусственного интеллекта. Более 50-ти миллиардов йен инвестиций были потрачены впустую, проект прекращен, а разработанные устройства по производительности оказались не выше массовых систем того времени. Однако, проведенные в ходе проекта исследования и накопленный опыт по методам представления знаний и параллельного логического вывода сильно помогли прогрессу в области систем искусственного интеллекта в целом.

Уже сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволяет общаться с компьютерами всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой области.

Многие успехи, которых достиг искусственный интеллект, используют в промышленности и деловом мире. Экспертные системы и нейронные сети эффективно используются для задач классификации (фильтрация СПАМа, категоризация текста и т.д.). Добросовестно служат человеку генетические алгоритмы (используются, например, для оптимизации портфелей в инвестиционной деятельности), робототехника (промышленность, производство, быт - везде она приложила свою кибернетическую руку), а также многоагентные системы. Не дремлют и другие направления искусственного интеллекта, например распределенное представление знаний и решение задач в интернете: благодаря им в ближайшие несколько лет можно ждать революции в целом ряде областей человеческой деятельности.

1.1 Патентый обзор

Условия поиска патентного обзора

Классы МПК, по которым произведен поиск:

1) G06F 15/00Цифровые компьютеры вообще (конструктивные элементы G06F 1/00 - G06F 13/00) ; оборудование для обработки данных вообще

Ключевые слова для поиска: процессор, видеокарта, ОЗУ, материнская плата, суперкомпьютер, система охлаждения, система отвода тепла.

База данных, по которым проведен поиск: БД ФГУ ФИПС «Полные тексты российских изобретений».

1) Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться для обработки сигналов систем искусственного интеллекта, в вычислительных машинах, решающих комбинаторные задачи перебора сочетаний. Технический результат заключается в повышении надежности работы системы за счет разрешения конфликтов, управления приоритетами и распространения ограничений.

Динамическая экспертная система (ДЭС), содержащая блок памяти базы данных (БД), соединенный с входным блоком, блок памяти базы правил (БП), процессор, соединенный с входным блоком и машиной логического вывода (МЛВ), включающей блок инициализации, блок сканирования БП, блок определения правил и консультаций, регистр списка обновленных правил, регистр управляющей переменной, регистр управляющего правила, регистр номера правила противоречия, регистр признаков активных правил, регистр вектора состояния, регистр списка переменных, регистр производного правила, регистр списка обоснованных правил, регистры вектора локального состояния, регистр ограниченной переменной, регистр истинной переменной, блок выбора правил, блок обновления состояния, отличающаяся тем, что в нее введены блок полноты выводимости (БПВ) решения, блок общения, блок обучения, блок объяснения, блок выработки решений, терминал пользователя, входы блока БПВ взаимосвязаны с выходом процессора, регистром вектора состояния, выход его соединен с блоком объяснений, с входом блока общения и блоком выработки решений, второй выход блока общения последовательно соединен с блоком обучения и блоком объяснений, выход блока выработки решений соединен с терминалом пользователя, выходы блока памяти базы данных соединены с входами блока определения правил, блока сканирования базы правил, блока инициализации, выход блока памяти базы правил соединен с входом блока инициализации, выходы которого соединены с входами первого и второго регистров вектора локального состояния, регистра истинной переменной, регистра ограниченной переменной, выходы которого соединены с входами блока выбора правил, выходы которого соединены с входами третьего и четвертого регистров вектора локального состояния, выходы которых соединены с входами блока обновления состояния, выходы которого соединены с входами регистра вектора состояния, регистра признаков активных правил, регистра управляющего правила, регистра управляющей переменной, регистра номера правила противоречия, выходы последнего и регистра признаков активных правил и регистра списка переменных соединены с входами блока определения правил, выходы которого соединены с входами регистра производного правила, регистра списка обновленных правил, регистра списка обоснованных правил и блока сканирования базы правил, входы которого соединены с выходами регистра управляющей переменной и регистра управляющего правила, выход блока сканирования базы правил соединен с входом регистра списка обновленных правил, выходы которого и регистра вектора локального состояния соединены с входами блока инициализации, выходы регистра вектора состояния соединены с входом процессора, входом регистра признаков активных правил, входом регистра управляющих правил, входом регистра управляющей переменной, выход которого соединен с входом регистра списка обновленных правил и входом регистра производного правила, выход регистра управляющего правила и регистра управляющей переменной соединены с входом регистра производного правила.

2)Изобретение относится к области компьютерных систем связи

1. Способ придания интерактивности странице гиперсреды, предусматривающий выполнение следующих операций: выбор гиперссылки на указанной странице гиперсреды, отображаемой на клиентском узле сетевым броузером, извлечение конфигурационного файла гиперссылки, соответствующего указанной гиперссылке, с сетевого сервера на указанный клиентский узел, запуск агента клиента на указанном клиентском узле, установление указанным агентом клиента коммуникационной связи с сервером выполнения приложения в соответствии с данными в указанном конфигурационном файле гиперссылки, запуск указанного приложения на указанном сервере выполнения приложения в результате установления указанной коммуникационной связи и получение агентом клиента выходных данных от приложения, выполняемого на сервере выполнения приложения, и отображение этих данных на клиентском узле без участия сетевого броузера.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает операцию воспроизведения, под управлением агента клиента, выходных данных от приложения в окне отображения приложения на графическом дисплее клиентского узла.

