Сеть с сервером — это сеть, в которой один из компьютеров выполняет функции хранения данных

Обновлено: 21.11.2024

Сетевое оборудование включает в себя все компьютеры, периферийные устройства, интерфейсные карты и другое оборудование, необходимое для обработки данных и обмена данными в сети. НАЖМИТЕ на приведенные ниже условия, чтобы узнать больше об этих элементах сетевого оборудования.

В этом разделе представлена ​​информация о следующих компонентах:

Файловые/сетевые серверы

Один или несколько сетевых серверов являются частью почти каждой локальной сети. Это очень быстрые компьютеры с большим объемом ОЗУ и дискового пространства, а также одна или несколько быстрых сетевых карт. Сетевая операционная система предоставляет инструменты для совместного использования ресурсов сервера и информации с пользователями сети. Включена сложная система обработки разрешений, так что доступ к конфиденциальной информации может быть тщательно адаптирован к потребностям пользователей. Для небольших сетей один сетевой сервер может обеспечивать контроль доступа, совместное использование файлов, принтеров, электронную почту, базу данных и другие службы.

Сетевой сервер может одновременно отвечать на запросы многих пользователей сети. Например, может быть предложено загрузить программу текстового процессора на одну рабочую станцию, получить файл базы данных с другой рабочей станции и сохранить сообщение электронной почты в течение того же периода времени. Для этого требуется компьютер, способный хранить и быстро обмениваться большими объемами информации. При настройке такого сервера решающим фактором обычно является бюджет. Необходимо соблюдать следующие рекомендации:

  • Самый быстрый процессор
  • Большой объем оперативной памяти
  • несколько больших и быстрых жестких дисков
  • Дополнительные слоты расширения
  • Быстрые сетевые карты

Необязательно (если в сети нет других таких устройств):

  • RAID (избыточный массив недорогих дисков) для сохранения больших объемов данных (даже после сбоя диска)
  • Резервное устройство (например, ленточный накопитель DAT, съемные жесткие диски или устройство записи CD/DVD/BluRay)

Рабочие станции

Компьютеры, которыми пользуются люди, в широком смысле относятся к рабочим станциям. Типичная рабочая станция — это компьютер, оснащенный сетевой картой, сетевым программным обеспечением и соответствующими кабелями. Рабочим станциям не обязательно нужны большие жесткие диски для хранения данных, поскольку файлы можно сохранять на файловом сервере. Почти любой компьютер может служить сетевой рабочей станцией.

Ноутбуки/мобильные устройства

Ноутбуки и другие мобильные устройства становятся все более распространенными. Эти устройства обычно имеют скромную внутреннюю память, но достаточно мощности, чтобы служить рабочей станцией для мобильных пользователей. Эти машины почти всегда оснащены беспроводным адаптером, позволяющим быстро подключаться к сети без громоздких кабелей. В школьной среде с хорошим покрытием беспроводной сети пользователь мобильного устройства может свободно перемещаться по кампусу и оставаться постоянно подключенным к сети.

Сетевые карты

Сетевая интерфейсная карта (NIC) обеспечивает физическое соединение между сетью и рабочей станцией. Большинство сетевых карт являются внутренними и входят в стоимость большинства компьютеров. Карты сетевого интерфейса являются основным фактором, определяющим скорость и производительность сети. Рекомендуется использовать самую быструю сетевую карту, доступную для используемого типа рабочей станции.

Наиболее распространенными подключениями к сетевому интерфейсу являются карты Ethernet и беспроводные адаптеры.

Сетевые карты

Карты Ethernet обычно входят в комплект поставки компьютера, хотя дополнительные карты Ethernet можно приобрести и установить на большинстве компьютеров. Карты Ethernet могут содержать разъемы для коаксиального кабеля или кабеля витой пары (или для обоих) (см. рис. 1). Если он предназначен для коаксиального кабеля, соединение будет BNC. Если он предназначен для витой пары, он будет иметь соединение RJ-45. Некоторые карты Ethernet также содержат разъем AUI. Его можно использовать для подключения коаксиального кабеля, витой пары или оптоволоконного кабеля к карте Ethernet. При использовании этого метода к рабочей станции всегда подключен внешний приемопередатчик. На большинстве современных карт Ethernet имеется только разъем RJ-45 (дополнительную информацию о разъемах см. в разделе «Кабели»).

Рис. 1. Ethernet-карта.

Сверху вниз:

Разъемы RJ-45, AUI и BNC

Беспроводные адаптеры

Беспроводные адаптеры есть в большинстве портативных устройств, таких как ноутбуки, смартфоны и планшеты. Внешние беспроводные адаптеры можно приобрести и установить на большинстве компьютеров, имеющих открытый порт USB (универсальная последовательная шина) или неиспользуемый слот расширения. (Дополнительную информацию о разъемах см. в разделе «Кабели».)

Переключатели

  • Обычно конфигурируется с 8, 12 или 24 портами RJ-45.
  • Часто используется в топологии "звезда" или "дерево".
  • Доступно как "управляемое" или "неуправляемое", последнее менее дорогое, но подходит для небольших сетей.
  • прямая замена концентраторов, немедленное сокращение сетевого трафика в большинстве сетей
  • Обычно устанавливается в стандартную металлическую стойку, в которой также могут храниться сетевые серверы, мосты или маршрутизаторы.

Повторители

Поскольку сигнал теряет мощность при прохождении по кабелю, часто необходимо усилить сигнал с помощью устройства, называемого повторителем. Ретранслятор электрически усиливает принимаемый сигнал и ретранслирует его. Повторители могут быть отдельными устройствами или могут быть включены в концентратор. Они используются, когда общая длина сетевого кабеля превышает стандарты, установленные для используемого типа кабеля.

