Файл: Принципы построения и основные задачи, выполняемые серверными программами.pdf

Стандартный сервер удаленного доступа к графическому интерфейсу MicrosoftWindows называется терминальный сервер.

Некоторую разновидность управления (точнее мониторинга и конфигурирования), также, предоставляет протокол SNMP. Компьютер или аппаратное устройство для этого должно иметь SNMP-сервер.

Игровые серверы, служат для одновременной игры нескольких пользователей в единой игровой ситуации. Некоторые игры имеют сервер в основной поставке и позволяют запускать его в невыделенном режиме (то есть позволяют играть на машине, на которой запущен сервер).

Серверные решения — операционные системы и/или пакеты программ, оптимизированные под выполнение компьютером функций сервера и/или содержащие в своем составе комплект программ для реализации типичного сервисов.

Примером серверных решений можно привести Unix-системы, изначально предназначенные для реализации серверной инфраструктуры, или серверные модификации платформы MicrosoftWindows.

Также необходимо выделить пакеты серверов и сопутствующих программ (например, комплект веб-сервер/PHP/MySQL для быстрой развертки хостинга) для установки под Windows (для Unix свойственна модульная или «пакетная» установка каждого компонента, поэтому такие решения редки).

В интегрированных серверных решениях установка всех компонентов выполняется единовременно, все компоненты в той или иной мере тесно интегрированы и предварительно настроены друг на друга.

Однако в этом случае, замена одного из серверов или вторичных приложений (если их возможности не удовлетворяют потребностям) может представлять проблему.

Серверные решения служат для упрощения организации базовой ИТ-инфраструктуры компаний, то есть для оперативного построения полноценной сети в компании в том числе и «с нуля».

Компоновка отдельных серверных приложений в решение подразумевает, что решение предназначено для выполнения большинства типовых задач; при этом значительно снижается сложность развертывания и общая стоимость владения ИТ-инфраструктурой, построенной на таких решениях.

Прокси-сервер (от англ. proxy — «представитель, уполномоченный») — служба в компьютерных сетях, позволяющая клиентам выполнять косвенные запросы к другим сетевым службам.

Сначала клиент подключается к прокси-серверу и запрашивает какой-либо ресурс (например, e-mail), расположенный на другом сервере.

Затем прокси-сервер либо подключается к указанному серверу и получает ресурс у него, либо возвращает ресурс из собственного кеша (в случаях, если прокси имеет свой кеш).

В некоторых случаях запрос клиента или ответ сервера может быть изменён прокси-сервером в определённых целях. Также прокси-сервер позволяет защищать клиентский компьютер от некоторых сетевых атак.

Сервером на физическом уровне 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, т.к. 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 сервера обычно обеспечиваются одним консольным комплектом на группу серверов (с коммутатором, например KVM-переключателем, или без такового).

В результате специализации, 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).

Специализация серверного оборудования идет несколькими путями, выбор того в каком направлении идти каждый производитель определяет для себя сам. Большинство специализаций удорожают оборудование.

Серверное оборудование, как правило, комплектуется более надежными элементами:

- памятью с повышенной устойчивостью к сбоям.

- резервированием, в том числе: блоков питания (в том числе с горячим подключением), жестких дисков (RAID; в том числе с горячими подключением и заменой), более продуманным охлаждением.

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.

Серверы, не требующие высокой производительности и большого количества внешних устройств зачастую уменьшают в размерах. Часто это уменьшение сопровождается уменьшением ресурсов.

В, так называемом, «промышленном исполнении», кроме уменьшенных размеров, корпус имеет большую прочность, защищенность от пыли (снабжен сменными фильтрами) и, иногда, влажности, а также имеет дизайн кнопок, предотвращающий случайные выключения.

Конструктивно аппаратные серверы могут исполняться в настольном, напольном, стоечном и потолочном вариантах. Последний вариант обеспечивает наибольшую плотность размещения вычислительных мощностей на единицу площади, а также максимальную масштабируемость.

С конца 1990-х всё большую популярность в системах высокой надёжности и масштабируемости получили так называемые блэйд-серверы (от англ. blades — лезвие) — компактные модульные устройства, позволяющие сократить расходы на электропитание, охлаждение, обслуживание и т. д.

1.2 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.

Наращивание ресурсов преследует целью увеличение емкости (например, специализация для файл-сервера) и производительности сервера. Когда производительность достигает некоторого предела, дальнейшее наращивание продолжают другими методами, например, распаралеливаниемзадачи между несколькими серверами. Уменьшение ресурсов преследует цели уменьшения размеров и энергопотребления серверов.

Аппаратные решения. Крайней степенью специализации серверов являются, так называемые аппаратные решения (аппаратные роутеры, сетевые дисковые массивы, аппаратные терминалы и т. п.).

Аппаратное обеспечение таких решений строится "с нуля" или перерабатывается из существующей компьютерной платформы без учета совместимости, что делает невозможным использование устройства со стандартным программным обеспечением.

Программное обеспечение в аппаратных решениях загружается в постоянную и/или энергонезависимую память производителем. Аппаратные решения, как правило, более надежны в работе, чем обычные серверы, но менее гибки и универсальны.

По цене, аппаратные решения могут быть как дешевле, так и дороже серверов, в зависимости от класса оборудования.

Псевдоаппаратные решения. В последнее время, распространилось большое количество бездисковых серверных решений, на базе компьютеровформфактораMini-ITX и меньше cо специализированной переработкой GNU/Linux на SSD-диске (ATA-флэш или флэш-карте), позиционируемых как «аппаратные решения».