3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает операцию получения страницы гиперсреды от сетевого сервера, предшествующую выбору гиперссылки на странице гиперсреды.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает операцию запуска серверного агента на сервере выполнения приложения, предшествующую операции установления указанной коммуникационной связи между сервером и клиентским узлом.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанная коммуникационная связь использует протокол передачи графической информации.

6. Способ по любому из пп.2-5, отличающийся тем, что окно отображения приложения расположено в пределах страницы гиперсреды,

7. Способ по любому из пп.2-5, отличающийся тем, что окно отображения приложения расположено вне пределов страницы гиперсреды.

8. Система для придания интерактивности странице гиперсреды, содержащая клиентский узел, гиперссылку на указанной странице гиперсреды, отображаемую на указанном клиентском узле, узел сетевого сервера, соединенный линией связи с указанным клиентским узлом, конфигурационный файл гиперссылки на указанном узле сетевого сервера, соответствующий указанной гиперссылке на клиентском узле, агент клиента на указанном клиентском узле, узел сервера выполняемого приложения, соединенный линией связи с указанным клиентским узлом и указанным узлом сетевого сервера, серверный агент на указанном узле сервера выполнения приложения, причем указанный агент клиента выполнен с возможностью установления коммуникационной связи с указанным серверным агентом под воздействием указанного конфигурационного файла, указанное приложение выполняется в результате указанного установления коммуникационной связи между указанным агентом клиента и указанным серверным агентом, при этом указанный клиентский узел отображает выходные данные, полученные от указанного приложения без участия сетевого броузера.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что агент клиента выполнен с возможностью отображения выходных данных от указанного приложения в окне на графическом дисплее клиентского узла.

10. Система по п.8 или 9, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью получения указанной страницы гиперсреды от указанного сетевого сервера и предоставление указанной страницы гиперсреды указанному клиентскому узлу.

11. Система по любому из пп.8-10, отличающаяся тем, что конфигурационный файл гиперссылки содержит имя приложения, соответствующее указанной гиперссылке, и сетевой адрес сервера выполнения приложения, соответствующего указанной гиперссылке.

12. Система по любому из пп.9-11, отличающаяся тем, что окно отображения приложения расположено в пределах страницы гиперсреды.

13. Система по любому из пп.9-11, отличающаяся тем, что окно отображения приложения расположено вне пределов страницы гиперсреды.

3)Изобретение относится к широкополосным беспроводным сетям связи, использующим ретрансляцию преимущественно в режимах разновидностей пакетной коммутации

1. Способ ускоренной передачи сообщений, объединяющий способ формирования мягкой топологии сети на основе структурной ее избыточности и построения нечетких множеств со строгим порядком графов, обеспечивающих однозначное определение адресов и кода топологии, в соответствии с алгоритмом построения мягких структур, заключающегося в отображении на структуре элементарного множества принадлежности (характеристической функции) L универсального множества произвольной мощности Е и в результате получения сложной структуры LE с унаследуемыми у L свойствами, и способ, адаптирующий пересылку информации ретрансляционной станцией в соответствии с оценкой характеристик радиоканалов первой и второй линии связи ретрансляционной линии и, тем самым, обеспечивающий кооперативную ретрансляцию в сегменте сети с двумя транзитными участками, отличающийся формированием виртуальной сети для реализации режима ускоренной передачи сообщения по параллельным составным каналам и включающий следующие процедуры: определение категории входного сообщения, вычисление требуемого ресурса виртуальной сети на основе анализа параметров входного сообщения и его типовых статистических характеристик, предварительное формирование топологии виртуальной сети, настройка виртуальный сети и коррекция топологии на основе оцененных возможностей широкополосной беспроводной сети для режима формирования сетевой ячейки с целью параллельной передачи пакетов, многоканальная передача пакетов по составным каналам и их фильтрация в соответствии с принципом построения виртуальной сети, и основывающийся на формировании виртуальной сети и устройства для широкополосной беспроводной связи, применяющих ретрансляцию в параллельных составных каналах.

2. Виртуальная сеть с архитектурой виртуальной ячейки беспроводной широкополосной сети связи, представляющая собой многоканальный передатчик (группа передатчиков), соединенный(е) каналами непосредственной связи с многоканальным узлом-ретранслятором (группой узлов-ретрансляторов), соединенных между собой каналами непосредственной связи в зависимости от числа транзитных участков и на последнем участке соединенных с многоканальным приемником (группой приемников), отличающаяся регулярной упорядоченной структурой и формируемая соответствующим заявленным способом для передачи одного сообщения и реализующая режим параллельной передачи по составным каналам.

3. Устройство для широкополосной беспроводной связи, обеспечивающее формирование сетевой ячейки и реализующее метод ускоренной передачи сообщений в ней, состоящее из передающей части и приемной части, отличающееся наличием в передающей части определителя категорий сообщений, первый выход которого соединен с входом базы данных характеристик типовых сообщений, выход которой соединен обратной информационной связью с вторым входом определителя категорий сообщений, второй выход определителя категорий сообщений соединен с входом определителя требуемого ресурса виртуальной сети, выход которого соединен с входом формирователя текущей топологии, имеющего дополнительно два входа и два выхода, первый из входов подключен к выходу базы данных топологий виртуальных сетей, выход которой соединен с соответствующим входом формирователя текущей топологии виртуальной сети, второй вход подключен к выходу устройства управления настройкой виртуальной сети и режимов передачи, один из выходов которого соединен с соответствующим входом блока, а второй выход блока управления настройкой виртуальной сети и режимов передачи соединен с входом формирователя пакетов, второй вход которого подключен к выходу определителя категорий сообщений, а выход соединен с входом устройства многоканальной передачи пакетов, которое каналами связи виртуальной сети пакетной радиосети соединено с устройством многоканального приема пакетов принимающего узла-ретранслятора (либо узла-получателя), имеющего два выхода, один из которых соединен с блоком управления настройкой виртуальной сети и режимов передачи узла-ретранслятора, второй соединен с входом формирователя сообщений, выход которого соединен с получателем сообщения.