Хорошим примером использования повторителей может быть локальная сеть с топологией "звезда" с неэкранированной витой парой. Ограничение по длине неэкранированной витой пары составляет 100 метров. В наиболее распространенной конфигурации каждая рабочая станция подключается витой парой к многопортовому активному концентратору. Концентратор усиливает все сигналы, которые проходят через него, позволяя общей длине кабеля в сети превышать ограничение в 100 метров.

Мосты

Мост – это устройство, позволяющее разделить большую сеть на две более мелкие и более эффективные сети. Если вы добавляете старую схему проводки и хотите, чтобы новая сеть была актуальной, их можно соединить мостом.

Мост отслеживает информационный трафик на обеих сторонах сети, чтобы передавать пакеты информации в нужное место. Большинство мостов могут «прослушивать» сеть и автоматически определять адрес каждого компьютера по обе стороны моста. Мост может проверять каждое сообщение и, при необходимости, передавать его на другую сторону сети.

Мост управляет трафиком для поддержания оптимальной производительности на обеих сторонах сети. Можно сказать, что мост похож на гаишника на оживленном перекрестке в час пик. Он поддерживает поток информации с обеих сторон сети, но не пропускает ненужный трафик. Мосты можно использовать для соединения различных типов кабелей или физических топологий. Однако они должны использоваться между сетями с одним и тем же протоколом.

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы — это диспетчеры трафика в глобальной сети Интернет. Все маршрутизаторы поддерживают сложные таблицы маршрутизации, которые позволяют им определять соответствующие пути для пакетов, предназначенных для любого адреса. Маршрутизаторы взаимодействуют друг с другом и пересылают сетевые пакеты из сети или в сеть. Вот пример:

Вы хотите что-то найти в Интернете с помощью поисковой системы. Вы открываете браузер на своей рабочей станции. Браузер открывается на пустой странице (обычно не по умолчанию, но подходит для этого примера). Вы вводите «http://www.google.com» в адресную строку URL (универсальный локатор ресурсов) браузера. Программное обеспечение браузера упаковывает введенный вами URL-адрес и отправляет его с запросом IP-адреса на DNS (сервер доменных имен), который был установлен в конфигурации вашего сетевого адаптера. Сервер домена возвращает IP-адрес, например 74.125.67.103 (фактический адрес, возвращенный DNS для google.com 7 июня 2011 г.). Браузер отправляет запрос на этот IP-адрес на сетевую карту, которая объединяет запрос в пакет Ethernet, предназначенный для 74.125.67.103. Сетевая карта отправляет пакет шлюзу вашей сети, который открывает заголовок пакета и определяет, что пакет отправляется из вашей сети в поисках адреса 74.125.67.103. Маршрутизатор вашей сети имеет таблицы маршрутизации, которые он строит на основе связи с другими маршрутизаторами и потенциально дополняет «статическими маршрутами», то есть особыми путями, добавленными администраторами вашей сети, чтобы упростить или ускорить доступ к определенным сетям или сократить некоторых случаях невозможно. В этом случае я обнаружил, что мой маршрутизатор знает о другом маршрутизаторе у моего интернет-провайдера (интернет-провайдера), у которого, в свою очередь, есть еще несколько маршрутизаторов, которые все находятся в сетях, в которых я являюсь всего лишь небольшим узлом, очень похоже на поиск атома молекула пылинки на скале на луне планеты солнца галактики вселенной. В любом случае пакет передается от маршрутизатора к маршрутизатору, каждый раз перемещаясь из подсетей отправителя пакета к маршрутизатору, который будет знать, где находится нужный сервер. Наконец, пакет достигает маршрутизатора сети по адресу 74.125.67.103, который добросовестно доставляет пакет на сервер по этому IP-адресу. Сервер тщательно обрабатывает ответ и отправляет ответ обратно, который следует тому же процессу, чтобы получить ответ «Да. Продолжайте» обратно запрашивающей стороне. Фух. И это только первоначальный запрос.

В то время как мосты знают адреса всех компьютеров на каждой стороне сети, маршрутизаторы знают адреса других маршрутизаторов, которые, в свою очередь, знают о своих собственных сетях.Маршрутизаторы могут даже «прослушивать» целые сети, чтобы определить, какие участки наиболее загружены, а затем перенаправлять данные по этим участкам до тех пор, пока перегрузка трафика не будет устранена.

Итак, маршрутизаторы — это сетевые шлюзы. Они перемещают сетевые пакеты из одной сети в другую, и многие из них могут при необходимости конвертировать из одного сетевого протокола в другой. Маршрутизаторы выбирают лучший путь для маршрутизации сообщения на основе адреса назначения пакета. Маршрутизатор может направлять трафик, чтобы предотвратить лобовые столкновения, и достаточно умен, чтобы знать, когда направлять трафик по проселочным дорогам и кратчайшим дорогам.

Если у вас есть школьная локальная сеть, которую вы хотите подключить к Интернету, вам потребуется приобрести маршрутизатор. В этом случае маршрутизатор служит посредником между информацией в вашей локальной сети и Интернетом. Он также определяет лучший маршрут для отправки данных через Интернет.

Брандмауэры

Брандмауэр – это сетевое устройство, которое устанавливается на входе в локальную сеть при соединении сетей, особенно при подключении частной сети к общедоступной сети, например к Интернету. Брандмауэр использует правила для фильтрации входящего и исходящего трафика частной сети, чтобы защитить пользователей и данные частной сети от злонамеренных хакеров.

Брандмауэры бывают аппаратными или программными, в зависимости от их предполагаемого использования. Брандмауэр, используемый для защиты сети, представляет собой аппаратное устройство, которое должно быть установлено в сети между маршрутизатором и сетью. Почти все аппаратные брандмауэры будут иметь как минимум два порта, помеченных как «Надежный» и «Ненадежный». Эти термины подразумевают истинную природу ответственности брандмауэра перед частной сетью. Общедоступная сеть подключена к недоверенному сетевому порту, а частная сеть подключена к доверенному порту.

