Дата добавления: 10 Декабря 2012 в 09:33
Автор работы: a*******@mail.ru
Тип работы: контрольная работа

Скачать в ZIP архиве (560.12 Кб)

Вложенные файлы: 1 файл

Скачать файл

Контрольная работа Сервер_.doc

- 3.37 Мб

Министерство образования Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Пензенский государственный университет

Контрольная работа

по дисциплине «Работа в сети интернет»

на тему «Что такое сервер? Отличие сервера от рабочей станции (клиента).
Основные преимущества, получаемые при сетевом объединении компьютеров. Определение сетевых технологий. Элементы вычислительной сети. Роль и место сетевых технологий в современном мире.

Выполнил студент группы

Сарайкина О.Н.

Проверил

Кольчугин А.Ф.

Пенза, 2012

Введение

В настоящее время нет такого человека, пожалуй, которому ни разу не довелось работать с компьютером. Современные компьютерные технологии используются повсеместно: от обыкновенных точек розничной торговли до научных центров.

В качестве подтверждения исследуем данные, которые опубликовал Минкомсвязи России и которые были представлены в электронной база данных ООН "MilleniumDevelopment, GoalsIndicators" в 2009 году:

Диаграмма 1. Динамика роста количества персональных компьютеров в мире
(на 1000 человек)

Поэтому исследования тем, напрямую связанных с информационными технологиями, крайне актуальны. Ни один экономист не сможет быть высоко эффективен в своей работе, если он не имеет даже малейшего представления о работе с компьютером.

В ходе работы над работой были использованы статистические данные Федеральной службы государственной статистики, различные учебно-методические издания, а также статьи из сети Интернет.

1 Серверы. Основные понятия серверов

Сервер (от англ. server, обслуживающий). В зависимости от предназначения существует несколько определений понятия сервер.

1. Сервер (сеть) - логический или физический узел сети, обслуживающий запросы к одному адресу и/или доменному имени (смежным доменным именам), состоящий из одного или системы аппаратных серверов, на котором выполняются один или система серверных программ.

2. Сервер (программное обеспечение) - программное обеспечение, принимающее запросы от клиентов (в архитектуре клиент-сервер).

3. Сервер (аппаратное обеспечение) - компьютер (или специальное компьютерное оборудование) выделенный и/или специализированный для выполнения определенных сервисных функций.

3. Сервер в информационных технологиях - программный компонент вычислительной системы, выполняющий сервисные функции по запросу клиента, предоставляя ему доступ к определённым ресурсам.

Взаимосвязь понятий. Серверное приложение (сервер) запускается на компьютере, так же называемом "сервер", при этом при рассмотрении топологии сети, такой узел называют "сервером". В общем случае может быть так, что серверное приложение запущено на обычной рабочей станции, или серверное приложение, запущенное на серверном компьютере в рамках рассматриваемой топологии выступает в роли клиента (т.е. не является сервером с точки зрения сетевой топологии).

2. Модель клиент-сервер. Клиент - серверная система характеризуется наличием двух взаимодействующих самостоятельных процессов - клиента и сервера, которые, в общем случае, могут выполняться на разных компьютерах, обмениваясь данными по сети.

Процессы, реализующие некоторую службу, например службу файловой системы или базы данных, называются серверами (servers) . Процессы, запрашивающие службы у серверов путем посылки запроса и последующего ожидания ответа от сервера, называютсяклиентами (clients). По такой схеме могут быть построены системы обработки данных на основе СУБД, почтовые и другие системы. Мы будем говорить о базах данных и системах на их основе. И здесь удобнее будет не просто рассматривать клиент-серверную архитектуру, а сравнить ее с другой - файл-серверной.
В файл-серверной системе данные хранятся на файловом сервере (например, Novell NetWare или Windows NT Server), а их обработка осуществляется на рабочих станциях, на которых, как правило, функционирует одна из, так называемых, "настольных СУБД" - Access, FoxPro, Paradox и т.п..
Приложение на рабочей станции "отвечает за все" - за формирование пользовательского интерфейса, логическую обработку данных и за непосредственное манипулирование данными. Файловый сервер предоставляет услуги только самого низкого уровня - открытие, закрытие и модификацию файлов. Обратите внимание - файлов, а не базы данных. –

Система управления базами данных расположена на рабочей станции.
Таким образом, непосредственным манипулированием данными занимается несколько независимых и несогласованных между собой процессов. Кроме того, для осуществления любой обработки (поиск, модификация, суммирование и т.п.) все данные необходимо передать по сети с сервера на рабочую станцию (см. рис. Сравнение файл-серверной и клиент-серверной моделей) .

Рис.1 Сравнение файл-серверной и клиент-серверной моделей

В клиент-серверной системе функционируют (как минимум) два приложения - клиент и сервер, делящие между собой те функции, которые в файл-серверной архитектуре целиком выполняет приложение на рабочей станции. Хранением и непосредственным манипулированием данными занимается сервер баз данных, в качестве которого может выступать Microsoft SQL Server, Oracle, Sybase и т.п..

Формированием пользовательского интерфейса занимается клиент, для построения которого можно использовать целый ряд специальных инструментов, а также большинство настольных СУБД. Логика обработки данных может выполняться как на клиенте, так и на сервере. Клиент посылает на сервер запросы, сформулированные, как правило, на языке SQL. Сервер обрабатывает эти запросы и передает клиенту результат (разумеется, клиентов может быть много).

Таким образом, непосредственным манипулированием данными занимается один процесс. При этом, обработка данных происходит там же, где данные хранятся - на сервере, что исключает необходимость передачи больших объемов данных по сети.

1.1 Достоинства и недостатки архитектуры клиент-сервер

Посмотрим на данную архитектуру с точки зрения потребностей бизнеса. Какие же качества привносит клиент-сервер в информационную систему?
Надежность
Сервер баз данных осуществляет модификацию данных на основе механизма транзакций, который придает любой совокупности операций, объявленных как транзакция, следующие свойства:

  • атомарность - при любых обстоятельствах будут либо выполнены все операции транзакции, либо не выполнена ни одна; целостность данных при завершении транзакции;
  • независимость - транзакции, инициированные разными пользователями, не вмешиваются в дела друг друга;
  • устойчивость к сбоям - после завершения транзакции, ее результаты уже не пропадут.