Данные решения не принадлежат к классу аппаратных, а являются обычными специализированными серверами. В отличии от более дорогих аппаратных решений, они наследуют проблемы платформы и программных решений, на которых основаны.

Серверы размещаются в так называемых серверных комнатах. Управление серверами осуществляют системные администраторы.

2. Серверные операционные системы

Серверная операционная система предназначена для  управления программным обеспечением, которое в свою очередь обслуживает всех пользователей сети, как внутренней, так и внешней.

Серверная ОС предоставляет специализированный функционал управления, так сказать более удобный, эффективный, разработанный специально для конкретных целей администрирования и управления и такого функционала просто нет в пользовательских операционных системах, которые, кстати, выступают клиентами этих серверных операционных систем.

И, конечно же, можно сделать вывод — если имеется специализированный функционал соответственно и стоимость этого функционала будет совсем другая, есть, конечно, и исключения.

Как выбрать серверную операционную систему. Прежде всего, необходимо четко определиться для каких целей будет использоваться данный сервер и соответственно его операционная система.

И уже, исходя из конкретной задачи, нужно выбирать операционную систему и необходимую конфигурацию оборудования для этой операционной системы.

Перейдем к рассмотрению серверных операционных систем, которые на сегодняшний день являются самыми популярными и распространенными.

Начнем с продукта компании Microsoft – WindowsServer 2016 .

WindowsServer 2016 – пользуется широкой популярностью среди системных администраторов России.Данный продукт может использоваться практически для всех целей, которые возникают у администраторов. WindowsServer 2016 отлично подходит для начинающих системных администраторов.

WindowsServer 2016 является лидером многих тестов по производительности серверных операционных систем. Плюсом данной платформы является то, что она походит для качественного выполнения практически всех задач, а минусом то, что требует больше ресурсов в отличие от своих конкурентов.

Рассмотрим ключевые особенности данной системы.

В WindowsServer 2016 Hyper-V появилась возможность замены сетевых адаптеров и регулировки объема памяти у работающей, т.е. активной виртуальной машины. При этом изменять объем оперативной памяти можно даже у виртуальной машины, где используется статическая память.

Данная возможность призвана обеспечить работу виртуальных машин без простоев. Ранее, чтобы изменить минимальные и максимальные настройки оперативной памяти работающей виртуальной машины приходилось использовать динамическую память или останавливать машины со статической памятью.

ShieldedVirtualMachines (Экранированные виртуальные машины)

Это новый режим защиты виртуальных машин Hyper-V, при котором существует возможность включения шифрования томов внутри гостевой ОС, например, с помощью BitLocker. Это позволяет оставлять содержимое виртуальных машин недоступным как для вредоносного кода, так и для администратора узла Hyper-V.

LinuxSecureBoot (безопасная загрузка Linux)

У Hyper-V WindowsServer 2016 появилась возможность включения опции SecureBoot, т.е. безопасная загрузка, для гостевых операционных систем Linux (Ubuntu 14.04 и более поздние версии, RedHatEnterpriseLinux 7.0 и выше, и CentOS 7.0 и выше).

Данная опция защищает виртуальную машину от атак rootkit и других вредоносных программ, активируемых при загрузке системы. Ранее данная опция была доступна только для Windows 8/8.1 и WindowsServer 2012.

Cluster OS RollingUpgrade

С помощью этой новой функции можно постепенно перевести систему узлов кластера на новую платформу, т.е. с WindowsServer 2012 R2 на WindowsServer 2016 без остановки Hyper-V или рабочих нагрузок файлового сервера Scale-Out.

PowerShellDirect

Для удаленного управления виртуальной машиной в Hyper-V WindowsServer 2016 появилась возможность PowerShellDirect, она позволяет запускать команды WindowsPowerShell в виртуальной машине с хоста, при этом доступ к гостевой ОС по сети не требуется, другими словами PowerShellDirect работает между хостом и виртуальной машиной. Данная возможность разработана как альтернатива существующим инструментам управления виртуальной машиной в Hyper-V, таким как VMConnect и RemotePowerShell.

DiscreteDeviceAssignment (Дискретное назначение устройств)

Теперь в WindowsServer 2016 Hyper-V можно с помощью функции DiscreteDeviceAssignment пробросить в гостевую ОС виртуальной машины некоторые устройства, подключаемые к хостам через PCI Express. В этом случае виртуальная машина получает прямой доступ к этим устройства, и они находятся под контролем гостевой ОС. Данная функция будет полезна, например, тогда, когда нужно получить максимальную отдачу от графического процессора (GPU).

Вложеннаявиртуализация Hyper-V (Nested virtualization Hyper-V)

Еще одна полезная функция появилась в WindowsServer 2016 Hyper-V — это «Вложенная виртуализация». Она представляет собой возможность создавать виртуальные машины внутри виртуальной машины Hyper-V.

Контейнеры Windows Server и Hyper-V.

Одно из основных нововведений WindowsServer 2016 является применение технологии контейнеров. Это технология позволяет изолировать приложения от операционной системы тем самым, обеспечивая надежность, а также улучшая их развертывание. В Windows Server 2016 существуетдватипаконтейнеров: Windows Server Containers и Hyper-V Containers.Контейнеры WindowsServer обеспечивают изоляцию через пространство имен и изоляцию процессов. Контейнеры Hyper-V отличаются более надежной изоляцией благодаря их запуску в виртуальной машине.