  • Разрешить исходящий трафик всем (все пользователи частной сети могут делать все что угодно в общедоступной сети)
  • Запретить все входящие (настройка по умолчанию, запрещающая весь трафик с общедоступного или ненадежного порта на частный порт)
  • Разрешить входящий порт 80 (разрешить интернет-веб-трафику входить в сеть для поиска веб-серверов)
  • Разрешить входящий порт 80, предназначенный для 170.200.201.25 (разрешить входящий веб-трафик на определенный веб-сервер в вашей частной сети)
  • Запретить входящий трафик с 201.202.1.1/24 (запретить весь входящий трафик с определенного IP-адреса или диапазона адресов)

Программные брандмауэры обычно входят в состав современных операционных систем для рабочих станций и серверов. Они работают так же, как аппаратные брандмауэры, за исключением того, что они фильтруют входящий и исходящий трафик самой машины. Эти программные брандмауэры обычно остаются незамеченными пользователями компьютеров и требуют внимания только в тех случаях, когда приложение, подключенное к Интернету, не работает должным образом. В таких случаях программный брандмауэр всегда следует считать «подозрительным». Проблема легко решается путем установки правила исключения в брандмауэре для программного обеспечения, которое пытается установить связь.

4202 E. Fowler Ave., EDU162

Тампа, Флорида 33620

Доктор. Рой Винкельман, директор

Эта публикация была подготовлена ​​в рамках гранта Министерства образования Флориды.

Информация, содержащаяся в этом документе, основана на информации, доступной на момент публикации, и может быть изменена. Несмотря на то, что были предприняты все разумные усилия для включения точной информации, Флоридский центр учебных технологий не дает никаких гарантий в отношении точности, полноты или пригодности информации, представленной здесь, для какой-либо конкретной цели. Ничто в данном документе не может быть истолковано как рекомендация использовать какой-либо продукт или услугу в нарушение существующих патентов или прав третьих лиц.

Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.

Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .

План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

Стандарт безопасности данных платежных приложений (PA-DSS) – это набор требований, призванных помочь поставщикам программного обеспечения в разработке безопасных .

Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .

Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

Коэффициент усиления записи (WAF) – это числовое значение, представляющее объем данных, передаваемых контроллером твердотельного накопителя (SSD) .

API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.

Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

Сервер — это компьютер или система, которая предоставляет ресурсы, данные, службы или программы другим компьютерам, известным как клиенты, по сети. Теоретически всякий раз, когда компьютеры совместно используют ресурсы с клиентскими машинами, они считаются серверами. Существует множество типов серверов, включая веб-серверы, почтовые серверы и виртуальные серверы.

Отдельная система может предоставлять ресурсы и одновременно использовать их из другой системы. Это означает, что устройство может быть и сервером, и клиентом одновременно.

Некоторые из первых серверов были мейнфреймами или миникомпьютерами. Миникомпьютеры были намного меньше мэйнфреймов, отсюда и название. Однако по мере развития технологий они стали намного крупнее настольных компьютеров, что сделало термин «микрокомпьютер» несколько абсурдным.

Изначально такие серверы были подключены к клиентам, известным как терминалы, которые не выполняли никаких реальных вычислений. Эти терминалы, называемые «тупыми терминалами», существовали просто для того, чтобы принимать ввод с клавиатуры или устройства чтения карт и возвращать результаты любых вычислений на экран дисплея или принтер. Фактические вычисления выполнялись на сервере.

Позже серверы часто представляли собой отдельные мощные компьютеры, подключенные по сети к набору менее мощных клиентских компьютеров. Эту сетевую архитектуру часто называют моделью клиент-сервер, в которой и клиентский компьютер, и сервер обладают вычислительной мощностью, но некоторые задачи делегируются серверам. В предыдущих вычислительных моделях, таких как модель мэйнфрейм-терминал, мейнфрейм действовал как сервер, хотя и не назывался под этим именем.

По мере развития технологий менялось и определение сервера. В наши дни сервер может быть не чем иным, как программным обеспечением, работающим на одном или нескольких физических вычислительных устройствах. Такие серверы часто называют виртуальными серверами. Первоначально виртуальные серверы использовались для увеличения количества серверных функций, которые мог выполнять один аппаратный сервер. Сегодня виртуальные серверы часто управляются третьей стороной на оборудовании через Интернет, что называется облачными вычислениями.

Сервер может быть предназначен для выполнения одной задачи, например, почтовый сервер, который принимает и хранит электронную почту, а затем предоставляет ее запрашивающему клиенту. Серверы также могут выполнять несколько задач, таких как файловый сервер и сервер печати, которые одновременно хранят файлы и принимают задания на печать от клиентов, а затем отправляют их на сетевой принтер.

Как работает сервер

Для работы в качестве сервера устройство должно быть настроено на прослушивание запросов от клиентов по сетевому подключению. Эта функция может существовать как часть операционной системы в виде установленного приложения, роли или их сочетания.

Например, операционная система Microsoft Windows Server предоставляет функции прослушивания клиентских запросов и ответа на них. Дополнительно установленные роли или службы увеличивают количество типов клиентских запросов, на которые может отвечать сервер. В другом примере веб-сервер Apache отвечает на запросы интернет-браузера через дополнительное приложение Apache, установленное поверх операционной системы.

Когда клиенту требуются данные или функции с сервера, он отправляет запрос по сети. Сервер получает этот запрос и отвечает соответствующей информацией. Это модель запроса и ответа в сети клиент-сервер, также известная как модель вызова и ответа.