Механизм транзакций, поддерживаемый сервером баз данных, намного более эффективен, чем аналогичный механизм в настольных СУБД, т.к. сервер централизованно контролирует работу транзакций. Кроме того, в файл-серверной системе сбой на любой из рабочих станций может привести к потере данных и их недоступности для других рабочих станций, в то время, как в клиент-серверной системе сбой на клиенте, практически, никогда не сказывается на целостности данных и их доступности для других клиентов.

Масштабируемость - способность системы адаптироваться к росту количества пользователей и объема базы данных при адекватном повышении производительности аппаратной платформы, без замены программного обеспечения.

Общеизвестно, что возможности настольных СУБД серьезно ограничены - это пять-семь пользователей и 30-50 Мб, соответственно. Цифры, разумеется, представляют собой некие средние значения, в конкретных случаях они могут отклоняться как в ту, так и в другую сторону. Что наиболее существенно, эти барьеры нельзя преодолеть за счет наращивания возможностей аппаратуры.

Системы же на основе серверов баз данных могут поддерживать тысячи пользователей и сотни ГБ информации - дайте им только соответствующую аппаратную платформу.

Сервер баз данных предоставляет мощные средства защиты данных от несанкционированного доступа, невозможные в настольных СУБД. При этом, права доступа администрируются очень гибко - до уровня полей таблиц. Кроме того, можно вообще запретить прямое обращение к таблицам, осуществляя взаимодействие пользователя с данными через промежуточные объекты - представления и хранимые процедуры. Так что администратор может быть уверен - никакой слишком умный пользователь не прочитает то, что ему читать неположено.

В приложении, работающем с данными, можно выделить три логических слоя:

  • пользовательского интерфейса;
  • правил логической обработки (бизнес-правил);
  • управления данными (не следует только путать логические слои с физическими уровнями, о которых речь пойдет ниже).

Как уже говорилось, в файл-серверной архитектуре все три слоя реализуются в одном монолитном приложении, функционирующем на рабочей станции. Поэтому изменения в любом из слоев приводят однозначно к модификации приложения и последующему обновлению его версий на рабочих станциях.

В двухуровневом клиент- серверном приложении, показанном на рисунке выше, как правило, все функции по формированию пользовательского интерфейса реализуются на клиенте, все функции по управлению данными - на сервере, а вот бизнес-правила можно реализовать как на сервере используя механизмы программирования сервера (хранимые процедуры, триггеры, представления и т.п.), так и на клиенте.

В трехуровневом приложении появляется третий, промежуточный уровень, реализующий бизнес-правила, которые являются наиболее часто изменяемыми компонентами приложения (см. рис. Трехуровневая модель клиент-серверного приложения)


Рис.2 Трехуровневая модель клиент-серверного приложения


Наличие не одного, а нескольких уровней позволяет гибко и с минимальными затратами адаптировать приложение к изменяющимся требованиям бизнеса.

Попробуем все вышеизложенное проиллюстрировать на маленьком примере. Предположим, в некоей организации изменились правила расчета заработной платы (бизнес-правила) и требуется обновить соответствующее программное обеспечение.

1) В файл-серверной системе мы "просто" вносим изменения в приложение и обновляем его версии на рабочих станциях. Но это "просто" влечет за собой максимальные трудозатраты.

2) В двухуровневой клиент- серверной системе, если алгоритм расчета зарплаты реализован на сервере в виде правила расчета зарплаты, его выполняет сервер бизнес-правил, выполненный, например, в виде OLE-сервера, и мы обновим один из его объектов, ничего не меняя ни в клиентском приложении, ни на сервере баз данных.

3. Классификация стандартных серверов
Как правило, каждый сервер обслуживает один (или несколько схожих) протоколов и серверы можно классифицировать по типу услуг, которые они предоставляют.

Универсальные серверы - особый вид серверной программы, не предоставляющий никаких услуг самостоятельно. Вместо этого универсальные серверы предоставляют серверам услуг упрощенный интерфейс к ресурсам межпроцессного взаимодействия и/или унифицированный доступ клиентов к различным услугам. Существуют несколько видов таких серверов:

  • inetd от англ. internet super-server da emon демон сервисов IP - стандартное средство UNIX-систем - программа, позволяющая писать серверы TCP/IP (и сетевых протоколов других семейств), работающие с клиентом через перенаправленные inetd потоки стандартного ввода и вывода (stdin и stdout).

    RPC от англ. Remote Procedure Call уд аленный вызов процедур - система интеграции серверов в виде процедур доступных для вызова удаленным пользователем через унифицированный интерфейс. Интерфейс изобретенный Sun Microsystems для своей операционной системы (SunOS, Solaris; Unix-система), в настоящее время используетстся как в большинстве Unix-систем, так и в Windows.

  • Прикладные клиент-серверные те хнологии Windows:

(D-) COM (англ. (Distributed) Compo nent Object Model - модель составных объектов) и др. - Позволяет одним программам выполнять операции над объектами данных используя процедуры других программ. Изначально данная технология предназначена для их «внедрения и связывания объектов» (OLE англ. Object Linking and Embedding), но, в общем, позволяет писать широкий спектр различных прикладных серверов. COM работает только в пределах одного компьютера, DCOM доступна удаленно через RPC.

  • Active-X - Расширение COM и DCOM для создания мультимедиа-приложений.

Универсальные серверы часто используются для написания всевозможных информационных серверов, серверов, которым не нужна какая-то специфическая работа с сетью, серверов, не имеющих никаких задач, кроме обслуживания клиентов. Например, в роли серверов для inetd могут выступать обычные консольные программы и скрипты.
Большинство внутренних и сетевых специфических серверов Windows работают через универсальные серверы (RPC, (D-)COM).
Сетевые службы обеспечивают функционирование сети, например серверы DHCP и BOOTP обеспечивают стартовую инициализацию серверов и рабочих станций, DNS - трансляцию имен в адреса и наоборот.
Серверы туннелирования (например, различные VPN-серверы) и прокси-серверы обеспечивают связь с сетью, недоступной роутингом.

