Министерство  образования и науки РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение

среднего  профессионального образования

«Сарапульский техникум машиностроения и информационных технологий»

 

Специальность 230106  «Техническое обслуживание средств  вычислительной техники и компьютерных сетей» 
 
 
 
 
 
 

Аппаратная  и программная  организация сервера 
 

Курсовая  работа

по дисциплине «Техническое обслуживание средств вычислительной техники » 
 
 
 
 
 
 

Преподаватель                                                                                 Порозова Г.Б.

«__»______2011 г. 
 

Студент группы КС-41                                                                   Мережников И.А.

«__»______2011 г. 
 
 
 
 
 
 

2011 г.

 

Содержание

Введение.

            В любой организации на определенной стадии развития возникает необходимость в установке сервера, выполняющего ряд критичных для организации функций. Роль и функции сервера диктуются бизнес-функциями и масштабами организации. Се́рвер (англ. server от англ. to serve — служить) (множественное число се́рверы) — в информационных технологиях — программный компонент вычислительной системы, выполняющий сервисные (обслуживающие) функции по запросу клиента, предоставляя ему доступ к определённым ресурсам или услугам. Актуальность темы заключается в том, что при создании локальной сети в организации сервер необходим, чтобы организовать совместную работу всех компьютеров.  Целью работы послужило дать подробную информацию о серверах, рассказать об их аппаратной и программной реализации для теоретических занятий.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Общая информация о серверах

     Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров (или рабочих станций) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. Сервер и рабочая станция могут иметь одинаковую аппаратную конфигурацию, так как различаются лишь по участию в своей работе человека за консолью.

Некоторые сервисные задачи могут выполняться  на рабочей станции параллельно  с работой пользователя. Такую  рабочую станцию условно называют невыделенным сервером.

Консоль (обычно — монитор/клавиатура/мышь) и участие человека необходимы серверам только на стадии первичной настройки, при аппаратно-техническом обслуживании и управлении в нештатных ситуациях (штатно, большинство серверов управляются удаленно). Для нештатных ситуаций серверы обычно обеспечиваются одним консольным комплектом на группу серверов (с коммутатором, например KVM-переключателем, или без такового).

В результате специализации (см. ниже), серверное  решение может получить консоль в упрощенном виде (например, коммуникационный порт), или потерять ее вовсе (в этом случае первичная настройка и нештатное управление могут выполняться только через сеть, а сетевые настройки могут быть сброшены в состояние по умолчанию).

  Функции серверов:

1. Надежность. Серверное оборудование зачастую предназначено для обеспечения работы сервисов в круглосуточном режиме работы. Повышение надёжности сервера достигается резервированием, в том числе с горячими подключением и заменой (англ. Hot-swap) критически важных компонентов.
2. Размеры и другие детали внешнего исполнения. Серверы (и другое оборудование), которые требуется устанавливать на некоторое стандартное шасси (например, в 19-дюймовые стойки и шкафы) приводятся к стандартным размерам и снабжаются необходимыми крепежными элементами.
3. Ресурсы.  По ресурсам (частота и количество процессоров, количество памяти, количество и производительность жестких дисков, производительность сетевых адаптеров) серверы специализируются в двух противоположных направлениях — наращивании ресурсов и их уменьшении.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Аппаратная реализация серверов

2.1. Blade-серверы

            Blade-серверы, лезвия (англ. blade) — компьютерные серверы с компонентами, вынесенными и обобщёнными в корзине для уменьшения занимаемого пространства. Корзина (англ. enclosure) — шасси для Blade-серверов, предоставляющая им доступ к общим компонентам, например, блокам питания и сетевым контроллерам. Blade-серверы также называют ультракомпактными серверами. В Blade-сервере отсутствуют или вынесены наружу некоторые типичные компоненты, традиционно присутствующие в компьютере. Функции питания, охлаждения, сетевого подключения, подключения жёстких дисков, межсерверных соединений и управления могут быть возложены на внешние агрегаты. Вместе с ними набор серверов образует так называемую Blade-систему.

Рис. 1 Внешний  вид Blade-сервера.