Сервер часто выполняет множество дополнительных задач в рамках одного запроса и ответа, включая проверку личности отправителя запроса, проверку наличия у клиента разрешения на доступ к запрошенным данным или ресурсам, а также правильное форматирование или возврат требуемого ответа. ожидаемым образом.

Типы серверов

Существует множество типов серверов, выполняющих разные функции. Многие сети содержат один или несколько распространенных типов серверов:

Файловые серверы

Файловые серверы хранят и распространяют файлы. Несколько клиентов или пользователей могут совместно использовать файлы, хранящиеся на сервере.Кроме того, централизованное хранение файлов предлагает более простые решения для резервного копирования или отказоустойчивости, чем попытки обеспечить безопасность и целостность файлов на каждом устройстве в организации. Аппаратное обеспечение файлового сервера может быть спроектировано так, чтобы максимизировать скорость чтения и записи для повышения производительности.

Серверы печати

Серверы печати позволяют управлять функциями печати и распределять их. Вместо того, чтобы подключать принтер к каждой рабочей станции, один сервер печати может отвечать на запросы печати от множества клиентов. Сегодня некоторые более крупные и высокопроизводительные принтеры поставляются со встроенным сервером печати, что устраняет необходимость в дополнительном сервере печати на базе компьютера. Этот внутренний сервер печати также функционирует, отвечая на запросы печати от клиента.

Серверы приложений

Серверы приложений запускают приложения вместо клиентских компьютеров, выполняющих приложения локально. Серверы приложений часто запускают ресурсоемкие приложения, совместно используемые большим количеством пользователей. Это избавляет каждого клиента от необходимости иметь достаточно ресурсов для запуска приложений. Это также избавляет от необходимости устанавливать и поддерживать программное обеспечение на многих компьютерах, а не только на одном.

DNS-серверы

Серверы системы доменных имен (DNS) — это серверы приложений, которые обеспечивают разрешение имен для клиентских компьютеров путем преобразования имен, понятных людям, в машиночитаемые IP-адреса. Система DNS представляет собой широко распространенную базу данных имен и других DNS-серверов, каждый из которых может использоваться для запроса неизвестного имени компьютера. Когда клиенту нужен адрес системы, он отправляет DNS-запрос с именем нужного ресурса на DNS-сервер. DNS-сервер отвечает необходимым IP-адресом из своей таблицы имен.

Почтовые серверы

Почтовые серверы — очень распространенный тип серверов приложений. Почтовые серверы получают электронные письма, отправленные пользователю, и хранят их до тех пор, пока клиент не запросит их от имени указанного пользователя. Наличие почтового сервера позволяет правильно настроить одну машину и постоянно подключать ее к сети. После этого он готов отправлять и получать сообщения, а не требует, чтобы на каждом клиентском компьютере постоянно работала собственная подсистема электронной почты.

Веб-серверы

Одним из самых распространенных типов серверов на современном рынке является веб-сервер. Веб-сервер — это особый тип сервера приложений, на котором размещаются программы и данные, запрашиваемые пользователями через Интернет или интрасеть. Веб-серверы отвечают на запросы от браузеров, запущенных на клиентских компьютерах, для веб-страниц или других веб-служб. Общие веб-серверы включают веб-серверы Apache, серверы Microsoft Internet Information Services (IIS) и серверы Nginx.

Серверы баз данных

Объем данных, используемых компаниями, пользователями и другими службами, ошеломляет. Большая часть этих данных хранится в базах данных. Базы данных должны быть доступны нескольким клиентам в любой момент времени, и для этого может потребоваться огромное количество дискового пространства. Обе эти потребности хорошо подходят для размещения таких баз данных на серверах. Серверы баз данных запускают приложения баз данных и отвечают на многочисленные запросы клиентов. Общие приложения сервера баз данных включают Oracle, Microsoft SQL Server, DB2 и Informix.

Виртуальные серверы

Виртуальные серверы штурмом захватывают мир серверов. В отличие от традиционных серверов, которые устанавливаются как операционная система на машинном оборудовании, виртуальные серверы существуют только в рамках специализированного программного обеспечения, называемого гипервизором. Каждый гипервизор может одновременно запускать сотни или даже тысячи виртуальных серверов. Гипервизор представляет серверу виртуальное оборудование, как если бы это было реальное физическое оборудование. Виртуальный сервер, как обычно, использует виртуальное оборудование, а гипервизор передает фактические потребности в вычислениях и хранении на нижележащее реальное оборудование, которое совместно используется всеми другими виртуальными серверами.

Прокси-серверы

Прокси-сервер действует как посредник между клиентом и сервером. Часто используемый для изоляции клиентов или серверов в целях безопасности, прокси-сервер принимает запрос от клиента. Вместо ответа клиенту он передает запрос другому серверу или процессу. Прокси-сервер получает ответ от второго сервера, а затем отвечает исходному клиенту, как если бы он отвечал сам. Таким образом, ни клиенту, ни отвечающему серверу не нужно напрямую подключаться друг к другу.

Серверы мониторинга и управления

Некоторые серверы предназначены для мониторинга или управления другими системами и клиентами. Существует множество типов серверов мониторинга. Некоторые из них прослушивают сеть и получают каждый клиентский запрос и ответ сервера, но некоторые сами не запрашивают данные и не отвечают на них.Таким образом, сервер мониторинга может отслеживать весь сетевой трафик, а также запросы и ответы клиентов и серверов, не мешая этим операциям. Сервер мониторинга будет отвечать на запросы от клиентов мониторинга, таких как те, которыми управляют сетевые администраторы, следящие за состоянием сети.

Структуры серверов

Концепция серверов так же стара, как и сама сеть. В конце концов, смысл сети в том, чтобы позволить одному компьютеру общаться с другим компьютером и распределять либо работу, либо ресурсы. С тех пор вычислительная техника развивалась, что привело к появлению нескольких типов серверных структур и аппаратного обеспечения.