Таблица 1 - Информация о патентах

№	№ патента	Название изобретения	Авторы	Патентообладатель/ Заявитель(и)	Год приоритета
1	Патент на изобретение № 2462752	Динамическая экспертная система	Калинин Юрий Иванович, Якушев Анатолий Федорович, Ясенок Андрей Васильевич , Калинин Олег Юрьевич, Макарова Алла Юрьевна, Теплова Ольга Викторовна, Фролкина Людмила Вениаминовна	Открытое акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" (RU)	2012
2	Патент на изобретение № 2188450	Способ и устройство для создания интерактивной гиперсреды	МУР Джефф (US), СТЕРГИАДЕЗ Эндрью Л. (US)	СИТРИКС СИСТЕМЗ, ИНК. (US)	2002
3	Патент на изобретение № 2446451	Способ ускоренной передачи сообщения, виртуальная сеть и устройство для широкополосной беспроводной связи, использующей ретрансляцию в параллельных составных каналах	Пасечников Иван Иванович (RU), Горев Павел Григорьевич (RU), Копытова Наталья Евгеньевна (RU)	Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" (RU)	2012

2. Выбор аппаратной платформы

Производительность любого сервера зависит от следующих параметров:

- тип и производительность процессоров,

- объем и тип оперативной памяти,

- производительность дисковой подсистемы.

Остальные параметры, такие как источники питания сервера, видео и аудиоподсистемы, сетевые устройства на производительность сервера не влияют. Источник питания влияет только на стабильность и отказоустойчивость сервера, аудиоподсистема серверу обычно не нужна, а видеоподсистема может быть максимально простой, обеспечивая лишь работу графического оконного режима ОС сервера. Что касается сетевых устройств, то в составе сервера будет достаточно использовать интегрированный или дискретный сетевой адаптер со скоростью до 1 Гбит/сек какой-либо известной фирмы-производителя, оснащённый двумя и более разъёмами для витой пары. Возможно также использование сетевой платы с функцией межсетевого экрана.

2.1 Выбор центрального процессора

Центральный процессор - сердце компьютерной системы любого масштаба. На рынке сегодня существует богатейший выбор процессоров от разных производителей и для успешного выбора из этого многообразия нужно достаточно хорошо разбираться в присутствующих на рынке технологиях.

Основными параметрами процессорной системы (именно системы, так как процессоров, как правило, несколько) являются: количество процессоров, их частота и объем встроенной кэш - памяти.

Благодаря компании Intel частота (количество операций, которое процессор способен выполнить за секунду) процессора долгое время считалась единственным показателем производительности. Отчасти это действительно так - медленный процессор действительно вполне может сделать всю систему непроизводительной, не успев обработать все поступающие данные. Если не принимать во внимание другие факторы, то математика достаточно проста - чем выше частота, тем выше производительность.

Кэш-память. Один из самых существенных параметров при работе с базами данных. Кэш - это встроенная в процессор память, которая служит для маскирования обращений к оперативной памяти. Дело в том, что процессор в любом случае работает гораздо быстрее оперативной памяти, причем разница составляет не проценты, а десятки раз. Соответственно, при недостаточном объеме кэш-памяти процессору приходится пропускать такты и ждать пока нужные данные не подгрузятся из оперативной памяти. Это нельзя назвать проблемой при передаче крупных объемов данных (например, видео-контента), поскольку при этом данные непосредственно через процессор не проходят. Кэш важен в основном для работы с плотными массивами информации (как правило, базами данных). Причина проста - в отличие от простой передачи данных, при которой осуществляется линейное чтение, при работе с базами данных происходит практически случайное обращение к разным точкам жестких дисков и, при достаточно большом объеме базы, время, затрачиваемое на поиск, становится неоправданно длительным.

Чтобы это время уменьшить, недавно запрошенные данные перемещаются (через оперативную память) в процессорный кэш. Как правило, с базами данных единовременно работает достаточно большое количество пользователей и чем больше кэш, тем большее количество пользователей смогут одновременно получать данные.

Далее необходимо небольшое отступление, посвященное ситуации на нынешнем рынке процессоров для «легких» и «средних» серверов. Этот рынок поделен между двумя компаниями - AMD и Intel с их линейками Opteron (AMD), Xeon и Itanium (Intel). Для того, чтобы понять, в чем именно они различны необходимо поподробнее рассмотреть их архитектуры.

Процессор Intel Xeon.

Процессор появился достаточно давно и имеет неплохую производительность за умеренные деньги. Сегодня на рынке представлены модели с частотами от 1,5 до 3,66 ГГц и с объемами кэш-памяти третьего уровня от 1 до 8 Мб. Недостаток этих процессоров состоит в том, что для подключения нескольких процессоров используется одна общая полудуплексная шина, которая в случае интенсивного обращения к оперативной памяти становится «узким местом» системы.

Шина имеет не слишком высокие для сервера показатели: разрядность 128 бит и скорость 400 МГц, максимальная скорость передачи данных составляет 6,4 Гб/сек. В этих условиях единственным способом снизить нагрузку на системную шину является увеличение объема кэш-памяти, что мы и наблюдаем. Выпускаются модели с индексами DP (для использования в двухпроцессорных серверах) и MP (для четырехпроцессорных серверов).