Серверы AAA и Radius обеспечивают в сети единую аутентификацию, авторизацию и ведение логов доступа.
Информационные службы. К информационным службам можно отнести как простейшие серверы сообщающие информацию о хосте (time, daytime, motd), пользователях (finger, ident), так и серверы для мониторинга, например SNMP. Большинство информационных служб работают через универсальные серверы.
Особым видом информационных служб являются серверы синхронизации времени - NTP кроме информировании клиента о точном времени NTP-сервер периодически опрашивает несколько других серверов на предмет коррекции собственного времени. Кроме коррекции времени анализируется и корректируется скорость хода системных часов. Коррекция времени осуществляется ускорением или замедлением хода системных часов (в зависимости от направления коррекции), чтобы избежать проблем возможных при простой перестановке времени.
Файл-серверы представляют собой серверы для обеспечения доступа к файлам на диске сервера.

Краткое описание

В настоящее время нет такого человека, пожалуй, которому ни разу не довелось работать с компьютером. Современные компьютерные технологии используются повсеместно: от обыкновенных точек розничной торговли до научных центров.
В качестве подтверждения исследуем данные, которые опубликовал Минкомсвязи России и которые были представлены в электронной база данных ООН "MilleniumDevelopment, GoalsIndicators" в 2009 году:.

Техническое обеспечение информационно-вычислительных сетей

Тема 10. Техническое и программное обеспечение ИВС

Контрольные вопросы

1. Что такое протокол сети?

2. Что такое система OSI? Сколько уровней она содержит?

3. Как называются блоки данных на каждом уровне OSI?

4. Охарактеризуйте кратко физический уровень OSI.

5. Охарактеризуйте кратко канальный уровень OSI.

6. Охарактеризуйте кратко сетевой уровень OSI.

7. Охарактеризуйте кратко транспортный уровень OSI.

8. Охарактеризуйте кратко сеансовый уровень OSI.

9. Охарактеризуйте кратко представительский уровень OSI.

10. Охарактеризуйте кратко прикладной уровень OSI.

Структурно ИВС содержит:

· компьютеры (хост-компьютеры, сетевые компьютеры, рабочие станции, серверы), размещенные в узлах сети;

· аппаратуру и каналы передачи данных, с сопутствующими им периферийными устройствами;

· интерфейсные платы и устройства (сетевые платы, модемы);

· маршрутизаторы и коммутационные устройства.

В сетях могут объединяться как однопользовательские мини- и микрокомпьютеры (в том числе и персональные), оснащенные терминальными устройствами для связи с пользователем или, выполняющие функции коммутации и маршрутизации сообщений, так и мощные многопользовательские компьютеры (мини-компьютеры, большие компьютеры). Последние выполняют эффективную обработку данных и дистанционно обеспечивают пользователей сети всевозможными информационно-вычислительными ресурсами. В локальных сетях эти функции реализуют серверы и рабочие станции.

Рабочая станция (workstation) – подключенный к сети компьютер, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. Часто рабочую станцию (равно как и пользователя сети, и даже прикладную задачу, выполняемую в сети) называют клиентом сети. В качестве рабочих станций могут выступать как обычные и мощные компьютеры, так и специализированные – «сетевые
компьютеры».

Рабочая станция сети на базе обычного компьютера функционирует как в сетевом, так и в локальном режимах. Она оснащена собственной операционной системой и обеспечивает пользователя всем необходимым для решения прикладных задач. Рабочие станции иногда специализируют для выполнения графических, инженерных, издательских и других работ. В этом случае они должны строиться на базе мощного компьютера, имеющего два процессора, емкий и быстродействующий жесткий диск с интерфейсом SCSI, хороший 19– 21-дюймовый монитор (а иногда и оснащенные соответствующей графической платой два монитора – например, один для отображения проекта, а второй для отображения меню или сообщений электронной почты).


Рабочие станции на базе сетевых компьютеров могут функционировать, как правило, только в сетевом режиме при наличии в сети сервера приложений. Отличие сетевого компьютера (NET PC ) от обычного в том, что он максимально упрощен: классический NET PC не содержит дисковой памяти (часто его называют бездисковым ПК). Он имеет упрощенную материнскую плату, основную память, а из внешних устройств присутствуют только дисплей, клавиатура, мышь и сетевая карта, обеспечивающим возможность удаленной загрузки операционной системы с сервера сети (это классический «тонкий клиент» сети). Для работы, например, в интранет-сети такой компьютер должен иметь столько вычислительных ресурсов, сколько требует web-браузер.

Сервер (server) – это выделенный для обработки запросов от всех рабочих станций сети многопользовательский компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и т. д.) и распределяющий эти ресурсы. Сервер имеет свою сетевую операционную систему, под управлением которой и происходит совместная работа всех звеньев сети.
Из наиболее важных требований, предъявляемых к серверу, следует выделить высокую производительность и надежность работы.

Сервер, кроме предоставления сетевых ресурсов рабочим станциям, может и сам выполнять содержательную обработку информации по запросам клиентов. Такой сервер часто называют сервером приложений. Сервер приложений – это работающий в сети мощный компьютер, имеющий программное обеспечение (приложения), с которым могут работать клиенты сети. Существуют два варианта использования сервера приложений. Приложение по запросу клиента может загружаться по сети в рабочую станцию и выполняться там (такая технология иногда называется «толстым клиентом»); на рабочую станцию по запросу допускается загружать не только программу-приложение, но и нужную операционную систему (удаленная загрузка компьютера), но для этого необходимо наличие на компьютере пользователя сетевой карты с сетевым ПЗУ. Приложение по запросу пользователя может в другом варианте выполняться непосредственно на сервере, а на рабочую станцию тогда передаются лишь результаты работы (технология иногда называется «тонким клиентом» или «режимом
терминала»).

Серверы в сети часто специализируются.

Специализированные серверы используются для устранения наиболее «узких» мест в работе сети: это создание и управление базами данных и архивами данных, поддержка многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управление многопользовательскими терминалами (принтеры, плоттеры) и т. д.

Примеры специализированных серверов.

1. Файл-сервер (File Server) предназначен для работы с базами данных, имеет объемные дисковые запоминающие устройства, часто на отказоустойчивых дисковых массивах RAID емкостью до терабайта.

2. Сервер резервного копирования (Storage Express System) применяется для резервного копирования информации в крупных многосерверных сетях, использует накопители на магнитной ленте (стримеры) со сменными картриджами емкостью до 5 Гбайт; обычно выполняет ежедневное автоматическое архивирование со сжатием информации от серверов и рабочих станций по сценарию, заданному администратором сети (естественно, с составлением каталога архива).

3. Факс-сервер (Fax server) – выделенная рабочая станция для организации эффективной многоадресной факсимильной связи, с несколькими факс-модемными платами, со специальной защитой информации от несанкционированного доступа в процессе передачи, с системой хранения электронных факсов (один из вариантов – Net SatisFAXion Software в сочетании с факс-модемом SatisFAXion).

4. Почтовый сервер (Mail Server) – то же, что и факс-сервер, но для организации электронной корреспонденции, с электронными почтовыми ящиками.

5. Сервер печати (Print Server) предназначен для эффективного использования системных принтеров.

6. Серверы-шлюзы в Интернет выполняют роль маршрутизатора, почти всегда совмещенную с функциями почтового сервера и сетевого брандмауэра, обеспечивающего безопасность сети.

7. Прокси-сервер (Proxy Server) – эффективное и популярное средство подключения локальных корпоративных сетей к сети Интернет. Прокси-сервер – компьютер, постоянно подключенный к сети Интернет, загружающий информацию из сети Интернет в базу данных и передающий ее дальше по локальной сети. Общение корпоративной сети с сетью Интернет происходит через прокси-сервер, поэтому эффективно организуется защита корпоративной информации, осуществляется контроль всех соединений с глобальной сетью, запрет общения с определенными сайтами Интернета, запрет использования ряда протоколов и получения определенных типов файлов, а также фильтрация данных, выполняемая с помощью защитных экранов (брандмауэров) сервера.

Компьютеры, имеющие непосредственный доступ в глобальную сеть, часто называют хост-компьютерами .

По большому счету, организации, имеющей в сети более 7-8 компьютеров, сервер необходим. Он облегчит администрирование, позволит обеспечить надежность хранения файлов и т. п. У вас освободился компьютер и вы решили использовать его в качестве сервера для вашего предприятия, а ваш приходящий сисадмин говорит, что сумеет его настроить? Не сомневаемся, что вполне реально запустить серверную операционную систему на «бытовом» компьютере. Да, это поможет сэкономить ощутимую сумму, но так ли это выгодно и здорово? Давайте разбираться.

Выбор железа для вашего сервера должен быть обусловлен задачами, которые вы собираетесь возложить на этот многотрудный агрегат. Что и говорить, даже само название «сервер» у большинства людей несведущих ассоциируются с чем-то большим - огромные компьютеры, тяжелые платы, многочисленные индикаторы и разъемы... и невероятная производительность. Чаще всего - это совершенно не так.

На данный момент существует множество форм-факторов и большое разнообразие аппаратного и программного обеспечения именно серверного типа. Иногда и обычное бытовое железо используется для реализации задач, свойственных серверам. Насколько такой подход адекватен, можно сказать лишь подробно рассмотрев функции выполняемые таким сервером и требования, которые предъявляются к его надежности. Но все же, это решение больше подходит для домашней сети, чем для серьезного корпоративного решения.

Самая главная характеристика сервера - его надежность. Это самое важное требование к абсолютно любому серверу. Посудите сами - выход из строя этого устройства с большой долей вероятности оставит вас без необходимой для бизнес-процессов вашей фирмы информации. Это может быть база клиентов, база бухгалтерии, накопленный массив документов, договоров или методической информации. Умерший сервер - удар в самое сердце вашего предприятия.

Доступность сервера в любой момент работы - это второе важнейшее условие. Поэтому аппаратная часть и программное обеспечение должны быть подобраны так, чтобы время простоя сервера в рабочие часы было минимально - стремилось к нулю.

Третьей важной характеристикой серверного железа должно считаться возможность быстрого технического обслуживания. При этом, оно должно производиться не оказывая влияния на два первых критерия.

Очевидно, что для выполнения этих требований, даже на минимальном уровне, «бытовое» железо малопригодно, даже если ваш сисадмин кудесник и рукодельник в одном флаконе. Минимальную надежность, доступность и быстрое обслуживание без остановки сервисов обеспечит только серверное железо. Любой специалист, имеющий хотя бы минимальный опыт, скажет вам, что «бытовое» железо непригодно для круглосуточного функционирования, а заменить сломанный жесткий диск или блок питания, не выключая компьютера, на который завязано множество процессов невозможно. Серверное железо в этом плане незаменимо.

«Профессиональное» железо дорогое. Даже не так. Чаще всего, оно ДОРОГОЕ! Это плата вовсе не за суперпроизводительность, а как раз за надежность, возможность бесперебойной работы в течении длительного времени и возможность замены вышедших из строя узлов без остановки системы. Также часто вместе с серверными системами вы приобретаете гарантию, а это дорогого стоит, так как часто для таких замены вышедших из строя узлов таких систем необходимо точно такое же оборудование, а вовсе не аналогичное нового поколения. Попробуйте найти точно такие же комплектующие на замену бытовому железу, выпущенному полтора года назад… А для серверных систем на гарантии производитель обязуется такие комплектующие предоставить, в случае поломки.

Начнем с так называемого форм-фактора. Форм-фактором в данном случае называют стандарт, определяющий размеры материнской платы, места ее крепления к корпусу; положение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, процессорного гнезда и слотов для оперативной памяти, а так же тип разъема для подключения блока питания.

Существует несколько типов серверных форм-факторов. Существуют обычные серверы с вертикальными корпусами, внешне напоминающие настольные ПК. Они позволяют устанавливать материнские платы ATX или EATX, можно легко использовать и стандартные комплектующие. Но для систем, включающих в себя больше, чем один-два сервера, намного удобнее стоечные (rackmount) серверы. Они обычно устанавливаются в 19-дюймовые шкафы-стойки в горизонтальном положении. В результате в 19" стойку входит несколько серверов. Стойки бывают разной высоты и глубины.

Комплектующие стоечных серверов чаще всего нестандартные и вообще не совпадают с «бытовым» сектором. Высота 19" серверов обычно выражается в U (unit, стандартный корпус, на жаргоне часто называют "юнит"). Серверы, как правило, встречаются высотой 1U, 2U и 4U. Есть серверы и с большей высотой, но это редкость и они обычно заточены под какое-то узкое применение.

Для установки в стойки выпускаются многие другие продукты, включая сетевые коммутаторы, маршрутизаторы и брандмауэры, патч-панели, студийные аудио- и видеоблоки, блоки бесперебойного питания (UPS), сетевые хранилища (NAS), телефонные станции т.д.

Существует еще и подкатегория стоечных серверов, называемая blade-серверы (dlade анг. - лезвие). Они навного тоньше обычных серверов. Устанавливаются они не в стойку, а в специальную оснастку, предварительно установленную в стойке.

Blade-серверы разработаны для повышения плотности расположения вычислительных блоков в условиях ограниченного пространства. Также этот форм-фактор несколько упрощает обслуживание систем, делая более удобной прокладку кабелей, обеспечивая модульность и лёгкость развёртывания. К стоечным серверам нужно подводить питание, кабели дисплея, сети и т.д., а blade-серверы попросту вставляются в слоты с "горячей" заменой.

Давайте чуть более подробно остановимся на отдельных узлах сервера и их отличиях от «бытового» железа. Традиционно начнем с процессоров. Здесь безраздельно властвуют 2 фирмы: Intel и AMD. Именно эти фирмы выпускают процессоры для абсолютного большинства серверных решений различного уровня. Названия линеек серверных процессоров не менялись достаточно давно: XEON - у Intel, и Opteron для AMD. От «бытовых» процессоров их отличает более гибкое энергопотребление (зависит от нагрузки), расширенная аппаратная поддержка виртуализации (возможность создания на одном сервере нескольких «виртуальных» серверов), лучшая поддержка параллельных процессов и наличие ряда технологий, позволяющих производить мониторинг состояния как отдельных процессоров и ядер, так и сложнейших многопроцессорных систем вцелом.

Процессоры от AMD дешевле, но Intel-овские традиционно считаются более надежными. Обе фирмы выпускают процессоры, которые могут работать только на специфических материнских платах. Таким образом, на плату для процессора AMD невозможно поставить процессор от Intel.

К процессору нужно подбирать соответствующую материнскую плату для сервера. Если вы собираетесь строить многопроцессорную систему с применением виртуальных серверов, то и материнскую плату нужно выбирать с возможностью установки нескольких процессоров.

Кроме поддержки многопроцессорности, современные серверные материнские платы могут иметь массу других полезных функций и устройств, в корне отличных от «бытовых» устройств. Например, несколько встроенных сетевых интерфейсов, что позволяет использовать их как для объединения различных сетей, так и в качестве отдельных каналов связи для виртуальных серверов, созданных на одном железе. Для систем с повышенными требованиями к скорости работы с сетью может стать спасением функция объединения 2 и более сетевых интерфейсов в один, что повысит скорость (пропускная способность интерфейсов суммируется) и надежность (при выходе из строя одного интерфейса, сервер остается доступным). Такие технологии тоже присутствуют в ряде материнских плат.

Серверные материнские платы также могут работать с большими объемами оперативной памяти. Для большинства бытовых систем предел - 4 гБ, а серверные оперируют 8, 16 и более гБ. Это часто совершенно необходимо для нормальной работы сервисов и приложений. Кроме того, количество каналов для работы с память в таких платах увеличено до 6 и более, что дает возможность серверу более эффективно одновременно выполнять множество задач.

Часто такие платы оснащаются встроенной аппаратной поддержкой RAID. RAID (англ. redundant array of independent disks — избыточный массив независимых жёстких дисков) — это массив из нескольких дисков, взаимосвязанных скоростными каналами и воспринимаемых системой как единое целое. В зависимости от типа используемого массива может обеспечивать различные степени отказоустойчивости и быстродействия. Служит для повышения надёжности хранения данных и/или для повышения скорости чтения/записи информации. Сейчас даже в бытовых материнских платах появляется поддержка такого рода массивов, но это лишь бледное отражение тех возможностей, которые имеют серверные аппаратные контроллеры.

Также в этих платах, кроме уже ставших привычными разъемов для присоединения SATA-дисков, есть и разъемы для подключения так называемых SAS-дисков - серверной версии SATA, обеспечивающих более высокую надежность и производительность.

SAS-диски, пришедшие на смену серверным дискам SCSI полностью унаследовали их основные характеризующие винчестер свойства, в том числе - скорость вращения шпинделя (15000 rpm - скорость вращения внутри устройства магнитных пластин, на которых находится информация), что позволяет читать данные с более высокой скоростью. Кроме этого, стандарт SAS позволяет передавать данные параллельными потоками, чего старые винчестеры не умели.

Кроме этого, практически все современные серверные материнские платы оснащаются очень простым графическим контроллером с небольшим количеством выделенной памяти. И это оправдано, так как приложения, требующие мощных видеокарт на серверах не запускаются. Более того, большинство времени к серверу вообще может не быть подключен монитор.

Принцип работы оперативной памяти сервера точно такой же как и в обычных «бытовых» компьютерах. Разница лишь в том, что в серверной памяти встроен аппаратный механизм исправления некоторых видов ошибок для сохранения целостности данных. Это избавляет систему от множества проблем.

Отдельного разговора заслуживают серверные блоки питания. Эти устройства для профессионального сектора специально разработаны с учётом максимальной надёжности и быстроты замены. Даже нормальный бытовой блок питания может устранить последствия одной отсутствующей фазы, но профессиональные решения справляются и с более серьёзными сбоями. В том числе - обеспечивают ещё и защиту от перенапряжения, частично дублируя функционал систем бесперебойного питания (UPS).

Кроме этого, профессиональные блоки питания модульные и обеспечивают избыточность в виде двух модулей. Каждый из таких модулей способен выдать системе достаточное питание. В случае выхода из строя одного блока, система продолжит свою работу от второго блока. Замена такого модуля может быть произведена без отключения сервера.

Таким образом, очевидно, что надежность и удобство использования серверного железа на порядок выше, чем у «бытового». Использование в этом ответственном качестве обычного компьютера — лотерея в чистом виде. Вы готовы рискнуть?