Мейнфрейм или миникомпьютер (AS/400)

Можно сказать, что первоначальные серверы, мэйнфреймы, а позже и миникомпьютеры решали почти все вычислительные задачи, кроме взаимодействия с пользователем через экран и клавиатуру, которые предоставлялись клиентской системе.

Сервер компьютерного оборудования

Следующая крупная волна серверов включала компьютерные серверы. Во многих отношениях эти серверы были не чем иным, как более крупными и мощными настольными компьютерами. Такие серверы, как правило, были более дорогими и занимали гораздо больше памяти и дискового пространства, чем большинство клиентских компьютеров. Каждый сервер по-прежнему был автономным блоком со своей материнской платой, процессором, памятью, дисководами и блоком питания. Подобные серверы часто хранились в помещениях с кондиционерами, называемых серверными, а позже были закреплены в стойках для лучшего хранения и доступности.

Блейд-серверы

Исходное компьютерное серверное оборудование было большим и хранилось в стеллажах, которые могли вместить сотни фунтов. Однако со временем более быстрые средства подключения оборудования привели к тому, что части сервера были извлечены из одного автономного устройства. Благодаря удалению жестких дисков, устранению внутреннего охлаждения и продолжающейся миниатюризации вычислительных частей серверы в конечном итоге были уменьшены до одного тонкого сервера, известного как блейд-сервер. Хотя блейд-серверы по-прежнему хранятся в стойках в серверных, они меньше по размеру и их легче заменить.

Объединение серверов

Даже до виртуализации серверы извлекались из стандартной модели операционной системы с одним сервером, установленной на аппаратном компьютере. Такие технологии, как сетевое хранилище, избавили сервер от необходимости иметь собственное хранилище. Другие технологии, такие как зеркалирование и кластеризация, позволяли объединять части оборудования в более крупные и мощные серверы. Такой сервер может состоять из нескольких блейд-модулей, нескольких подключенных устройств хранения данных и внешнего источника питания, и каждую часть можно заменять на другую во время работы сервера.

Виртуальные серверы

Для виртуальных серверов по-прежнему требуется аппаратное обеспечение, но на этом оборудовании теперь работает другой процесс, известный как гипервизор. В некоторых случаях, таких как Microsoft Hyper-V, полная операционная система продолжает работать на самом оборудовании. В других случаях так называемые «голые» гипервизоры могут быть установлены непосредственно на серверное оборудование. В обоих случаях само оборудование часто распределено по массиву блейд-серверов, сетевых хранилищ и блоков питания, что приводит к среде, в которой невозможно сказать, где заканчивается один отдельный сервер и начинается другой.

Серверы действуют как обработчики данных для профессионального и частного использования. Независимо от того, работаете ли вы в должности ИТ-специалиста или управляете социальными сетями в маркетинговой фирме, важно понимать, как работают серверы, чтобы иметь доступ к данным через сетевые приложения. Как только вы узнаете основные принципы работы сервера, вы сможете использовать его возможности обработки через локальную сеть или платформу виртуальных облачных вычислений. В этой статье мы расскажем о типах серверов и о том, как они работают.

Что такое серверы?

Серверы – это устройства для хранения и обработки больших объемов данных, которые существуют либо в виде оборудования, либо в виде виртуальных хранилищ, расположенных в Интернете. Компьютеры или программные системы действуют как серверы, подключенные к сети.

Сервером может быть любое устройство, которое обменивается и сохраняет информацию. Серверы могут хранить и обрабатывать информацию в своей собственной системе или запрашивать ее у другой.

Серверы начинались как небольшие устройства, которые просто передавали данные на более функциональный компьютер, а затем увеличивались в размерах и могли выполнять более сложные функции. Теперь виртуальные серверы существуют на платформах облачных вычислений, размещенных в Интернете.

Типы серверов

Ниже приведен список всех основных типов серверов:

1. Веб-сервер

Веб-сервер с открытым исходным кодом используется для доступа к всемирной паутине через общедоступное программное обеспечение. Эти серверы соединяют сохраненную информацию с веб-сайта в Интернете с вашим собственным компьютером. Веб-серверы хранят информацию для Интернета, которая извлекается с помощью кода «HTTP» и отправляется в ваш веб-браузер. Это один из наиболее широко используемых типов серверов.

2. Прокси-сервер

Прокси-серверы действуют как мост между хост-сервером и клиентским сервером. Прокси-сервер отправляет данные с веб-сайта на IP-адрес вашего компьютера после прохождения через прокси-сервер. Эта практика добавляет уровень безопасности, поскольку информация запрашивается, а затем передается от источника к прокси-серверу, а не напрямую от клиента к другому пользователю. Прокси-сервер может отфильтровывать различные вредоносные интернет-объекты.

3. Виртуальная машина (ВМ)

Как следует из названия, виртуальные машины хранят и подключают данные строго через виртуальное пространство. Для создания виртуальной машины ИТ-команды используют гипервизор, также известный как монитор виртуальных машин (VMM), который представляет собой программное обеспечение, способное запускать тысячи виртуальных машин только на одном физическом оборудовании. Этот метод виртуализации серверов широко используется для передачи и хранения данных, поскольку они являются наиболее экономичным типом серверов.

4. Сервер протокола передачи файлов (FTP)

FTP-серверы используются для перемещения файлов с одного компьютера на другой. Загруженные файлы перемещаются с вашего компьютера на сервер, а загруженные файлы извлекаются с сервера на ваше устройство. Протокол передачи файлов также относится к методу использования сервера для подключения одного компьютера к другому для безопасного обмена данными.

5. Сервер приложений

Эти серверы соединяют клиентов с программными приложениями через подключения к виртуальному серверу. Это позволяет пользователям обходить загрузку данных на собственное оборудование для доступа к приложениям. Серверы приложений могут эффективно размещать большие объемы данных приложений для многих пользователей одновременно, что делает их идеальными для бизнеса.