Системы на базе XEON не поддерживают более 4-х процессоров.

Процессор Intel Itanium

Сравнительно недавно появившееся семейство процессоров. От прочих отличаются несколько более низкими частотами, очень большим объемом кэша третьего уровня - его объем может доходить до 9Мб и расширенной поддержкой 64-битной архитектуры. К сожалению, эти процессоры были неоднозначно приняты рынком - их высокая цена и сложность создания совместимых с ними платформ сделали их непривлекательными для широкого применения. Свою лепту внес и отказ корпорации Microsoft от их поддержки. Все эти факторы определили положение Itanium на рынке как процессора высшего уровня, применяемого для построения высокопроизводительных многопроцессорных (от 64 до 256 единиц) систем. Также оправдано использование в составе кластеров, хотя из-за издержек на передачу данных между процессорами производительность кластера всегда ниже, чем полноценной многопроцессорной системы.

Процессор AMD Opteron.

Семейство серверных процессоров, представленных компанией AMD. В самих этих процессорах не реализовано каких-либо принципиально новых технологий, если не считать полноценной поддержки 64-битной архитектуры (Intel этом вопросе несколько отстает, ее технология EM64T является скорее эмуляцией 64-битного режима).

От серии Xeon они отличаются в первую очередь тем, что процессоры подключаются к общей коммутируемой памяти, то есть каждый процессор получает доступ к требуемому участку памяти по коммутируемому каналу. Когерентность памяти при такой архитектуре обеспечить проще, чем для шинной. В результате такие системы лучше масштабируются, и их скорость отклика как правило оказывается выше. На рынке представлены модели с частотами от 1,4 до 2,8 ГГц с маркировками 1xx(однопроцессорные сервера и рабочие станции), 2xx(сервера и станции до 2 процессоров) и 8xx(поддержка до 8 процессоров). Небольшой объем кэша второго уровня (1 мб) компенсируется высокопроизводительной шиной HyperTransport, поддерживающей частоту в 1ГГц (800 МГц для процессоров Opteron предыдущего поколения).

Все вышеизложенное весьма актуально при выборе многопроцессорной системы. Разумеется, конкретный выбор архитектуры может быть сделан только после анализа конкретных предъявляемых к нему задач, но в целом можно порекомендовать следующее.

Процессоры Xeon есть смысл использовать для файл-серверов и прочих систем, которые не будут одновременно обрабатывать большое количество мелких запросов. При таких задачах процессор не «прогоняет» через себя (а значит через свою шину) чрезмерных объемов информации, следовательно «узкое место» серии Xeon не сможет радикально повлиять на производительность. Кроме того, из-за технологических особенностей на один сервер невозможна установка более чем четырех таких процессоров.

Процессоры Opteron не обладают такой частотой как процессоры Intel, но имеют ряд других преимуществ, а именно - высокую пропускную способность шины и аппаратную поддержку 64-битной архитектуры. Последнее позволяет им адресовать практически неограниченный объем оперативной памяти. Таким образом, оптимальное применение процессоров Opteron - сервера поддержки баз данных. На один сервер можно установить до 8 процессоров, что обеспечивает прекрасную производительность.

Процессоры Itanium по ряду причин не сыскали популярности на рынке «легких» и «средних» систем. Среди этих причин - высокая стоимость как самих процессоров, так и их «родных» платформ. Помимо этого нерешенной осталась старая «болезнь», характерная еще для Xeon'ов - перегруженность процессорной шины. В новейшем чипсете E8870 эта проблема решена «в лоб», то есть фактически восьмипроцессорная система на Itanium'ах представляет собой кластер из двух четырехпроцессорных серверов, связанных по высокоскоростной полнодуплексной шине со скоростью передачи данных 12,8 Гб/сек. Однако, сама идея кластера предполагает некоторое снижение производительности за счет времени, необходимого на передачу данных с одного узла кластера на другой. В результате для четырех- и восьмипроцессорных систем более актуальны процессоры Opteron.

Таким образом, учитывая невысокие тактовые частоты процессоров Itanium, их не имеет смысла применять на серверах среднего класса. Их применение оправдано только в крупных многопроцессорных системах с количеством процессоров более 32.

Несколько слов о многоядерных процессорах. По сути, оснащение одного процессора несколькими ядрами является попыткой получить преимущества кластерной системы (возможность распараллеливания процессов) без ее недостатков (недостаточно быстрой коммутации узлов кластера). Разумеется, установка двуядерного процессора на производительность отрицательно не повлияет, но и ощутимых преимуществ может не дать. Двухъядерность дает преимущества в распараллеливаемых приложениях, то есть тех, где нужно обрабатывать большое количество одновременных запросов. Сервер на 4-х двухъядерных 3 ГГц процессорах Opteron операционная система будет видеть как 16-типроцессорную систему с частотой каждого процессора 1,5 ГГц.

2.2 Выбор оперативной памяти

Что касается объема памяти, то практически невозможно дать какие-то общие рекомендации, все слишком индивидуально для каждой системы и поставленных задач. Как показала практика, в среднем для сервера баз данных должно хватить 256 мегабайт на нужды операционной системы, примерно по 64 мегабайта на каждого активно работающего с базой пользователя плюс не менее половины от объема самой базы данных. Например: для отдела, состоящего из 20 человек и работающего с базой данных объемом в 5 Гб желательна установка сервера с не менее чем 4Гб памяти (256мб (операционная система сервера) + 1280мб (64мб*20 пользователей) + 2,5гб (половина от объема базы данных) = 4036Мб.~ 4Гб).