            Blade-системы состоят из набора Blade-серверов и внешних компонентов, обеспечивающих невычислительные функции. Как правило, за пределы серверной материнской платы выносят компоненты, создающие много тепла, занимающие много места, а также повторяющиеся по функциям между серверами. Их ресурсы могут быть распределены между всем набором серверов. Деление на встроенные и внешние функции варьируется у разных производителей. Преобразователь напряжения питания, как правило, создается общим для Blade-системы. Он может быть как вмонтирован внутрь нее, так и вынесен в отдельный блок. По сравнению с суммой отдельных блоков питания, необходимых серверам формата 1U, единый источник питания Blade-систем — один из самых весомых источников экономии пространства, энергопотребления и числа электронных компонентов. Хотя для хранения объемов данных и программ необходимы значительные емкости, им не обязательно размещаться локально. Такие интерфейсы, как FireWire, SATA, SCSI, DAS, Fibre Channel и iSCSI позволяют подсоединять накопители на значительном удалении от процессоров. По аналогии с сетевыми подключениями (а интерфейс iSCSI опирается только на них) соответствующие устройства могут быть размещены в корпусе Blade-системы или смонтированы на выделенных Blade-слотах. Специальное решение в виде Blade-системы, загружаемой через локальную сеть (SAN), позволяет создать исключительно надежную и компактную серверную систему. Преобразователь напряжения питания, как правило, создается общим для Blade-системы. Он может быть как вмонтирован внутрь нее, так и вынесен в отдельный блок. По сравнению с суммой отдельных блоков питания, необходимых серверам формата 1U, единый источник питания Blade-систем — один из самых весомых источников экономии пространства, энергопотребления и числа электронных компонентов. Традиционный дизайн серверов пытается сбалансировать плотность размещения электронных компонентов и возможность циркуляции охлаждающего воздуха между ними. В Blade-конструкциях количество выступающих и крупных частей сведено к минимуму, что улучшает охлаждение модулей. В стандартных серверных стойках минимальный размер сервера принято называть 1U или 1 юнит (19 дюймов в ширину х 1,75 дюйма в высоту). Как правило, такие стойки вмещают 42 юнита оборудования, то есть максимум 42 сервера. Использование Blade-серверов позволяет обойти это ограничение не выходя за размеры стандартой стойки и разместить до 100 серверов в каждой. Blade-серверы особенно эффективны для решения специфических задач: веб-хостинга, организации кластеров. Серверы в стойке, как правило, поддерживают горячую замену. Хотя технология построения Blade-систем не является закрытой (принадлежащей какой-то одной компании), при использовании компонентов одного производителя возникает меньше проблем с инсталляцией и настройкой. Стандартизация сопряжений могла бы сделать технологию доступнее для пользователя и расширить выбор поставщиков. При всех достоинствах, эту технологию нельзя считать решением всех серверных проблем. Крупные задачи требуют все же применения более масштабных систем для своего решения, таких как мейнфреймы и кластеры. Также могут быть использованы кластеры, состоящие из Blade-серверов. Такая структура особенно подвержена проблеме перегрева ввиду плотной компоновки электроники в каждом из них.

Рис.2. Шасси  с Blade-сервером.

           При всех достоинствах, эту технологию нельзя считать решением всех серверных проблем. Крупные задачи требуют все же применения более масштабных систем для своего решения, таких как мейнфреймы и кластеры. Также могут быть использованы кластеры, состоящие из блэйд-серверов. Такая структура особенно подвержена проблеме перегрева ввиду плотной компоновки электроники в каждом из них.

2.2. Стоечные серверы.

          Классические стоечные (rack mount) серверы – это элементы, из которых можно собрать ИТ-инфраструктуру, максимально ориентированную на удовлетворение нужд компании. Высота их, как правило, находится в рамках 1-2 стоечных юнитов (1U = 1,75 дюйма). Благодаря такой компактности отдельные файл-сервер, сервер баз данных, интернет-шлюз с функциями системы безопасности и мощный источник бесперебойного питания уместятся в одну стойку, при этом останется еще достаточно места для новых модулей. Плюсы небольших габаритов особенно ярко проявляются тогда, когда бизнес бурно развивается и вместе с ним растет количество серверов, обслуживающих компанию. Часто площадь серверной комнаты позволяет разместить только одну стойку, и расширять помещение не планируется – тут стоечные серверы безоговорочно выигрывают у напольных. К слову, наличие серверной комнаты, или хотя бы просто отдельного помещения для серверной стойки – обязательное условие, иначе в офисе будет стоять гул, напоминающий о взлетно-посадочной полосе, а всем сотрудникам придется при входе выдавать беруши. Дело в том, что система охлаждения стоечных серверов не рассчитана на офисные условия, и работает достаточно шумно.

Рис. 3. Стоечный сервер 
 
 
 
 
 
 

 

3. Программная реализация серверов

3.1. Организация серверов на FreeBSD

Возможна организация сети предприятия, в которой клиентские машины работают под управлением Windows, в то время как для серверов используют Free BSD или Linux системы. Несмотря на то, что у некоторых специалистов подобная идея может вызвать сомнение, совместную работу Windows и UNIX систем в одной сети настроить можно. Причем сложность подобного решения вовсе не так высока, как это может показаться на первый взгляд. Вместе с тем, настроить и в дальнейшем обслуживать сервер Linux / Free BSD будет более выгодно силами компаний профессионально занимающихся обслуживанием серверов.

Доступность веб-интерфейсов настройки печати и доступа к файлам, а также  возможность настройки при помощи ACL управления правами доступа при  помощи стандартного инструментария Windows делают администрирование подобной системы достаточно несложным. С текущим обслуживанием сервера может справиться любой сотрудник, имеющий минимальные навыки работы в операционных системах, схожих с UNIX. Опытный администратор или специализированная компания, предоставляющая услуги по обслуживанию серверов Linux / Free BSD понадобится только на этапе проектирования и внедрения системы, а также при внесении достаточно сложных изменений.

К преимуществам  серверов, работающих под управлением Free BSD или Linux систем, можно отнести:

• высокую производительность
• возможность гибкой настройки практически под любые задачи
• высокая стабильность

Высокая производительность операционной системы Free BSD и Linux достигается благодаря  доступности исходных кодов как  для самой системы, так и для значительной части программного обеспечения. Таким образом возможна компиляция под конкретную аппаратную платформу, с учетом поддержки всех необходимых наборов инструкций и особенностей архитектуры процессора, благодаря чему достигается оптимальная производительность и стабильность. Также наличие исходных кодов позволяет вносить изменения в приложения, когда это необходимо. Хотя на практике подобная необходимость возникает не слишком часто.

Системы Free BSD и Linux отличаются большой гибкостью настройки. Их можно адаптировать практические под любые задачи. На работающем сервере будут исполняться только те процессы, которые необходимы, что экономит системные ресурсы и снижает вероятность возникновения программного сбоя. Обслуживание файлового сервера на основе Free BSD с установленной Samba может осуществляться путем внесения изменений в файл конфигурации smb.conf, который после инсталляции Samba должен находиться по адресу /usr/local/etc/smb.conf. Его можно создать либо воспользоваться образцом smb.conf.sample, куда вносятся все необходимые изменения. Для облегчения процесса настройки Samba можно использовать веб-интерфейс SWAT. К преимуществам его использования, помимо графического интерфейса, можно отнести хорошую систему справки по всем параметрам настройки. Порой возникает ситуация, когда руководителю или ответственному сотруднику необходимо изменить права доступа к отдельным файлам и папкам. Если администратор отсутствует, это может оказаться затруднительным. Ведь далеко не все пользователи имеют навыки работы в Free BSD или Linux системах. Для того чтобы организовать возможность настройки прав доступа к файлам и каталогам при помощи проводника Windows, можно использовать списки доступа ACL (Access Control Lists). Поддержка ACL реализована в большинстве актуальных версий Free BSD или Linux на уровне ядра – все, что необходимо, - это включить ее для выбранных файловых систем. Нередко, помимо хранения предоставления доступа к документам, файл-сервер выполняет и некоторые другие функции. Достаточно часто файловый сервер является и сервером печати, то есть организует возможность работать с принтерами для всех рабочих станций сети предприятия. В случае при обслуживании сервера с установленной операционной системы Free BSD используется система печати CUPS. Для упрощения процедуры настройки доступен веб-интерфейс. Причин повреждения данных может быть множество – это аппаратная неисправность, проблемы с электропитанием, воздействия вредоносного ПО или пожар, но все они могут принести предприятию значительные убытки. Для того чтобы предотвратить потерю данных, необходимо при выполнении регулярного обслуживания сервера делать резервные копии всех важных документов и хранить их в надежном, желательно удаленном от сервера месте.