6. Файловый сервер

Файловый сервер хранит файлы данных для нескольких пользователей. Они позволяют быстрее извлекать данные и сохранять или записывать файлы на компьютер. Это базовый тип сервера, который обычно используется организациями, где большому количеству пользователей требуется доступ к файлам, которые удобнее и безопаснее хранить на сервере, чем на персональном компьютере.

7. Сервер базы данных

Серверы баз данных функционируют как большие пространства для хранения, которые организации используют и имеют к ним доступ для запуска нескольких программ в соответствии со своими потребностями. Сервер базы данных может работать независимо от любой архитектуры базы данных.

8. Почтовый сервер

Почтовый сервер хранит и доставляет почту клиентам через платформы службы электронной почты. Поскольку почтовые серверы настроены на постоянное подключение к сети, отдельные пользователи могут получать доступ к своей электронной почте без запуска каких-либо систем на своих устройствах.

9. Сервер печати

Сервер печати удаленно подключается к локальным компьютерам для печати по сети. Эти серверы дают предприятиям возможность использовать один принтер для обслуживания всего отдела. Некоторые принтеры даже поставляются со встроенным сервером, готовым к подключению к сети после их установки в офисе.

10. Сервер системы доменных имен (DNS)

Эти серверы преобразуют удобочитаемые имена компьютерных доменов в IP-адреса на языке программирования. DNS-сервер получает данные поиска от пользователя и находит запрошенный адрес для доставки на клиентское устройство.

11. Сервер для совместной работы

Если работу необходимо разделить между несколькими пользователями, сервер для совместной работы упрощает подключение. Эти серверы позволяют обмениваться и хранить файлы, приложения и другие большие объемы данных.

12. Игровой сервер

Крупные игровые сети используют серверы для подключения пользователей со всего мира. На этих серверах размещаются многопользовательские онлайн-игры.

13. Сервер мониторинга и управления

Серверы мониторинга и управления выполняют несколько функций. Во-первых, они записывают и отслеживают цифровые транзакции и получают запросы пользователей. Другие просто контролируют и не принимают активного участия в операциях пользователей. Серверы мониторинга реагируют на запросы сетевых администраторов, которые исследуют состояние сети, чтобы проверить наличие угроз или ошибок в системе.

Как работают серверы?

Серверы работают несколькими способами для подключения пользователей к различным функциям обработки данных. Они содержат большие объемы данных для организаций и делают их доступными для пользователей через внутренние сети или через Интернет. Они отвечают на запросы пользователей для извлечения соответствующих файлов из хранимых или взаимосвязанных источников данных. Они также работают в тандеме с операционной системой, чтобы лучше слушать запросы пользователей и отвечать на них.

ИТ-специалисты могут увеличить функциональность сервера, установив программное обеспечение, которое создает дополнительные роли, такие как ответы на запросы веб-сайтов из интернет-браузера. Серверы также могут выступать в качестве средств защиты для проверки личности пользователей перед предоставлением доступа к сети.

Компоненты сервера

Физические серверы состоят из следующих частей:

Материнская плата. Материнская плата соединяет все части сервера. Размер материнской платы определяет объем хранилища и количество жестких дисков, которые можно подключить к серверу.

Центральный процессор (ЦП): ЦП управляет всеми функциями сервера. Это центр всей обработки внутри серверного устройства. ЦП оценивается по скорости обработки.

Память. Эта часть сервера определяет объем доступного хранилища. Память должна быть совместима с материнской платой.

Жесткие диски. На жестком диске хранятся как пользовательские данные, так и данные программного обеспечения компьютера. Он использует карту контроллера для оптимальных функций обработки. Для сервера с большими объемами данных может потребоваться несколько жестких дисков.

Сетевое подключение. Для работы серверу необходимо подключение к сети. Хорошее сетевое соединение гарантирует, что сервер сможет получать запросы пользователей и отвечать на них. Многие материнские платы уже содержат сетевой адаптер, однако, если его нет, серверу потребуется установленное внешнее сетевое подключение.

Электропитание. Серверы, предоставляющие данные большому количеству клиентов, нуждаются в более мощном источнике питания, чем обычный персональный компьютер. Большинству серверов требуется блок питания мощностью не менее 300 Вт.

Что такое серверная архитектура?

Архитектура сервера – это схема функционирования сервера. Под архитектурой сервера понимается компоновка сервера в его эксплуатационных возможностях.

После того, как количество сотрудников перерастет число сотрудников, организации потребуется способ обмена информацией. Представьте себе цветочный магазин с двадцатью сотрудниками. Человеку, который принимает заказы по телефону, нужен доступ к списку клиентов магазина, как и курьеру и бухгалтеру. Теперь в магазине может быть один компьютер, и каждый может им пользоваться. Однако более вероятно, что компьютеров несколько (несколько для продавцов, один для доставки и один для бухгалтерии). В этом случае каждый должен быть уверен, что записи клиентов обновляются на всех компьютерах каждый раз, когда требуется изменение.

Сети

Аналогичным образом многие компании хотят, чтобы на их персональных компьютерах работало их собственное программное обеспечение, и они независимо обрабатывали данные. Но они также хотят, чтобы люди совместно использовали базы данных, файлы и принтеры, и они хотят, чтобы они совместно использовали прикладное программное обеспечение, которое выполняет определенные задачи, включая обработку текстов, создание электронных таблиц и управление ими, разработку графических презентаций и производство высококачественных печатных документов (публикация на компьютере).