Часто при выборе сервера у пользователей возникает вопрос: Зачем тратить довольно приличную сумму на приобретение сервера, когда можно за вдвое меньшие деньги купить обычный компьютер и он будет работать как сервер? Давайте рассмотрим собственно зачем нужен сервер, и верен ли будет такой подход к решению данного вопроса.

Экономия при отсутствии информации - Финансовые потери в будущем

Одной из наиболее частых ошибок при выборе любого оборудования, в том числе и сервера, является преобладание одного критерия - стоимости. Ошибкой будет как экономия на том, на чем экономить нельзя, так и финансовые траты на ненужные комплектующие. Если сервер предназначен для хранения и обработки данных, прекращение доступа к которым выльется в значительный материальный ущерб для организации, то экономия на сервере будет безумным расточительством и выбрасыванием денег на ветер. Есть и другая крайность - для сервера, на котором просто хранятся редко обновляемые данные или данные небольшого объема, которые можно легко архивировать в нескольких местах, заказывается мощный сервер высокой стоимости. Возникает совершенно очевидный вопрос - чем отличается серверная платформа от специального как бы серверного корпуса, выпускаемого многими фирмами? Наиболее существенные отличия таковы:

1. Платформа имеет конструкцию, жестко ориентированную именно на серверное использование - Возможность установки жестких дисков с горячей заменой. Более продуманная система вентиляции, адаптивный блок питания.

2. Источники питания в платформе рассчитаны на широкий разброс напряжения и частоты сети переменного тока и ориентированы на непрерывную работу с высокой степенью отказоустойчивости.

3. Световая индикация и звуковое оповещение пользователя о сбоях в сервере, т.е. наличие собственных устройств диагностики, не привязанных к конкретным комплектующим.

В чем здесь дело? Дело в том, что серверная платформа рассчитана на любые стандартные жесткие диски, RAID контроллеры, память и т.п..

Настоящий сервер или высокопроизводительный ПК в качестве сервера?

Каждое устройство должно использоваться по назначению - понимание этого позволит избежать убытков, вызванных сбоями в работе целого предприятия. Персональный компьютер предназначен для индивидуального использования. Выход ПК из строя может причинить ущерб только его пользователю. В отличие от ПК сервер отвечает за непрерывное и надежное обслуживание множества пользователей в корпоративной сети. И эта ответственность предъявляет совершенно иные требования к характеристикам и возможностям систем. В отличие от используемого в качестве сервера персонального компьютера, серверы обладают следующими преимуществами:
- возможность установки большего количества процессоров, жестких дисков, большего объема памяти;
- более высокая пропускная способность (несколько независимых шин данных, несколько сетевых адаптеров);
- более высокая надежность за счет дублирования подсистем (блоки питания и процессоры, память, жесткие диски);
- возможность удаленного управления сервером;
- удобство монтажа (в одной стойке площадью менее 1 кв. м может быть смонтировано несколько серверов).

Почему нельзя использовать мощную рабочую станцию в качестве сервера?

Минусы решения использования в качестве сервера обычного персонального компьютера:

1. Первый и самый очевидный минус: надежность такого сервера сопоставима с отказоустойчивостью аналогичной рабочей станции. Но сервер должен обеспечивать ресурсами все подключенные к нему компьютеры организации. Если один из персональных компьютеров выйдет из строя, то все остальные смогут продолжить работу. А если сломается сервер, то не будут нормально функционировать и все остальные персоналки. Организация просто не сможет работать до устранения поломки сервера. А если вдруг еще и информацию на сервере восстановить не удастся, то весь дальнейший бизнес окажется под вопросом. Надежность сервера должна быть значительно выше, чем у обычного ПК.

2. На персональных компьютерах обычно не предусматривается защита данных на случай отказа. Необходимо использование "зеркалирования" (для обеспечения бесперебойной работы сервера при отказе основного из зеркальных дисков) и резервирование данных на случай случайной порчи информации (случайно стерли нужный файл, вирусная атака). Необходимы специальные решения для сохранения данных на сервере при отказе его компонентов.

3. Операционные системы и аппаратная конфигурация, используемые на персональных компьютерах, рассчитаны на работу с 1-2 пользователями. При работе с множеством пользователей сервис для них предоставляется неравномерно, выполнение задач одних пользователей блокирует или сильно замедляет работу других.

Для сервера необходимо использовать серверную операционную систему и компоненты, обеспечивающие одновременную обработку от многих пользователей.

4. Используемые комплектующие для персонального компьютера построены из принципа 40% нагрузки при работе с одним пользователем. При возрастании нагрузки значительно усиливается тепловыделение. Отвод этого дополнительного тепла в персональных системах обычно не предусматривается. Нередко системный блок сервера убирают в глухую нишу или запирают в шкаф (не специализированный), где циркуляция воздуха ограничена и нет притока холодного воздуха к серверу. В результате ПК, работающий в режиме сервера подвержен перегреву. Конфигурация сервера должна поддерживать оптимальные условия работы его компонентов. Компоненты должны быть рассчитаны на длительную работу при высокой нагрузке.

5. Как правило, все понимают, что при неисправности сервера, его можно починить, заменив неисправные компоненты. Но, как правило, запасного комплекта нет. Как нет и резервного сервера, способного взять на себя функции неисправной системы. А ведь вынужденный простой - это незапланированные затраты и недополученная прибыль. Необходимо предусматривать резервирование важных серверных компонентов и возможность их быстрой замены.

Основные отличия сервера от рабочей станции, используемой в качестве сервера:

1. В сервере используются комплектующие, при производстве которых предъявляются повышенные требования к качеству изготовления. Надежность серверных компонентов в несколько раз выше, чем комплектующих для персональных компьютеров.

2. В серверных компонентах применяются специальные наборы микросхем, обеспечивающие дополнительные функции контроля работоспособности, фиксации ошибок, исправления мелких сбоев на аппаратном уровне.

3. Сервер рассчитан на круглосуточную работу при полной загрузке его мощностей. Приняты специальные меры для уменьшения перегрева компонентов сервера по отношению к окружающей среде.

4. Серверы изготавливаются с возможностью использования "горячей" (без остановки работы сервера) замены некоторых компонентов, что значительно может уменьшить время простоя подключенных к нему пользователей.

5. Все основные компоненты сервера сертифицированы для работы с серверными операционными системами. Это гарантия стабильной работы и производительности.

6. Используемые в сервере технические решения в сочетании с серверными ОС обеспечивают более высокую надежность хранения и доступность данных, ее конфиденциальность. Серверная архитектура рассчитана на работу со многими пользователями с высокой производительностью, предоставляя им всем одновременно уровень сервиса в соответствии с установленным для них приоритетом.

Заключение

Рассмотрев и сравнив основные компоненты сервера начального уровня и компьютера, который выступает в качестве сервера, мы убедились что выбор в пользу второго себя не оправдывает. Как в качестве требуемых задач от сервера, так и в плане "Экономичности". Ведь если потребуется увеличение мощности сервера (а это произойдет несомненно, если компания развивается), понадобится менять всю платформу целиком, что приводит к увеличению стоимости совокупного владения, а также убытки связанные с простоем на время замены. А это гораздо большие затраты, нежели чем сомнительная экономия на комплектующих на начальном этапе выбора сервера.

Вы все еще думаете поставить мощный компьютер вместо сервера?

Состав АРМ.

Автоматизированное рабочее место (АРМ) конечного пользователя информационной системой

Назначение и состав АРМ. Характеристика видов обеспечения АРМ

АРМ – это совокупность информационных ресурсов и программно-технических средств, обеспечивающих пользователю обработку данных и автоматизацию управленческих функций в конкретной предметной области.

АРМ имеет проблемно-профессиональную ориентацию и позволяет пользователю перенести на компьютер выполнение типовых повторяющихся операций, связанных с накоплением, систематизацией, хранением, поиском, обработкой, защитой и передачей данных.

Состав АРМ определяется :

Особенностями профессиональной ориентации специалиста;

Уровнем задач управления (тактические, стратегические, прогнозные);

Особенностями решаемых задач (для специалистов: регламентированность документов – повторяемость в сроках, разнообразие нормативно-справочной и оперативной информации и т.д.; для руководителей: установление стратегических целей, планирование, выбор источников финансирования, формирование политики и т.п.).

18. Классификация ЭВМ.

19. Структура ПК.

ПК включает три основных устройства: системный блок, клавиатуру и монитор. Однако для расширения функциональных возможностей ПЭВМ к ней можно подключать различные дополнительные периферийные устройства: печатающие устройства (принтеры), различные манипуляторы (мышь, джойстик, трекбол, световое перо), устройства ввода информации (сканеры, графические планшеты – дигитайзеры), графопостроители и др.

Эти устройства подсоединяются к системному блоку с помощью кабелей через специальные гнезда (разъемы), которые обычно размещаются на задней стенке системного блока. Дополнительные устройства помешаются при наличии свободных гнезд на материнской плате непосредственно в системный блок, например, модем для обмена информацией с другими ПК через телефонную сеть. Как правило, ПК имеют модульную структуру (структура современной ПК изображена на рис.3.1). Все модули связаны общей шиной (системной магистралью).

20. Рабочая станция и сервер.

В любом случае, рабочая станция – это конечная точка взаимодействия специалиста с необходимыми инструментами на базе компьютерной техники. Рабочие станции предназначены для выполнения конечных задач и взаимодействия с оператором.

Сервер – удаленный компьютер, задача которого в том, чтобы выдавать запросы для подключенных к нему конечных клиентов (будь то рабочие станции, терминалы доступа, другие серверы).

Под сервером могут понимать специальную программу, которая отвечает на запросы других программ-клиентов в локальной или глобальной сети. В этом случае в качестве сервера может выступать одно из рабочих мест, назначение которого – обслуживание запросов других клиентов сети.

Или под сервером понимают специальный программно-аппаратный комплекс, состоящий из нескольких мощных компьютеров особой конфигурации, который предназначен исключительно для обработки запросов. То есть это не только специально настроенная программа на одном из рабочих мест в сети, а специальный производительный компьютер или целая их сеть, которые заняты только тем, что отвечают на запросы. Для таких платформ разрабатываются специальные аппаратные конфигурации, которые легко сопрягаются между собой, образуя супер-компьютер (кластер).

Типовые серверы предназначены для:

  • обработки и пересылки почты в сети,
  • обработки запросов к базам данных,
  • обеспечения доступа к веб-ресурсам,
  • перенаправления или распределения трафика в сети (прокси-серверы),
  • хранения и передачи файлов в сети,
  • обеспечения взаимодействия игровых клиентов.

Возможны и другие конфигурации.

Чем сервер отличается от компьютера (рабочей станции)?

Главное свойство сервера – выдача автоматических ответов на запросы подключенных клиентов. А рабочая станция предназначена для работы только с конечным пользователем.

Наша компания предлагает готовые решения рабочих станций, серверное оборудование и программное обеспечение как для рабочих мест, так и для серверов.

21.Классификация компьютерных сетей.

После того, как человечеством были созданы персональные компьютеры, потребовалось создание нового подхода к вопросам организации систем, обрабатывающим данные, а также создание новых технологий в сфере хранения, передачи и использования информации. Несколько позже возникла потребность перейти от использования отдельных вычислительных машин, функционирующих в системах, обрабатывающих данные централизовано к системам, способным обрабатывать данные распределенно. Распределенной обработкой данных называют такую обработку информации, которую выполняют независимые, но связанные между собой компьютеры, представляющие собой распределенную систему. Компьютерной сетью называется совокупность компьютеров, которые соединены между собой каналами связи, что позволяет создать единую систему, полностью удовлетворяющую требования, предъявляемым правилами распределенной обработки информации. Таким образом, главное назначение компьютерных сетей – это совместная обработка данных, в которой участвуют все компоненты системы, независимо от их физического местоположения. Классификация компьютерных сетей предполагает их разделение на типы компьютерных сетей, в зависимости от территориального расположения компьютеров и прочих компонентов относительно друг друга. Таким образом, классификация компьютерных сетей предполагает их разделение на: Глобальные - это вычислительные сети, объединяющие абонентов, которые расположены на большом расстоянии друг от друга – от сотен до десятков тысяч километров. Такие сети дают возможность решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества, а также организовать мгновенный доступ к данным ресурсам; Региональные - это вычислительные сети, связывающие абонентов, которые расположены на меньших, чем в глобальных сетях, но всё же значительных расстояниях. Примером региональной сети может служить сеть большого города или отдельного государства. Локальные - это вычислительные сети, объединяющие абонентов, которые расположенных на относительно небольших расстояниях друг от друга – чаще всего в одном здании или нескольких близкорасположенных зданиях. Это сети предприятий, офисов компаний, фирм и т.п. Кроме того, классификация компьютерных сетей предполагает, что глобальные, региональные и локальные сети могут быть объединены, что даёт возможность создать многосетевые иерархии, которые представляют собой мощнейшие инструменты, позволяющие обрабатывать огромные информационные массивы и обеспечивать практически неограниченный доступ к информационным ресурсам. Помимо прочего, классификация компьютерных сетей, а точнее её понимание даёт возможность построить именно такую систему, которая полностью удовлетворит потребности того или иного предприятия, офиса, города или государства в информации. В общем случае компьютерные сети состоят из трех подсистем, вложенных друг в друга: сеть рабочих станций, сеть серверов и базовая сеть передачи данных. Рабочей станцией (может быть представлена клиентской машиной, рабочим местом, абонентским пунктом, терминалом) называют компьютер, за которым работает абонент вычислительной сети. Сетью рабочих станций является совокупность рабочих станций, а также средств связи, которые призваны обеспечить взаимодействие рабочих станций между собой и сервером. Сервером называют компьютер, который выполняет общие задачи сети и обеспечивает рабочие станции различными услугами. Сетью серверов является совокупность серверов сети, а также средств связи, призванных обеспечить подключение серверов к базовой сети. Базовой сетью передачи данных называют совокупность средств передачи информации между серверами. В состав базовой сети входят каналы связи и узлы связи. Узел связи является совокупностью средств коммутации, а также передачи информации, сосредоточенных в одном пункте. Назначением узла связи является приём данных, которые поступают по каналам связи, а также их передача в каналы, которые ведут к абонентам.

22. Типы каналов передачи данных.

Применяемые в вычислительных сетях каналы передачи данных классифицируются по ряду признаков. Во-первых, по форме представления информации в виде электрических сигналов каналы подразделяют на цифровые и аналоговые. Во-вторых, по физической природе среды передачи данных различают Каналы связи проводные (обычно медные), оптические (как правило, волоконно-оптические), беспроводные (инфракрасные и радиоканалы). В-третьих, по способу разделения среды между сообщениями выделяют упомянутые выше каналы с временным (tdm) и частотным (fdm) разделением. Одной из основных характеристик канала является его пропускная способность (скорость передачи информации, т. е. информационная скорость), определяемая полосой пропускания канала и способом кодирования данных в виде электрических сигналов. Информационная скорость измеряется количеством Битов информации, переданных в единицу времени. Наряду с информационной оперируют бобовой (модуляционной) скоростью, которая измеряется в бодах, т. е. числом изменений дискретного сигнала в единицу времени. Именно Бодовая скорость определяется полосой пропускания линии. Если одно изменение значения дискретного сигнала соответствует нескольким битам, то информационная скорость превышает бедовую. Действительно, если на бодовом интервале (между соседними изменениями сигнала) передается n бит, то число градаций сигнала равно 2n. Например, при числе градаций 16 и скорости 1200 бод

Одному боду соответствует 4 бит/с и информационная скорость составляет 4800 бит/с. С ростом длины линии связи увеличивается затухание сигнала и, следовательно, уменьшаются полоса пропускания и информационная скорость.

23. Цифровые и аналоговые каналы.

Под каналом связи понимают совокупность среды распространения и техни ческих средств передачи между двумя канальными интерфейсами или стыками типа С1 (см рис 1 1). По этой причине стык С1 часто называется канальным стыком.

В зависимости от типа передаваемых сигналов различают два больших класса каналов связи цифровые и аналоговые.


Рис. 25. Цифровые и аналоговые каналы передачи

Цифровой канал является битовым трактом с цифровым (импульсным) сигналом на входе и выходе канала На вход аналогового канала поступает непрерывный сигнал, и с его выхода также снимается непрерывный сигнал (Рис. 25).

Параметры сигналов могут быть непрерывными или принимать только дискретные значения. Сигналы могут содержать информацию либо в каждый момент времени (непрерывные во времени, аналоговые сигналы), либо только в определенные, дискретные моменты времени (цифровые, дискретные, импульсные сигналы).

Цифровыми являются каналы систем ИКМ, ISDN, каналы типа Т1/Е1 и многие другие. Вновь создаваемые СПД стараются строить на основе цифровых каналов, обладающих рядом преимуществ перед аналоговыми.

Аналоговые каналы являются наиболее распространенными по причине длительной истории их развития и простоты реализации. Типичным примером аналогового канала является канал тональной частоты (ктч), а также групповые тракты на 12, 60 и более каналов тональной частоты. Телефонный канал КТСОП, как правило, включает многочисленные коммутаторы, устройства разделения, групповые модуляторы и демодуляторы. Для КТСОП этот канал (его физический маршрут и ряд параметров) будет меняться при каждом очередном вызове.

При передаче данных на входе аналогового канала должно находиться устройство, которое преобразовывало бы цифровые данные, приходящие от DTE, в аналоговые сигналы, посылаемые в канал. Приемник должен содержать устройство, которое преобразовывало бы обратно принятые непрерывные сигналы в цифровые данные. Этими устройствами являются модемы. Аналогично, при передаче по цифровым каналам данные от DTE приходится приводить к виду, принятому для данного конкретного канала. Этим преобразованием занимаются цифровые модемы, очень часто называемые адаптерами ISDN, адаптерами каналов Е1/Т1, линейными драйверами, и так далее (в зависимости от конкретного типа канала или среды передачи).

Термин модем используется широко. При этом необязательно подразумевается какая-либо модуляция, а просто указывается на определенные операции преобразования сигналов, поступающих от DTE для их дальнейшей передачи по используемому каналу. Таким образом, в широком смысле понятия модем и аппаратура канала данных (DCE) являются синонимами.