Сейчас производители ОЗУ выпускают модули памяти DDR3 преимущественно объемом от 1 до 4Гб со спецификациями от PC10600 до PC14400.

Еще один важный момент, на который следует обращать внимание при выборе памяти - наличие у нее функции ECC (Error Correcting Code). Память с этой функцией автоматически исправляет ошибки, возникающие в процессе работы. Ошибки в работе памяти оказывают сильный негативный эффект на производительность сервера и могут привести к самим разным последствиям, вплоть до потери информации. ECC память работает несколько медленнее обычной (примерно на 5%) и стоит значительно дороже, но является обязательным компонентом любой системы, ориентированной на максимальную надежность.

2.3 Выбор дисковой подсистемы

При выборе дисковой системы необходимо исходить из того, на выполнение каких задач будет ориентирован сервер, то есть что для него важнее - низкое время поиска информации и возможность быстрой обработки большого числа одновременных запросов к ней, объем носителей или стоимость.

Жесткие диски, присутствующие сегодня на рынке, различаются интерфейсом подключения (SATA, SAS), объемом и скоростью вращения шпинделя.

Выбор интерфейса зависит от задач, выполняемых сервером. Для быстрого поиска нужных данных в плотной информационной среде желательна установка дисков с интерфейсом SAS. Эти диски стоят достаточно дорого, но обладают самым низким временем доступа к информации, а также поддерживают передачу информации со скоростью до 6 Гбит/с. Преимущество SATA - в низком энергопотреблении и невысокой стоимости оборудования, а интерфейса SAS - большей надежности. Все это делает их неплохим решением для применения в системах, работающих с базами данных и занимающихся сложными расчетами.

SAS - новый интерфейс, направленный не только на повышение производительности накопителей, но и на унификацию систем хранения. Скорость передачи данных - до 3 Гбит-сек, возможно последовательное подключение до 16 256 устройств. Самая, наверное, инновационная черта SAS - полная совместимость с популярным из-за своей экономичности интерфейсом SATA. Таким образом, в одном корпусе можно разместить одновременно как высокопроизводительные SAS, так и экономичные SATA накопители. Кроме того, SAS обеспечивает подключение как стандартных 3.5', так и 2,5' дисков, что делает его крайне привлекательным для применения в компактных листовых (blade) серверах.

Вне зависимости от используемого интерфейса желательно выбирать диски с наибольшей возможной для данного интерфейса скоростью вращения шпинделя.

Основная задача сервера в любой организации - бесперебойное предоставление пользователям своих сервисов. К сожалению, никакая техника не идеальна и рано или поздно отдельные компоненты сервера могут выйти из строя. Полностью избежать этого невозможно, но вполне реально сделать так, чтобы последствия сбоя не оказались, с одной стороны, фатальными, а с другой - могли бы быть исправлены в минимальные сроки и с минимальными затратами.

Если говорить о надежности хранения данных, то ее можно повысить путем создания отказоустойчивой схемы RAID. Многие системные платы имеют встроенные RAID - контроллеры, но их надежность может оказаться недостаточной. Для создания действительно отказоустойчивого RAID-а необходимо использовать только внешние RAID - контроллеры.

Что касается обеспечения бесперебойности работы, то можно порекомендовать применение сервера, в который можно установить резервные блоки питания и поддерживающего «горячую» замену дисков. Все это позволяет заменять дефектные компоненты системы без ее остановки. Это самый простой контроллер с подключением двух дисков в зеркале и полноценный RAID5 на качественном контроллере с собственной памятью, процессором для обсчёта логики массива и батарейкой резервного питания для того, чтобы можно было разрешить кэширование записи. В противном случае при внезапном пропадании питания (а оно бывает в системах с любым резервированием, вопрос только -- раньше или позже) данные будут потеряны. А при запрете кэширования записи она будет тормозить производительность, если конечно же это не массивы данных с доступом только на чтение. Но мы же выбираем сервер малой ЛВС, с большим количеством выполняемых задач и приложений, и такие ситуации там маловероятны. сервер процессор дисковой сетевой

Крайне желательно, чтобы не только все жёсткие диски, но и приводы для чтения оптических носителей в одном корпусе имели одинаковый интерфейс. Возможно, это сейчас уже не актуально, но возможны проблемы совместной работы SCSI и IDE устройств.

Желательно предусмотреть корзины для «горячей» установки и замены дисков на передней поверхности корпуса с индикацией активности и исправности их содержимого. Это просто удобно в обслуживании, хотя и добавляет ещё одну точку сбоя, т.к. из строя может выйти и сама корзина.

Есть ещё один момент, на который стоит обратить внимание. Считается, что в составе массива, особенно пятого уровня, должны работать диски не только одной партии, но и с одинаковой версией микропрограммы. Поэтому надо закупать диски в количестве, требуемом для создания массива, плюс один в горячем резерве, и плюс 1-2 в холодном резерве, то есть на полочке в шкафу. Если одновременно комплектовать два-три сервера, то накладные расходы на запасные диски снижаются, и есть возможность манёвра дисковым объёмом между машинами дополнительно. Диски из одной партии имеют свойство отказывать одновременно, хоть это бывает и не очень часто. А к одновременному выходу двух дисков из строя массив пятого уровня обычно не устойчив. Поэтому какой бы массив ни был, он не отменяет необходимости регулярного резервного копирования.

2.4 Форм-фактор

Среди проблем при выборе аппаратной платформы для сервера встречается проблема определения форм-фактора серверных шкафов и стоек.

Нормально организованная серверная комната просто необходима для обслуживания даже малой ЛВС.

Форм-фактор для монтажа обычно подразумевает стойку размером 19 дюймов. Существуют башенные корпуса с комплектами крепления в дальнейшем в шкаф, есть полки для шкафов для размещения в них корпусов без штатного крепления.

Место в серверном шкафу зачастую не хватает. Размещаемое там оборудование при росте предприятия имеет свойство увеличиваться, иногда широко и быстро. Поставить рядом ещё один шкаф можно, но не всегда. Кроме того, есть такое понятие как сторонний хостинг у провайдера услуг. Если размещать у него свои машины, то платить скорее всего придётся за каждый занятый юнит и освоенный ватт. Поэтому сейчас идёт уплотнение серверного оборудования, от этого всё больше входят в моду одноюнитовые корпуса и blade-системы с ещё более плотным размещением компонентов.

При отсутствии каких-то особых требований к экономии пространства наиболее логичным будет выбор высоты корпуса 2U-4U. Компромисс проявляется в адекватной цене, удобстве обслуживания, достаточном количестве посадочных мест для дисков, хорошей вентилируемости корпуса при меньшем шуме за счёт использования вентиляторов с большим размером крыльчатки. Одноюнитовые решения прежде всего более шумны и позволяют установить меньше дисков, да и к другим компонентам предъявляют повышенные требования. Огромные корпуса высотой в 5U-7U сейчас применяются намного реже, чем лет десять назад и в основном там, где они действительно необходимы из-за мощности используемых компонентов или количества дисков.

Итак, стандартный 19" корпус высотой в 2U-4U будет оптимальным решением для большей части серверов для обслуживания малой ЛВС. Единственное требование к его внешнему виду -- очень желательно наличие backplane и корзин для горячей замены дисков, но сейчас это практически стандартная опция.

2.5 Выбор блока питания

Обеспечением отказоустойчивости сервера надо начать на этапе выбора блока питания. Достаточно доступны варианты из отдельных элементов, которые обычно работают одновременно, но могут в случае сбоя и в одиночку обеспечить требуемое количество Ватт для питания сервера, либо частично находятся в горячем резерве. Решение надо искать среди таких устойчивых к сбоям. В случае выхода одного из элементов из строя работа компании не прекратится, а после замены дефектной части будет идти в полностью штатном режиме.

Есть ещё такое понятие, как глубина резервирования. Если система устойчива к выходу из строя единичной составляющей, то это единица, если для функционирования не критичен сбой двух элементов -- двойка, и так далее, есть системы с очень глубоким резервированием. На практике достаточно хотя бы единицы. Ну и очень полезно как можно раньше узнать о выходе элемента из строя, с целью скорейшей замены его на исправный. Этим целям служит программно-аппаратный мониторинг, о котором написано выше. Потому что в случае устойчивости к отказу единичного элемента система с вышедшим из строя одним элементом перестаёт быть устойчивой к отказам, и этот режим эксплуатации является аварийным, а не штатным. Для перевода в штатный режим решающее значение имеет скорость обнаружения неисправности и скорость сервисного обслуживания по замене неисправного элемента.

Мощность блока питания рассчитывается исходя из энергопотребления каждого элемента серверного оборудования. Больше всего электроэнергии в сервере потребляет процессор, материнская плата и жесткие диски. Чем больше жестких дисков на сервере, тем большей мощности необходим блок питания. То же самое относится к планкам оперативной памяти.

2.6 Материнская плата

Как правило, этот компонент достаточно жёстко привязан производителем к корпусу и работает с ним в тесной связке. Поэтому корпус с материнской платой часто поставляется вместе и именуется это платформой. Также достаточно часто в таком комплекте уже установлены блок питания и система охлаждения. Всё это вместе управляется и мониторится комплектной программой. Так что выбор скорее всего будет несложным. Вариации доступны по поддерживаемым процессорам, реже памяти, наличии или отсутствии дополнительных интегрированных контроллеров, в первую очередь дисковых. Здесь надо смотреть по выполняемым задачам. Если к дисковой подсистеме или сетевой поддержке требования высокие -- значит встроенные контроллеры не нужны, а нужна поддержка шины того контроллера, который мы уже выбрали. Вариаций серверных шин для плат расширения намного больше, чем у настольных ПК, но рассматривать в этом материале мы их не будем.

Так как материнская плата является по сути связующим звеном всех остальных элементов сервера, выбирать ее необходимо достаточно ответственно. Модернизация сервера почти всегда оптимальнее производить установкой рядом с ним более мощного решения с передачей на него той функции, которую старый выполняет не удовлетворяющим владельца образом. Для расшивки узких мест нужно использовать программы мониторинга нагрузки на разные подсистемы, и тогда возможно частичный апгрейд и состоится, но обычно грамотно спроектированный сервер выводится из-под задачи целиком, под более лёгкую задачу.

2.7 Видеоподсистема и сетевые устройства

Встраиваемого в серверные платы видеоядра обычно на все нужды (состоящие из настройки, конфигурирования и контроля работоспособности) хватает с лихвой. Работающий сервер обычно управляется удалённо, по сети.

Сейчас почти всегда также интегрируется два гигабитных сетевых адаптера, отдельно поставляемые стоят недорого и могут быть объединены в транк с суммированием пропускной способности. Так что и здесь обычно всё в порядке уже «из коробки», причём почти любой.

Предусмотреть всякие дополнительные контроллеры и интерфейсы в рамках данного материала невозможно, так как они приобретаются под конкретные задачи, порой весьма причудливые и редкие.

Получается, что общие принципы комплектации сервера мы рассмотрели.

3. Выбор производителя

3.1 Бренды первого эшелона

Сервер -- не обязательно самая мощная машина, но обязательно самая надёжная. В связи с этим вполне возможна ситуация, когда при сходной на первый взгляд конфигурации со средней потребительской цена за серверную будет в два-три раза больше, особенно если он поставляется в сборе и произведён именитым вендором. Для малой сети готовые решения предлагают в основном Dell, IBM и HP. Есть варианты и от других производителей, но они либо достаточно специфичны, как Sun, либо не входят в этот первый эшелон.

Среди преимуществ мировых брендов называют прежде всего:

высокую надёжность их продуктов наличие специальных технологий для удобства управления и обеспечения высокой готовности тщательный отбор компонентов как в плане надёжности, так и совместимости длительные сроки гарантии и сопровождения продуктов

Цены на решения начального уровня могут быть вполне доступными, правда и конфигурации окажутся в таком случае совсем простыми. Все перечисленные преимущества соответствуют действительности и облегчают жизнь, но есть и подводные камни, как всегда -- недостатки вырастают из продолжения достоинств.

В случае модернизации сервера приходится выбирать из очень ограниченного списка совместимых комплектующих именно от производителя системы. Если удастся найти то, что нужно, зачастую поставки придётся ждать долго. В случае реализации достаточно простых задач надёжность может оказаться избыточной. Не сама по себе, конечно же. Просто она стоит дорого, и большие вложения могут и не вернуться.

Вследствие реально качественного исполнения серверов ведущими производителями их фактический срок жизни часто оказывается намного больше предполагаемого изготовителем. Следствием является то, что поддержка «железа» прекращается задолго до его выхода из строя. Между тем существует достаточно большой класс серверных задач, для которых не нужны высокие мощности. Для них вполне реально применение именно выведенных из-под ресурсоёмких приложений старых машин. Найти для них стандартные комплектующие для мелкого текущего ремонта или незначительного усиления конфигурации обычно намного проще на открытом рынке, чем от конкретного поставщика. Хорошо если есть совместимость на уровне отраслевых стандартов. Но она присутствует не всегда.

3.2 «Конструкторы» от производителей второго эшелона

Необходимо обратить внимание на то, что «второй эшелон» именно в плане производства серверов. Вообще же это очень известные и уважаемые фирмы в смежных областях. Наиболее известна здесь мегакорпорация Intel, кроме процессоров предлагающая широкий спектр комплектующих и платформ для серверов. Подобный подход исповедует некоторое количество «тайваньских тигров», к примеру Gigabyte также поставляет платформы начального уровня. Нельзя не упомянуть Supermicro, Tyan и тот же Asus. На них базируются многие модели от российских производителей. Причём назвать это «красной отвёрточной сборкой» язык не поворачивается - законченные решения на валидированных компонентах сопровождаются адекватной поддержкой и неплохими гарантийными обязательствами.

Второй вариант - покупка компонентов по отдельности с самостоятельной сборкой. Следует отметить, что для экспериментов это не подходящее поле, однако при чёткой постановке задачи и полной уверенности в своих силах можно получить вполне конкурентное решение при заметной экономии. Вопрос стоит о гарантии и сопровождении. Гарантия может быть вполне приемлемой на уровне компонентов, хотя обычно она меньше, чем на готовое решение, собранное и протестированное в фабричных условиях. С сопровождением тоже как-то можно извернуться.

В целом самостоятельная или заказная сборка сервера из валидированного набора комплектующих - вполне рабочий вариант для небольшой ЛВС. Однако требования, предъявляемые к квалификации обслуживающего персонала, возрастают на порядок.

Валидированный комплект - это подбор деталей по спискам совместимых комплектующих. Такие рекомендации доступны и для, к примеру, десктопных материнских плат, но там ими можно пренебречь обычно с большой вероятностью успеха. В сборке сервера надо воспринимать эти списки как прямое и непосредственное руководство к действию.

3.3 Самостоятельная сборка

Это тот вариант, который не надо рассматривать при покупке сервера. Как правило, домашние и зачастую офисные рабочие ПК комплектуются именно по этому принципу. При достаточно квалификации сборщика он может работать практически без сбоев. Но мы говорим сейчас про совсем другой класс техники. На первый план для неё выходит надёжность и развитые сервисные функции. Прежде всего за надёжность мы переплачиваем при покупке специальных серверных комплектующих. И она там реально выше.

Про сервисные функции при использовании массовых «запчастей» можно вообще забыть, но на эту жертву многие идут осознанно. Однако сервис -- это не только удалённый доступ, но и постоянный мониторинг состояния с ведением файлов журнала, возможность выполнять некоторые операции без остановки машины или с драматичным сокращением времени простоя.

Делаются некоторые шаги производителями процессоров для привнесения этих технологий на клиентские ПК, это iAMT от Intel в составе платформы vPro для корпоративных клиентов, и аналогичные решения от AMD, под кодовым наименованием Pacifica. Но пока эти технологии только ещё идут в массы, и до широкого их внедрения пройдёт два-три года в лучшем случае. А сейчас массовые материнские платы даже скорости вращения вентиляторов отслеживают не всегда корректно, что уж там говорить о предупреждении удалённого администратора о выходе параметров за заданные рамки.

Программы мониторинга базируются на аппаратных компонентах, встроенных в материнские платы и могут отслеживать:

а) исправность основных комплектующих

б) параметры питания, как преобразованного БП, так и на входе в него

в) контролировать в зависимости от температурного режима скорости работы всех вентиляторов

г) контролировать сам температурный режим

Практически то же самое делают прикладные утилиты для материнских плат массового рынка, но ключевые отличия серверных компонентов состоят в том, что для них доступен удалённый контроль параметров и управление ими, из единой точки входа для всех серверов, ведение журнала в файл, не обязательно локальный, оповещение администратора в случае выхода какого-либо контролируемого параметра за обозначенный предел, в том числе по сети или даже на почту. Всё это в штатном режиме. Как правило, при помощи отдельной утилиты от производителя контроллера жёстких дисков, параллельно можно следить за целостностью дискового массива. Удобство от такой организации важного компонента повседневной работы сложно переоценить, а в рассматриваемом сейчас случае сбора сервера из массовых комплектующих всё это будет недоступно. И надёжность будет ниже.

4. Пример аппаратной платформы сервера на ос Linux

В качестве примера аппаратной платформы для обеспечения функционирования сервера на базе графической ОС семейства Linux рассмотрим следующую конфигурацию:

Элемент	Характеристика
Серверная платформа	Серверная платформа Intel для установки в стойку высотой 1U
Корпус	Серверный корпус Intel Server Chassis R1304 Высота 4.24см (1U), Ширина 43.82см, Глубина 50.80см
Блок питания	Фиксированный блок питания 400W
Панель управления	Стандартная панель управления LED-индикаторы: NIC1, NIC2, Power/Sleep, HDD, ID, System Status Кнопки: Power, Reset, Unstuffable ID, NMI
Системная плата	Intel Server Board S1200BTL на базе чипсета Intel C204
Чипсет	Intel C204 Platform Controller Hub (PCH), ServerEngines LLC Pilot III BMC controller
Процессор	Один процессор Intel Xeon семейства E3-1200 (Sandy Bridge), разъем LGA 1155, максимальный TDP 95W, 4 ядра, 8MB L3 Cache, поддержка технологий Turbo Boost 2.0, Hyper-threading, интегрированный двухканальный контроллер памяти DDR3 1333MHz, интегрированный контроллер шины PCI Express 2.0, 20 линий
Процессорные технологии	Intel Hyper-threading - каждое физическое ядро процессора может функционировать как два логических ядра. Таким образом, четырехядерный процессор может выполнять одновременно до восьми независимых вычислительных потоков Intel Turbo Boost - повышение тактовой частоты ядер процессора с шагом 100 МГц (на 1,2,3 или 4 шага), если при этом не превышен температурный лимит Интегрированный в процессор контроллер памяти - двухканальный контроллер памяти DDR3-1333, два модуля памяти Unbuffered ECC DIMM на канал, обнаружение и коррекция одинарных ошибок памяти, обнаружение двойных ошибок. Скорость обмена до 21 GB/s Интегрированный в процессор контроллер шины PCI Express 2.0 - 20 линий со скоростью обмена 5 Гбит/c на линию
Оперативная память	До 32ГБ 1333MHz ECC Unbuffered DDR3, два канала, 2 модуля DIMM на канал, скорость обмена 21ГБ/c
Дисковая подсистема	До 4-х дисков SATA и/или SAS 3.5" с горячей заменой
Контроллер дисков	Интегрированный на системной плате 6-портовый SATA-контроллер, 2 порта SATA 6 Гбит/с, 4 порта SATA 3 Гбит/с, поддержка уровней RAID 0/1/10, опционально поддержка RAID 5 посредством установки ключа расширения RAID Activation Key опционально: Дополнительный SAS-модуль AXXRMS2LL040, 4 порта SAS (6 Гбит/с) / SATA (3 Гбит/с), контроллер LSI 2008, поддержка уровней RAID 0/1/10/1E или Дополнительный SAS-модуль AXXRMS2AF040, 4 порта SAS (6 Гбит/с) / SATA (3 Гбит/с), контроллер LSI 2008, поддержка уровней RAID 0/1/10/5/50
Разъемы на задней панели	DB-15 видео-разъем DB-9 последовательный порт 4 порта USB 2.0 2 порта Gigabit Ethernet
Разъемы на передней панели	2 порта USB 2.0
Внутренние разъемы	4 порта USB 2.0, 2x5 headers последовательный порт, 2x5 header 2 порта SATA 6 Гбит/с и 4 порта 3 Гбит/с разъем для подключения RAID Activation Key разъем для подключения TPM-модуля разъем для подключения внутреннего SAS-модуля разъемы для подключения модуля RMM4
Видеоадаптер	Интегрированный видеоадаптер ServerEngines LLC Pilot II BMC Controller 2D Video, 32MB memory
Сетевой контроллер	Два интегрированный гигабитных сетевых адаптера: Gigabit Ethernet device 82574L Gigabit Ethernet PHY 82579
Возможности расширения	Один слот PCI Express 2.0 x8 (x16 physical) для платы расширения low-profile half-length с потребляемой мощностью не более 15 W
Оптический накопитель	Slim-line SATA DVD+/-RW Drive
Система охлаждения	Три фиксированных системных вентилятора с переменной скоростью вращения
Управление и мониторинг	Интегрированный контроллер LLC Pilot III: - Integrated Baseboard Management Controller (BMC), IPMI 2.0 compliant - Integrated 2D video controller
Удаленное управление	Модуль удаленного управления Intel Remote Management Module RMM4, включает выделенный гигабитный LAN-порт управления ...