Решением в обоих случаях является сеть — соединение компьютеров друг с другом. Два основных типа сетей различаются в зависимости от географического охвата:

  • Локальная сеть (LAN) связывает компьютеры, находящиеся в непосредственной близости — в одном здании или офисном комплексе. Они могут быть соединены кабелями или с помощью беспроводной технологии. В вашем университете может быть система локальной сети, которая дает вам доступ к таким ресурсам, как регистрационная информация, пакеты программного обеспечения и принтеры. На рис. 1 «Локальная сеть (ЛВС)» ниже показана локальная сеть, подключенная к другой сети с помощью шлюза — процессора, который позволяет разнородным сетям взаимодействовать друг с другом.

Рисунок 1. Локальная сеть (LAN)

  • Поскольку глобальная сеть (WAN) охватывает относительно большую географическую территорию, ее компьютеры связаны телефонными линиями, беспроводной технологией или даже спутником.

Как и в случае с сетью на рис. 1 (Локальная сеть), некоторые сети представляют собой системы клиент-сервер , включающие несколько клиентских компьютеров (используемых сотрудниками для ввода и извлечения данных) и сервер. (где хранится база данных и программы, используемые для обработки данных). Такая настройка экономит время и деньги и позволяет распространять более точную информацию.

Облачные вычисления

Что такое облачные вычисления? Посмотрите следующее видео, в котором описываются некоторые виды использования и преимущества облачных вычислений.

Возможно, вы удивитесь, узнав, что уже пользуетесь облачными сервисами, то есть используете Facebook (что очень вероятно, ведь простое упоминание Facebook здесь может побудить вас прекратить изучение и просмотреть страницы своих друзей). ). Откуда вы знаете, что Facebook — это облачное приложение? Помните трюк: просто замените слово «Интернет» на «облако». Компьютерное приложение Facebook позволяет хранить информацию о себе и делиться ею с другими через Интернет.

Бизнес-приложения

Подумайте о функциональных областях бизнеса, которые вы рассмотрели в этом тексте: бухгалтерский учет, финансы, управление персоналом, управление, маркетинг, операции и дизайн продукта.Теперь представьте, что вы — Катрина Лейн, старший вице-президент и главный технический директор Caesars Entertainment, отвечающая за информационные технологии, необходимые для выполнения множества задач во всех этих функциональных областях. Вы сидите за своим столом, когда Гэри Лавман, главный исполнительный директор Caesars, входит и сообщает вам новости. Компания Caesars только что приобрела казино и курорт Planet Hollywood в Лас-Вегасе и в 2012 году откроет два новых казино в штате Огайо. Это хорошая новость для компании, но вам и вашим сотрудникам придется много работать.

Вы задаетесь вопросом, не пора ли поручить некоторые из ваших вычислительных задач технологической фирме, специализирующейся на облачных вычислениях. Вы помните пример, который действительно имеет смысл. Прямо сейчас, когда Microsoft выпускает новую версию Word, Caesars должен платить 350 долларов за ПК за последнюю версию. Не было бы более разумным арендовать использование программы Microsoft Word у поставщика облачных услуг, скажем, за 5 долларов в месяц (или 60 долларов в год)? Учитывая, что среднее время между новыми выпусками Word составляет два года, общая стоимость вашего ПК составит 120 долларов (2 × 60 долларов) — экономия около 230 долларов на ПК (350–120 долларов). Ваши сотрудники не будут возражать; вместо того, чтобы работать в автономном режиме, они просто входили в Интернет и работали со своей онлайн-версией, используя файлы, которые были сохранены для них. А вашим ИТ-специалистам понравится, что им не нужно будет устанавливать новую версию Word на все ваши компьютеры.

Группа предоставления услуг

Компании могут заключать контракты на различные услуги облачных вычислений. Рассмотренный ранее пример Microsoft Word классифицируется как программное обеспечение как услуга (SaaS). Этот тип услуг дает компаниям доступ к большому ассортименту пакетов программного обеспечения без необходимости вкладывать средства в оборудование или устанавливать и поддерживать программное обеспечение на своих собственных компьютерах. Имеющееся программное обеспечение, включающее системы электронной почты и совместной работы, а также программы управления взаимоотношениями с клиентами, может быть настроено и использоваться отдельным клиентом или совместно использоваться несколькими клиентами. Второй тип услуг называется «инфраструктура как услуга» (IaaS). Вместо предоставления пользователям программного обеспечения технологическая фирма, предлагающая инфраструктуру как услугу, предоставляет оборудование, включая серверы, центральные процессоры, сетевое оборудование и дисковое пространство. Наиболее успешным поставщиком IaaS является Amazon Web Services. Компания сдает в аренду вычислительную мощность и хранилище пользователям, которые получают доступ к своим данным через Интернет. Последняя модель «как услуга» называется «платформа как услуга» (PaaS). Те, кто предлагает платформу как услугу, предоставляют услуги, которые позволяют пользователям разрабатывать индивидуальные веб-приложения. Поскольку веб-приложения не нужно начинать с нуля, а нужно строить на существующих платформах, предоставляемых поставщиком услуг, веб-приложения можно разрабатывать быстро.

Преимущества и недостатки облачных вычислений

Принимая окончательное решение (в качестве главного технического директора Caesars), вы должны учитывать следующие преимущества и недостатки облачных вычислений:

Преимущества

Перенос некоторых ИТ-функций Caesars в облако даст ряд преимуществ:

  1. Экономия затрат. «Аренда» программного обеспечения, а не его покупка, Caesars может сократить свои расходы. Ежемесячная плата за «использование» программного обеспечения, как правило, меньше, чем совокупная стоимость покупки, установки и обслуживания программного обеспечения внутри компании. Что касается оборудования, размещение данных Caesars на объектах поставщика услуг, а не внутри компании, снижает большие денежные затраты, необходимые для создания и обслуживания центров обработки данных.
  2. Скорость доставки. Приобретение и установка программного обеспечения и оборудования для обработки данных может занять много времени. Поставщик услуг облачных вычислений может запустить приложения Caesars всего за несколько недель.
  3. Масштабируемость. Компания Caesars постоянно расширяется как по количеству принадлежащих ей казино, так и по географическому признаку. В этой постоянно меняющейся среде трудно оценить уровень наших технологических потребностей. Если мы переоцениваем наши требования, мы в конечном итоге платим за технологии, которые нам не нужны. Если мы недооцениваем, эффективность падает, а опыт для наших клиентов уменьшается. Используя облачные вычисления, мы можем иметь в своем распоряжении именно то, что нам нужно в любой момент времени.
  4. Сотрудники могут быть мобильными. Использование облачных вычислений освободит сотрудников от их рабочих мест и позволит им работать, где бы они ни находились. По мере того, как приложения перемещаются в облако, все, что нужно нашим сотрудникам для подключения к своим «офисам», — это Интернет. Это преимущество мобильности также облегчает сотрудникам совместную работу над проектами и общение с другими сотрудниками компании.
  5. Персонал по информационным технологиям. Несмотря на то, что наш нынешний персонал чрезвычайно квалифицирован и предан делу, поиск опытного и знающего персонала является постоянной проблемой, особенно в индустрии казино, которая страдает от исторически высокой текучести кадров.Используя облачные вычисления, мы сокращаем наши потребности в человеческих ресурсах, перекладывая часть нашей работы на сторонних поставщиков, которые могут нанимать и удерживать высококвалифицированных специалистов (отчасти потому, что ИТ-специалистам нравится работать в технологических компаниях).

Недостатки

Хотя преимущества перехода в облачную среду превосходят недостатки, следующие недостатки вызывают беспокойство:

  1. Нарушение работы Интернет-службы. Если Caesars перенесет некоторые из своих приложений в облако, ее сотрудники смогут работать с этими приложениями на любом устройстве и в любом месте, если у них есть подключение к Интернету. Но что делать, если Интернет недоступен из-за сбоя? В зависимости от продолжительности сбоя это может создать серьезные проблемы для Caesars.
  2. Безопасность. Многие компании неохотно доверяют свои данные поставщикам облачных услуг, опасаясь, что они могут стать доступными для неуполномоченных лиц или преступников. Это особая проблема для компании Caesars, которая собирает и хранит конфиденциальную информацию о клиентах и ​​должна постоянно следить за мошенническими действиями сотрудников и клиентов.
  3. Сбой системы поставщика услуг. Организации, рассматривающие возможность перехода в облако, обоснованно обеспокоены возможностью сбоя компьютерной службы на объектах их поставщиков услуг. Похоже, это беспокойство было оправданным. В апреле 2011 года у Amazon Web Service (ведущего поставщика облачных услуг) произошел сбой в одном из крупных центров обработки данных, подключенных к Интернету. В результате сбоя его система вышла из строя, а веб-сайты ряда компаний, в том числе основанная на определении местоположения социальная сеть Foursquare, были отключены. Потребовалось более тридцати шести часов, чтобы все семьдесят или около того сайтов, вышедших из строя, заработали.

Идти или не идти?

КЛЮЧЕВЫЕ ВЫВОДЫ

  • После того как количество сотрудников в организации увеличится, ей необходимо объединить отдельные компьютеры в сеть, чтобы они могли обмениваться информацией и технологиями.
  • Система клиент-сервер связывает несколько клиентских компьютеров (для ввода и извлечения данных) с сервером (для хранения базы данных и программ, обрабатывающих данные).
  • Многие компании хотят, чтобы персональные компьютеры запускали собственное программное обеспечение и независимо обрабатывали данные.
  • Но они также хотят, чтобы отдельные пользователи совместно использовали базы данных, файлы, принтеры и прикладное программное обеспечение, выполняющее определенные виды работ (обработка текстов, создание электронных таблиц и управление ими и т. д.).
  • Есть две системы, которые могут удовлетворить обе потребности.
    1. Локальная сеть (LAN) связывает компьютеры, находящиеся в непосредственной близости, соединяя их кабелями или беспроводной технологией.
    2. Глобальная сеть (WAN) охватывает относительно большую географическую территорию и соединяет компьютеры с помощью телефонных линий, беспроводной технологии или спутника.
  • Термин «облачные вычисления» означает выполнение компьютерных задач с использованием услуг, предоставляемых через Интернет.
  • Категория облачных вычислений «программное обеспечение как услуга» (SaaS) предоставляет компаниям доступ к большому ассортименту программных пакетов без необходимости вкладывать средства в оборудование или устанавливать и поддерживать программное обеспечение на собственных компьютерах.
  • Технологическая фирма, предлагающая инфраструктуру как услугу, предоставляет пользователям оборудование, включая серверы, центральные процессоры, сетевое оборудование и дисковое пространство.
  • Те, кто предлагает платформу как категорию услуг облачных вычислений, предоставляют услуги, которые позволяют пользователям разрабатывать настраиваемые веб-приложения.
  • Перенос ИТ-функций в облако дает ряд преимуществ, в том числе экономию средств, быструю доставку программного обеспечения, масштабируемость (вы платите только за то, что вам нужно), мобильность сотрудников и сокращение штата ИТ-специалистов.
  • Вызывают беспокойство следующие недостатки облачных вычислений: перебои в работе интернет-сервиса, проблемы безопасности и ненадежность систем поставщиков услуг.

Проверьте свое понимание

Ответьте на вопросы ниже, чтобы узнать, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в этом разделе. Этот короткий тест не влияет на вашу оценку в классе, и вы можете пересдавать его неограниченное количество раз.

Используйте этот тест, чтобы проверить свое понимание и решить, следует ли (1) изучить предыдущий раздел дальше или (2) перейти к следующему разделу.

Читайте также: