Server și stație de lucru - cum diferă. Diferența dintre server și stație de lucru

Foarte puține publicații scriu despre servere și hardware de server. Și principalul motiv este complexitatea tehnică - aici există multe diferențe față de hardware-ul de consum obișnuit și un număr limitat de cititori. Astfel de articole sunt de interes doar pentru administratori și pentru cei care iau decizii de cumpărare și pentru unii cititori entuziaști care sunt interesați de hardware de calitate profesională. Cu toate acestea, hardware-ul serverului este mai aproape de hardware-ul desktop decât credeți, iar cunoștințele suplimentare nu strică niciodată.

Când oamenii se gândesc la servere, se gândesc la computere mari, plăci grele și performanțe scandaloase, dar realitatea este adesea diferită. Astăzi există mulți factori de formă și o cantitate imensă de hardware și software, așa că este dificil să veniți cu o definiție universală a cuvântului „server”.

Deși hardware-ul profesional și cel de consum au multe asemănări, credem că accentul pus pe anumite caracteristici și calități permite ca hardware-ul să fie clasificat ca grad profesional. De exemplu, computerul dvs. de acasă ar trebui să fie rapid, silențios, actualizabil și, desigur, la un preț rezonabil. Acesta va funcționa câțiva ani și va rămâne adesea inactiv timp de câteva ore, iar utilizatorul va avea ocazia să înlocuiască hardware-ul defect sau pur și simplu să îndepărteze praful acumulat. Alte cerințe sunt impuse serverelor: fiabilitatea, disponibilitatea 24/7 și întreținerea fără oprirea lucrului sunt pe primul loc.

În primul rând și cel mai important, serverul trebuie să fie de încredere. Fie că este un server de baze de date, un server de fișiere, un server web sau un alt tip de server, acesta trebuie să fie foarte fiabil pentru că afacerea ta depinde de el. În al doilea rând, serverul trebuie să fie întotdeauna disponibil, adică hardware-ul și software-ul trebuie selectate în așa fel încât timpul de nefuncționare să fie minim. În cele din urmă, serviciul tehnic prompt este foarte critic într-un mediu profesional. Adică, dacă un administrator trebuie să îndeplinească o sarcină, aceasta trebuie efectuată cât mai eficient posibil, fără a intra în conflict cu criteriile menționate mai sus. Acesta este motivul pentru care performanța serverului este adesea rezultatul luării în considerare a cerințelor necesare și a strategiilor pe termen lung, și nu rezultatul unui pas emoțional, așa cum este adesea cazul PC-urilor pentru jocuri.

În articolul nostru vom vorbi despre componentele serverului și vom descrie tehnologiile comune serverelor și PC-urilor de consum, precum și despre diferențele și avantajele. Deoarece toate componentele de calitate profesională sunt mult mai scumpe decât cele obișnuite, vom începe excursia cu această întrebare.

Profesional înseamnă scump

Dacă cumpărați componente profesionale sau servere și stații de lucru, veți descoperi rapid că acestea costă mai mult decât hardware-ul de consum obișnuit. Iar motivul constă adesea nu în o tehnologie complexă, ci în specificațiile componentelor profesionale, în testarea și validarea acestora. De exemplu, procesorul Core 2 Duo Conroe este foarte aproape de Xeon Woodcrest ca performanță. Diferentele constau insa in socket-urile folosite, specificatiile si sistemele in care sunt instalate aceste procesoare. Hard disk-urile pentru server sunt special concepute pentru funcționare continuă 24/7, în timp ce hard disk-urile desktop nu sunt.

De obicei presupunem că orice produs de consum este compatibil cu toate celelalte, ceea ce nu este întotdeauna cazul, dar cel mai adesea. Prin urmare, puteți înlocui o componentă compatibilă cu alta și, cel mai probabil, nu vor fi probleme. Dar această abordare nu mai este acceptabilă dacă intenționați să actualizați serverul sau să efectuați întreținere.

Noi produse pentru piața profesională sunt dezvoltate având în vedere o cale de actualizare previzibilă, deoarece producătorii doresc ca aceste produse să funcționeze cu sistemele existente, cu generațiile actuale și viitoare de componente. Clienții AMD și Intel primesc în mod regulat foile de parcurs ale companiei pentru produsele lor, care oferă o privire asupra viitorului. Consumatorii pot cumpăra un produs cu încredere că vor primi asistență și capabilități de upgrade în timp.

Garanția și înlocuirea componentelor sunt, de asemenea, foarte importante. Dacă un hard disk desktop defect este înlocuit în garanție cu orice model nou, atunci soluțiile profesionale necesită adesea exact aceleași componente. Prin urmare, administratorul trebuie să caute exact același produs, în timp ce utilizatorii obișnuiți, dimpotrivă, vor fi nemulțumiți dacă nu primesc componente de ultimă generație (ceea ce, de altfel, este mai ieftin pentru majoritatea producătorilor).

Cuvântul magic pentru piața profesională este validare. Când un produs care schimbă jocul este pe cale să fie lansat, acesta va fi revizuit și testat pe sisteme hardware populare. Procesul de validare asigură că companiile pot livra sisteme extrem de complexe pe piața întreprinderilor. Într-adevăr, o afacere poate fi construită doar dacă platforma IT funcționează impecabil.

Universitatea Internațională Kazah-Rusă

Protsan Alexander Valerievich

AU-401, al 4-lea an

„Automatizare și control”

Examen pe disciplină

„Sisteme de calcul, rețele și telecomunicații”

Subiect: „Scopul echipamentului de rețea al rețelelor de calculatoare: stație de lucru, server, modem, adaptor de rețea, hub, bridge, gateway, router”

Introducere

Astăzi există peste 130 de milioane de computere în lume, iar peste 80% dintre ele sunt integrate în diverse rețele de informații și calculatoare, de la mici rețele locale din birouri până la rețele globale precum Internetul.

Tendința mondială de conectare a computerelor în rețele se datorează mai multor motive importante, cum ar fi accelerarea transmiterii mesajelor informative, capacitatea de a schimba rapid informații între utilizatori, primirea și transmiterea mesajelor (faxuri, scrisori de e-mail etc.) fără a părăsi locul de muncă, posibilitatea de a primi instantaneu orice informație de oriunde în lume, precum și schimbul de informații între computerele diferiților producători care rulează software diferit.

Oportunitățile potențiale atât de uriașe pe care le deține o rețea de calculatoare și noul potențial pe care îl experimentează complexul informațional în același timp, precum și accelerarea semnificativă a procesului de producție, nu ne dau dreptul de a nu accepta acest lucru pentru dezvoltare și de a nu aplică-l în practică.

Prin urmare, este necesar să se elaboreze o soluție fundamentală la problema organizării unei rețele informatice și informatice pe baza unui parc de calculatoare și a unui pachet software existent, care să îndeplinească cerințele științifice și tehnice moderne, ținând cont de nevoile tot mai mari și de posibilitatea de a continua dezvoltarea treptată a rețelei în legătură cu apariția unor noi decizii hardware și software.

Un LAN este înțeles ca o conexiune comună a mai multor stații de lucru computerizate (stații de lucru) separate la un singur canal de transmisie a datelor.

Datorită rețelelor de calculatoare, avem posibilitatea de a folosi simultan programe și baze de date de către mai mulți utilizatori.

Conceptul de rețea locală (LAN) se referă la implementări hardware și software limitate geografic (teritorial sau de producție) în care mai multe sisteme informatice sunt conectate între ele folosind mijloace de comunicații adecvate.

Datorită acestei conexiuni, utilizatorul poate interacționa cu alte stații de lucru conectate la acest LAN.

În practica de producție, LAN-urile joacă un rol foarte important.

Printr-o rețea LAN, sistemul combină computere personale situate la multe locuri de muncă la distanță, care partajează echipamente, software și informații. Locurile de muncă ale angajaților nu mai sunt izolate și sunt combinate într-un singur sistem. Să luăm în considerare beneficiile obținute prin conectarea în rețea calculatoarelor personale sub forma unei rețele de calculatoare intra-industriale.

Separare resurse

Partajarea resurselor permite utilizarea eficientă a resurselor, cum ar fi gestionarea perifericelor, cum ar fi imprimantele laser, de la toate stațiile de lucru conectate.

Separarea datelor.

Partajarea datelor oferă posibilitatea de a accesa și gestiona baze de date de la stațiile de lucru periferice care necesită informații.

Separarea software-ului

Separarea software-ului permite utilizarea simultană a software-ului centralizat, instalat anterior.

Partajarea resurselor procesorului.

Prin partajarea resurselor procesorului, este posibilă utilizarea puterii de calcul pentru a procesa datele de către alte sisteme din rețea. Oportunitatea oferită este ca resursele disponibile să nu fie „atacate” instantaneu, ci doar printr-un procesor special disponibil pentru fiecare stație de lucru.

Modul multiplayer

Proprietățile multi-utilizator ale sistemului facilitează utilizarea simultană a aplicațiilor software centralizate instalate și gestionate anterior, de exemplu, dacă un utilizator al sistemului lucrează la o altă sarcină, activitatea curentă în curs este retrogradată în plan secund.

Stație de lucru

Stație de lucru(Engleză) stație de lucru) - un set de hardware și software conceput pentru a rezolva o anumită gamă de probleme.

O stație de lucru ca loc de muncă pentru un specialist este un computer cu drepturi depline sau un terminal de computer (dispozitive de intrare/ieșire, separate și adesea la distanță de computerul de control), un set de software necesar, completat după cum este necesar cu echipamente auxiliare: o imprimare dispozitiv, un dispozitiv extern de stocare a datelor pe suport magnetic și/sau optic, scaner de coduri de bare etc.

În literatura internă a fost folosit și termenul AWP (stație de lucru automatizată), dar într-un sens mai restrâns decât „stație de lucru”.

De asemenea, termenul „stație de lucru” se referă la un computer ca parte a unei rețele locale (LAN) în relație cu serverul. Calculatoarele dintr-o rețea locală sunt împărțite în stații de lucru și servere. La stațiile de lucru, utilizatorii rezolvă probleme aplicate (lucrează în baze de date, creează documente, fac calcule). Serverul servește rețeaua și oferă propriile resurse tuturor nodurilor de rețea, inclusiv stațiilor de lucru.

Există caracteristici destul de stabile ale configurațiilor stațiilor de lucru concepute pentru a rezolva o anumită gamă de sarcini, ceea ce face posibilă izolarea lor într-o subclasă profesională separată: multimedia (imagini, video, procesare sunet), CAD, GIS, lucru pe teren etc. Fiecare o astfel de subclasă poate avea propriile caracteristici și componente unice (exemple de domenii de utilizare sunt date între paranteze): monitor video de dimensiuni mari și/sau monitoare multiple (CAD, GIS, bursă), placă grafică de mare viteză (cinema și. animație, jocuri pe calculator), volum mare de dispozitive de stocare a datelor (fotogrammetrie, animație), prezența unui scaner (fotografie), design protejat (forțe armate, muncă pe teren), etc.

Server

Server numit computer dedicat din grup calculatoare personale(sau posturi de lucru) pentru a îndeplini orice sarcină de serviciu fără participarea umană directă. Serverul și stația de lucru pot avea aceeași configurație hardware, deoarece diferă doar prin participarea persoanei de la consolă la munca lor.

Unele sarcini de service pot fi efectuate pe stația de lucru în paralel cu munca utilizatorului. O astfel de stație de lucru este numită în mod convențional server nededicat .

O consolă (de obicei un monitor/tastatură/mouse) și participarea umană sunt necesare pentru servere doar în etapa de configurare inițială, în timpul întreținerii hardware și gestionării în situații de urgență (în mod normal, majoritatea serverelor sunt gestionate de la distanță). Pentru situații de urgență, serverele sunt de obicei prevăzute cu un kit de consolă per grup de servere (cu sau fără un comutator, cum ar fi un comutator KVM).

Ca urmare a specializării, soluția de server poate primi o consolă într-o formă simplificată (de exemplu, un port de comunicație) sau o poate pierde cu totul (în acest caz, configurarea inițială și gestionarea urgențelor pot fi efectuate numai prin rețea, iar rețea). setările pot fi resetate la starea implicită).

Specializarea echipamentelor de server se face în mai multe moduri, fiecare producător determină singur direcția în care să meargă. Majoritatea specializărilor cresc costul echipamentelor.

Echipamentul serverului, de regulă, este echipat cu elemente mai fiabile:

memorie cu rezistență crescută la defecțiuni, de exemplu pentru computerele compatibile cu i386, memoria destinată serverelor are tehnologie de corectare a erorilor (ECC). Verificarea și corectarea erorilor). Pe alte platforme, cum ar fi SPARC (Sun Microsystems), toată memoria este corectată de eroare.
rezervari, inclusiv:

surse de alimentare (inclusiv hot-plug)
hard disk-uri (RAID; inclusiv hot plug și swap). A nu se confunda cu sistemele „RAID” ale computerelor obișnuite.

răcire mai sofisticată (funcție)

Serverele (și alte echipamente) care trebuie instalate pe unele șasiuri standard (de exemplu, rafturi și dulapuri de 19 inchi) sunt reduse la dimensiuni standard și sunt furnizate cu elementele de fixare necesare.

Serverele care nu necesită performanțe ridicate și un număr mare de dispozitive externe sunt adesea reduse în dimensiune. Adesea, această scădere este însoțită de o scădere a resurselor.

În așa-numita „versiune industrială”, pe lângă dimensiunile reduse, carcasa este mai durabilă, protejată de praf (dotată cu filtre înlocuibile), umiditate și vibrații și are și un design cu buton care previne apăsarea accidentală.

Din punct de vedere structural, serverele hardware pot fi proiectate în versiuni desktop, pe podea, pe rack și pe tavan. Ultima opțiune oferă cea mai mare densitate de putere de calcul per unitate de suprafață, precum și scalabilitate maximă. De la sfârșitul anilor 1990, așa-numitele servere blade au devenit din ce în ce mai populare în sistemele de înaltă fiabilitate și scalabilitate. lamă - lamă) - dispozitive modulare compacte care reduc costurile de alimentare, răcire, întreținere etc...

În ceea ce privește resursele (frecvența și numărul de procesoare, cantitatea de memorie, numărul și performanța hard disk-urilor, performanța adaptoarelor de rețea), serverele sunt specializate în două direcții opuse - creșterea resurselor și reducerea acestora.

Creșterea resurselor are ca scop creșterea capacității (de exemplu, specializarea pentru un server de fișiere) și a performanței serverului. Când performanța atinge o anumită limită, creșterea ulterioară este continuată prin alte metode, de exemplu, prin paralelizarea sarcinii între mai multe servere.

Reducerea resurselor are ca scop reducerea dimensiunii și consumului de energie al serverelor.

Gradul extrem de specializare a serverelor sunt așa-numitele soluții hardware(routere hardware, matrice de discuri de rețea, terminale hardware etc.). Hardware-ul unor astfel de soluții este construit de la zero sau reciclat de pe o platformă de calculator existentă fără a ține cont de compatibilitate, ceea ce face imposibilă utilizarea dispozitivului cu software standard.

Software-ul din soluțiile hardware este încărcat în memorie permanentă și/sau nevolatilă de către producător.

Soluțiile hardware sunt în general mai fiabile decât serverele convenționale, dar mai puțin flexibile și versatile. În ceea ce privește prețul, soluțiile hardware pot fi fie mai ieftine, fie mai scumpe decât serverele, în funcție de clasa de echipamente.

Recent, s-au răspândit un număr mare de soluții de server fără disc, bazate pe computere (de obicei x86) cu factor de formă Mini-ITX și mai puțin cu procesare specializată a GNU/Linux pe un disc SSD (ATA flash sau flash card), poziționat ca „ soluții hardware”. Aceste soluții nu aparțin clasei hardware, ci sunt servere specializate obișnuite. Spre deosebire de soluțiile hardware (mai scumpe), acestea moștenesc problemele platformei și soluțiile software pe care se bazează.

Modem

Modem(abreviere alcătuită din cuvintele modulator-demodulator) este un dispozitiv folosit în sistemele de comunicații și îndeplinește funcția de modulare și demodulare. Modulatorul modulează semnalul purtător, adică își schimbă caracteristicile în conformitate cu modificările semnalului de informații de intrare, demodulatorul efectuează procesul invers. Un caz special al unui modem este un dispozitiv periferic utilizat pe scară largă pentru un computer care îi permite să comunice cu un alt computer echipat cu modem printr-o rețea de telefonie (modem telefonic) sau o rețea de cablu (modem prin cablu).

Modemul servește ca echipament terminal al liniei de comunicație. În acest caz, generarea datelor pentru transmiterea și prelucrarea datelor primite este efectuată de echipamente terminale, în cel mai simplu caz - un computer personal.

Tipuri de modemuri pentru calculatoare

Prin executare:

extern- conectat printr-un port COM, USB sau un conector standard într-o placă de rețea RJ-45, au de obicei o sursă de alimentare externă (există modemuri USB alimentate de modemuri USB și LPT).
intern- instalat în interiorul computerului în slotul ISA, PCI, PCI-E, PCMCIA, AMR, CNR
incorporat- sunt interiorul unui dispozitiv, cum ar fi un laptop sau o stație de andocare.

Conform principiului de funcționare:

hardware- toate operațiunile de conversie a semnalului, suport pentru protocoale de schimb fizic, sunt efectuate de un computer încorporat în modem (de exemplu, folosind un DSP, controler). Modemul hardware conține și ROM, care conține microprogramul care controlează modemul.
modem soft, winmodem-uri(Engleză) Gazdă bazat moale - modem) - modemuri hardware care nu au ROM cu firmware. Firmware-ul unui astfel de modem este stocat în memoria computerului la care este conectat (sau instalat) modemul. În același timp, modemul conține un circuit analogic și convertoare: ADC, DAC, controler de interfață (de exemplu USB). Funcționează numai dacă există drivere care procesează toate operațiunile de codificare a semnalului, verificarea erorilor și respectiv managementul protocolului, implementate în software și efectuate de procesorul central al computerului. Inițial, existau doar versiuni pentru sistemele de operare ale familiei MS Windows, de unde provine al doilea nume.
semiprogram(Controller based soft-modem) - modemuri în care unele dintre funcțiile modemului sunt îndeplinite de computerul la care este conectat modemul.

După tipul de conexiune:

Modemuri pentru linii telefonice dial-up- cel mai comun tip de modem
ISDN- modemuri pentru linii telefonice dial-up digitale
DSL- folosit pentru organizare dedicat (necomutat) linii folosind o rețea telefonică obișnuită. Ele diferă de modemurile dial-up prin faptul că folosesc o gamă de frecvență diferită și, de asemenea, prin faptul că semnalul este transmis prin linii telefonice numai către centrala telefonică. De obicei, acestea vă permit să utilizați simultan linia telefonică ca de obicei în timpul schimbului de date.
Cablu- folosit pentru schimbul de date prin cabluri specializate - de exemplu, printr-un cablu de televiziune colectiv folosind protocolul DOCSIS.

Celular- lucrează folosind protocoale celulare - GPRS, EDGE, 3G, 4G, etc. Acestea vin adesea sub forma unei chei USB. Terminalele de comunicații mobile sunt adesea folosite ca astfel de modemuri.
Satelit
PLC- utilizați tehnologia pentru transmiterea datelor prin firele unei rețele electrice de uz casnic.

Cele mai frecvente în prezent:

modem soft intern
modem hardware extern
incorporat modemuri în laptopuri.

Adaptor de retea

Adaptor de retea, cunoscut și ca placă de rețea, placă de rețea, adaptor Ethernet, NIC (ing. reţea interfata controlor) - un dispozitiv periferic care permite computerului să interacționeze cu alte dispozitive din rețea.

Tipuri

Pe baza designului lor, plăcile de rețea sunt împărțite în:

intern - carduri separate introduse într-un slot PCI, ISA sau PCI-E;
extern, conectat prin interfață USB sau PCMCIA, utilizat în principal la laptopuri;
încorporat în placa de bază.

Pe plăcile de rețea de 10 megabiți, sunt utilizate 3 tipuri de conectori pentru a se conecta la rețeaua locală:

8P8C pentru pereche răsucită;
Conector BNC pentru cablu coaxial subțire;
Conector transceiver cu 15 pini pentru cablu coaxial gros.

Acești conectori pot fi prezenți în diferite combinații, uneori chiar toți trei simultan, dar numai unul dintre ei funcționează la un moment dat.

Pe plăcile de 100 Mbit, este instalat doar un conector torsadat (8P8C, numit eronat RJ-45).

Unul sau mai multe LED-uri de informații sunt instalate lângă conectorul perechii răsucite, indicând prezența unei conexiuni și transferul de informații.

Una dintre primele plăci de rețea produse în serie a fost seria NE1000/NE2000 de la Novell, iar la sfârșitul anilor 1980 existau și multe clone sovietice de plăci de rețea cu conector BNC, care au fost produse cu diferite computere sovietice și separat.

Setări adaptor de rețea

La configurarea unei plăci adaptoare de rețea, pot fi disponibile următoarele opțiuni:

Numărul liniei de cerere de întrerupere hardware IRQ
Numărul canalului DMA (dacă este acceptat)
adresa de bază I/O
Adresa de bază a memoriei RAM (dacă este utilizată)
suport pentru standarde duplex/half-duplex de auto-negociere, viteza
suport pentru pachetele VLAN etichetate (802.1q) cu capacitatea de a filtra pachete cu un anumit ID VLAN
Parametrii WOL (Wake-on-LAN).

În funcție de puterea și complexitatea plăcii de rețea, aceasta poate implementa funcții de calcul (în principal numărarea și generarea de sume de verificare a cadrelor) fie în hardware, fie în software (prin un driver de card de rețea folosind un procesor central).

Plăcile de rețea de server pot fi furnizate cu doi (sau mai mulți) conectori de rețea. Unele plăci de rețea (încorporate în placa de bază) oferă și funcționalitate firewall (de exemplu, nforce).

Funcțiile și caracteristicile adaptoarelor de rețea

Adaptorul de rețea (Network Interface Card, NIC), împreună cu driverul său, implementează al doilea nivel de canal al modelului de sisteme deschise în nodul final al rețelei - computerul. Mai exact, într-un sistem de operare în rețea, perechea adaptor și driver îndeplinește doar funcțiile straturilor fizice și MAC, în timp ce stratul LLC este de obicei implementat de un modul de sistem de operare care este comun tuturor driverelor și adaptoarelor de rețea. De fapt, așa ar trebui să fie în conformitate cu modelul de stivă de protocol IEEE 802 De exemplu, în Windows NT, nivelul LLC este implementat în modulul NDIS, comun tuturor driverelor adaptoarelor de rețea, indiferent de tehnologia suportată de driver.

Adaptorul de rețea împreună cu driverul efectuează două operațiuni: transmiterea și recepția cadrelor. Transmiterea unui cadru de la un computer la un cablu constă în următorii pași (unii pot lipsi, în funcție de metodele de codificare adoptate):

Recepția unui cadru de date LLC prin interfața încrucișată împreună cu informațiile de adresare a stratului MAC. De obicei, comunicarea între protocoalele dintr-un computer are loc prin intermediul bufferelor situate în RAM. Datele pentru transmiterea în rețea sunt plasate în aceste buffere prin protocoale de nivel superior, care le preiau din memoria discului sau din memoria cache de fișiere folosind subsistemul I/O al sistemului de operare.
Proiectarea cadrului de date din stratul MAC în care este încapsulat cadrul LLC (cu steagurile 01111110 eliminate). Completarea adreselor de destinație și sursă, calcularea sumei de control.
Formarea simbolurilor de cod la utilizarea codurilor redundante de tip 4B/5B. Codurile amestecate pentru a obține un spectru mai uniform de semnale. Această etapă nu este utilizată în toate protocoalele - de exemplu, tehnologia Ethernet de 10 Mbit/s se descurcă fără ea.
Ieșirea semnalelor în cablu în conformitate cu codul liniar acceptat - Manchester, NRZ1. MLT-3 etc.

Recepția unui cadru de la cablu la computer implică următorii pași:

Recepția semnalelor care codifică fluxul de biți de la cablu.
Izolarea semnalelor de zgomot. Această operație poate fi efectuată de diverse cipuri specializate sau procesoare de semnal DSP. Ca urmare, în receptorul adaptorului se formează o anumită secvență de biți, care cu un grad mare de probabilitate coincide cu cea trimisă de transmițător.
Dacă datele au fost amestecate înainte de a fi trimise la cablu, acestea sunt trecute printr-un decriptator, după care simbolurile codului trimise de transmițător sunt restaurate în adaptor.
Verificarea sumei de verificare a cadrului. Dacă este incorect, cadrul este eliminat, iar codul de eroare corespunzător este trimis către protocolul LLC prin interfața inter-strat în partea de sus. Dacă suma de control este corectă, atunci un cadru LLC este extras din cadrul MAC și transmis prin interfața încrucișată în sus către protocolul LLC. Cadrul LLC este plasat într-un buffer RAM.

Distribuția responsabilităților între un adaptor de rețea și driverul său nu este definită de standarde, astfel încât fiecare producător decide această problemă în mod independent. De obicei, adaptoarele de rețea sunt împărțite în adaptoare pentru computerele client și adaptoare pentru servere.

În adaptoarele pentru computerele client, o parte semnificativă a muncii este transferată către driver, făcând adaptorul mai simplu și mai ieftin. Dezavantajul acestei abordări este gradul mare de încărcare a procesorului central al computerului cu munca de rutină la transferul cadrelor din memoria RAM a computerului în rețea. Procesorul central este forțat să facă această muncă în loc să efectueze sarcinile aplicației utilizatorului.

Prin urmare, adaptoarele concepute pentru servere sunt de obicei echipate cu procesoare proprii, care realizează în mod independent cea mai mare parte a muncii de transfer de cadre din RAM în rețea și invers. Un exemplu de astfel de adaptor este adaptorul de rețea SMS EtherPower cu procesor Intel i960 încorporat.

În funcție de protocolul implementat de adaptor, adaptoarele sunt împărțite în adaptoare Ethernet, adaptoare Token Ring, adaptoare FDDI etc. Deoarece protocolul Fast Ethernet permite, prin procedura de auto-negociere, selectarea automată a vitezei de funcționare a adaptorului de rețea în funcție de hub-ul de capabilități, multe adaptoare Ethernet suportă astăzi două viteze de operare și au prefixul 10/100 în numele lor. Unii producători numesc această proprietate autosensibilitate.

Adaptorul de rețea trebuie configurat înainte de instalare pe computer. Când configurați un adaptor, specificați de obicei numărul IRQ utilizat de adaptor, numărul canalului DMA (dacă adaptorul acceptă modul DMA) și adresa de bază a porturilor I/O.

Dacă adaptorul de rețea, hardware-ul computerului și sistemul de operare acceptă standardul Plug-and-Play, atunci adaptorul și driverul acestuia sunt configurate automat. În caz contrar, trebuie mai întâi să configurați adaptorul de rețea și apoi să repetați setările de configurare ale acestuia pentru driver. În general, detaliile procedurii de configurare a unui adaptor de rețea și a driverului acestuia depind în mare măsură de producătorul adaptorului, precum și de capacitățile magistralei pentru care este proiectat adaptorul.

Clasificarea adaptoarelor de rețea

Ca exemplu de clasificare a adaptoarelor, folosim abordarea 3Com, care are o reputație de lider în domeniul adaptoarelor Ethernet. 3Com consideră că adaptoarele de rețea Ethernet au trecut prin trei generații de dezvoltare.

Adaptoarele din prima generație au fost realizate pe cipuri logice discrete, drept urmare aveau o fiabilitate scăzută. Aveau doar un cadru de memorie tampon, ceea ce a dus la o performanță slabă a adaptorului, deoarece toate cadrele au fost transferate de la computer la rețea sau de la rețea la computer în mod secvenţial. În plus, adaptorul din prima generație a fost configurat manual folosind jumperi. Fiecare tip de adaptor folosea propriul driver, iar interfața dintre driver și sistemul de operare în rețea nu era standardizată.

În adaptoarele de rețea din a doua generație, tamponarea cu mai multe cadre a început să fie utilizată pentru a îmbunătăți performanța. În acest caz, următorul cadru este încărcat din memoria computerului în tamponul adaptorului simultan cu transferul cadrului anterior în rețea. În modul de recepție, după ce adaptorul a primit complet un cadru, poate începe să transmită acest cadru din buffer în memoria computerului, simultan cu primirea unui alt cadru din rețea.

Adaptoarele de rețea din a doua generație folosesc pe scară largă circuite foarte integrate, ceea ce crește fiabilitatea adaptoarelor. În plus, driverele pentru aceste adaptoare se bazează pe specificații standard. Adaptoarele din a doua generație vin de obicei cu drivere care rulează atât pe standardul NDIS (Network Driver Interface Specification) dezvoltat de 3Com și Microsoft și aprobat de IBM, cât și pe standardul ODI (Open Driver Interface) dezvoltat de Novell.

În adaptoarele de rețea din a treia generație (3Com include adaptoarele sale din familia EtherLink III), este implementată o schemă de procesare a cadrului pipeline. Constă în faptul că procesele de primire a unui cadru din memoria RAM a computerului și transmitere în rețea sunt combinate în timp. Astfel, după primirea primilor câțiva octeți ai cadrului, începe transmiterea acestora. Acest lucru crește semnificativ (25-55%) performanța lanțului RAM - adaptor - canal fizic - adaptor - RAM. Această schemă este foarte sensibilă la pragul de începere a transmisiei, adică la numărul de octeți de cadre care sunt încărcați în buffer-ul adaptorului înainte de a începe transmisia către rețea. Adaptorul de rețea de a treia generație realizează autoajustarea acestui parametru analizând mediul de operare, precum și prin calcul, fără participarea administratorului de rețea.

Bootstrapping oferă cea mai bună performanță posibilă pentru o anumită combinație de performanță a magistralei interne a computerului, a sistemului său de întrerupere și a sistemului său DMA.

Adaptoarele din a treia generație se bazează pe circuite integrate specifice aplicației (ASIC), ceea ce îmbunătățește performanța și fiabilitatea adaptorului, reducând în același timp costul acestuia. 3Com și-a numit tehnologia de pipeline de cadru Parallel Tasking, iar alte companii au implementat, de asemenea, scheme similare în adaptoarele lor. Creșterea performanței canalului de memorie adaptor este foarte importantă pentru îmbunătățirea performanței rețelei în ansamblu, deoarece performanța unei rute complexe de procesare a cadrelor, incluzând, de exemplu, hub-uri, comutatoare, routere, legături pe arie largă etc. ., este întotdeauna determinată de performanța celui mai lent element pe acest traseu. Prin urmare, dacă adaptorul de rețea al serverului sau al computerului client este lent, niciun comutator rapid nu va putea îmbunătăți viteza rețelei.

Adaptoarele de rețea produse astăzi pot fi clasificate ca a patra generație. Aceste adaptoare includ neapărat un ASIC care îndeplinește funcții la nivel MAC, viteza este de până la 1 Gbit/s, precum și un număr mare de funcții de nivel înalt. Setul de astfel de funcții poate include suport pentru agentul de monitorizare la distanță RMON, o schemă de prioritizare a cadrelor, funcții pentru controlul computerului de la distanță etc. În versiunile de server ale adaptoarelor, este aproape necesar să existe un procesor puternic care să descarce procesorul central. Un exemplu de adaptor de rețea de a patra generație este adaptorul 3Com Fast EtherLink XL 10/100.

Hub de rețea

Hub de rețea sau Hub(jarg din engleză) hub- centru de activitate) - un dispozitiv de rețea conceput pentru a combina mai multe dispozitive Ethernet într-un segment comun de rețea. Dispozitivele sunt conectate folosind pereche răsucită, cablu coaxial sau fibră optică. Termen hub aplicabil si altor tehnologii de transfer de date: USB, FireWire etc.

În prezent, hub-urile nu sunt aproape niciodată produse - au fost înlocuite cu comutatoare de rețea (comutatoare), separând fiecare dispozitiv conectat într-un segment separat. Comutatoarele de rețea sunt numite în mod eronat „huburi inteligente”.

Principiul de funcționare

Hub-ul funcționează la nivelul fizic al modelului de rețea OSI și repetă semnalul care ajunge la un port către toate porturile active. Dacă un semnal ajunge pe două sau mai multe porturi în același timp, are loc o coliziune și cadrele de date transmise se pierd. Astfel, toate dispozitivele conectate la hub se află în același domeniu de coliziune. Hub-urile funcționează întotdeauna în modul semi-duplex, toate dispozitivele Ethernet conectate partajează lățimea de bandă de acces furnizată.

Multe modele de hub au protecție simplă împotriva coliziunilor excesive care apar din cauza unuia dintre dispozitivele conectate. În acest caz, pot izola portul de mediul general de transmisie. Din acest motiv, segmentele de rețea bazate pe perechi răsucite sunt mult mai stabile decât segmentele pe cablu coaxial, deoarece în primul caz, fiecare dispozitiv poate fi izolat de mediul general printr-un hub, iar în al doilea caz, mai multe dispozitive sunt conectate folosind un singur segment de cablu și, în cazul unui număr mare de coliziuni, hub-ul poate izola doar întregul segment.

Recent, hub-urile au fost folosite destul de rar, switch-urile s-au răspândit - dispozitive care funcționează la nivelul de legătură al modelului OSI și cresc performanța rețelei prin separarea logică a fiecărui dispozitiv conectat într-un segment separat, un domeniu de coliziune.

Caracteristicile hub-urilor de rețea

Numărul de porturi- se produc de obicei conectori pentru conectarea liniilor de retea cu 4, 5, 6, 8, 16, 24 si 48 de porturi (cele mai populare sunt cele cu 4, 8 si 16). Hub-urile cu mai multe porturi sunt semnificativ mai scumpe. Cu toate acestea, hub-urile pot fi conectate în cascadă între ele, crescând numărul de porturi pe un segment de rețea. Unele au porturi speciale pentru asta.
Rata de transfer de date- măsurate în Mbit/s, sunt disponibile hub-uri cu viteze de 10, 100 și 1000. În plus, sunt obișnuite hub-uri cu capacitatea de a schimba viteza, desemnate ca 10/100/1000 Mbit/s. Viteza poate fi comutată fie automat, fie folosind jumperi sau comutatoare. De obicei, dacă cel puțin un dispozitiv este conectat la hub la o viteză de bandă scăzută, va transmite date către toate porturile la acea viteză.
Tipul media de rețea- de obicei aceasta este pereche răsucită sau fibră optică, dar există hub-uri pentru alte medii, precum și mixte, de exemplu, pentru pereche răsucită și cablu coaxial.

Pod de rețea

Pod , pod de rețea, pod(jarg, din engleză) pod) - echipament de rețea pentru conectarea segmentelor de rețea locală. Puntea de rețea operează la nivelul de legătură de date (L2) al modelului OSI, oferind limitarea domeniului de coliziune (în cazul unei rețele Ethernet). Podurile direcționează cadrele de date în funcție de adresele MAC ale cadrelor. O descriere formală a conectării rețelei este dată în standardul IEEE 802.1D

Diferențele dintre comutatoare și punți

În general, un comutator (comutator) și o punte sunt similare ca funcționalitate; diferența constă în designul intern: punți de procesare a traficului folosind un procesor central, în timp ce un comutator utilizează o țesătură de comutare (circuitare hardware pentru comutarea pachetelor). În prezent, punțile practic nu sunt folosite (deoarece necesită un procesor puternic pentru a funcționa), cu excepția situațiilor în care segmentele de rețea sunt conectate la diferite organizații de prim nivel, de exemplu, între conexiuni xDSL, optică, Ethernet. În cazul echipamentelor SOHO, modul de comutare transparent este adesea numit „mod punte”.

Funcționalitate

Podul oferă:

limitarea domeniului de coliziune
latența cadrelor adresate unui nod din segmentul emițător
limitarea tranziției de la domeniu la domeniu a cadrelor eronate:

pitici (cadre de lungime mai mică decât cea permisă de standard (64 de octeți))
cadre cu erori în CRC
cadre cu steagul „coliziune”.
rame supraextinse (mai mari decât cele permise de standard)

Podurile „învață” natura locației segmentelor de rețea prin construirea tabelelor de adrese de forma „Interfață: adresă MAC”, care conțin adresele tuturor dispozitivelor de rețea și ale segmentelor necesare pentru a obține acces la acest dispozitiv.

Podurile măresc latența rețelei cu 10-30%. Această creștere a latenței se datorează faptului că puntea necesită timp suplimentar pentru a lua o decizie la transmiterea datelor. Puntea este considerată un dispozitiv de stocare și redirecționare deoarece trebuie să analizeze câmpul de adresă de destinație al cadrului și să calculeze suma de control CRC în câmpul secvenței de verificare a cadrului înainte de a trimite cadrul către toate porturile. Dacă portul de destinație este ocupat în prezent, bridge-ul poate stoca temporar cadrul până când portul devine liber.
Aceste operațiuni durează ceva timp pentru a se finaliza, încetinind procesul de transfer și crescând latența.

Implementare software

Modul punând prezent în unele tipuri de echipamente de rețea de nivel înalt și sisteme de operare, unde este folosit pentru a „combina în mod logic” mai multe porturi într-un singur întreg (din punctul de vedere al protocoalelor de nivel superior), transformând porturile specificate într-un comutator virtual . În Windows XP/2003, acest mod se numește „conexiuni în punte”. În sistemul de operare Linux, atunci când interfețele sunt combinate într-o punte, este creată o nouă interfață brN (N este un număr de serie, începând de la zero - br0), în timp ce interfețele originale sunt în starea inferioară (din punct de vedere al sistemului de operare). ). Pentru a crea poduri, utilizați pachetul bridge-utils, inclus în majoritatea distribuțiilor Linux.

Poarta de acces

Gateway de rețea

Gateway de rețea- router hardware poarta de acces) sau software pentru interfațarea rețelelor de calculatoare folosind diferite protocoale (de exemplu, local și global).

Descriere

Un gateway de rețea convertește protocoalele dintr-un tip de mediu fizic în protocoale de pe un alt mediu fizic (rețea). De exemplu, atunci când vă conectați computerul local la Internet, utilizați un gateway de rețea.

Routerele sunt un exemplu de gateway-uri de rețea hardware.

Gateway-urile de rețea funcționează pe aproape toate sistemele de operare cunoscute. Sarcina principală a unui gateway de rețea este de a converti protocolul între rețele. Routerul însuși primește, direcționează și trimite pachete numai între rețelele care folosesc aceleași protocoale. Un gateway de rețea poate, pe de o parte, să accepte un pachet formatat pentru un protocol (de exemplu, Apple Talk) și să-l transforme într-un pachet pentru un alt protocol (de exemplu, TCP/IP) înainte de a-l trimite către alt segment de rețea. Gateway-urile de rețea pot fi hardware, software sau ambele, dar sunt de obicei software instalat pe un router sau computer. Gateway-ul de rețea trebuie să înțeleagă toate protocoalele utilizate de router. De obicei, gateway-urile de rețea sunt mai lente decât podurile de rețea, comutatoarele și routerele obișnuite. Un gateway de rețea este un punct dintr-o rețea care servește drept ieșire către o altă rețea. Pe Internet, un nod sau un punct final poate fi fie un gateway de rețea, fie o gazdă. Utilizatorii de internet și computerele care livrează pagini web utilizatorilor sunt gazde, iar nodurile dintre diferite rețele sunt gateway-uri de rețea. De exemplu, un server care controlează traficul dintre rețeaua locală a unei companii și Internet este o poartă de rețea.

În rețelele mari, serverul care acționează ca o poartă de rețea este de obicei integrat cu un server proxy și un firewall. Un gateway de rețea este adesea combinat cu un router, care gestionează distribuția și conversia pachetelor în rețea.

Un gateway de rețea poate fi un router hardware special sau un software instalat pe un server obișnuit sau pe un computer personal. Majoritatea sistemelor de operare pentru computere folosesc termenii descriși mai sus. Calculatoarele care rulează Windows folosesc de obicei un asistent de conexiune la rețea încorporat, care, pe baza parametrilor specificați, stabilește automat o conexiune la o rețea locală sau globală. Astfel de sisteme pot utiliza, de asemenea, protocolul DHCP. Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) este un protocol care este utilizat în mod obișnuit de echipamentele de rețea pentru a obține diverse date necesare clientului pentru a opera protocolul IP. Folosind acest protocol, adăugarea de noi dispozitive și rețele devine simplă și aproape automată.

Gateway de internet - un gateway de rețea software care distribuie și controlează accesul la Internet între clienții (utilizatori) rețelei locale.

Descriere

Un gateway de internet, de regulă, este un software conceput pentru a organiza accesul la Internet dintr-o rețea locală. Programul este un instrument de lucru pentru administratorul de sistem, permițându-i acestuia să controleze traficul și acțiunile angajaților. De obicei, un gateway de internet vă permite să distribuiți accesul între utilizatori, să urmăriți traficul și să limitați accesul utilizatorilor individuali sau grupurilor de utilizatori la resursele Internet. Un gateway de internet poate conține un server proxy, firewall, server de e-mail, shaper, antivirus și alte utilități de rețea. Poarta de acces Internet poate rula fie pe unul dintre computerele din rețea, fie pe un server separat. Gateway-ul este instalat ca software pe o mașină cu un sistem de operare (cum ar fi paravanul de protecție Kerio winroute pe Windows) sau pe un computer simplu cu un sistem de operare încorporat implementat (cum ar fi Ideco ICS cu Linux încorporat).

Gateway-uri software pentru Internet

Microsoft ISA Server
Kerio Winroute Firewall
Inspector de trafic
Poarta utilizatorului
Ideco Internet Control Server
TMeter

Router

Router sau router , router(din engleza traseu), este un dispozitiv de rețea, bazat pe informații despre topologia rețelei și anumite reguli, care ia decizii privind redirecționarea pachetelor de nivel de rețea (nivelul 3 al modelului OSI) între diferite segmente de rețea.

Funcționează la un nivel mai înalt decât un switch și un pod de rețea.

Principiul de funcționare

De obicei, un router folosește adresa de destinație specificată în pachetele de date și determină din tabelul de rutare calea pe care ar trebui să fie trimise datele. Dacă nu există nicio rută descrisă în tabelul de rutare pentru o adresă, pachetul este aruncat.

Există și alte modalități de a determina ruta de redirecționare a pachetelor folosind, de exemplu, adresa sursă, protocoalele de nivel superior utilizate și alte informații conținute în antetele pachetelor de la nivelul rețelei. Adesea, routerele pot traduce adresele expeditorului și destinatarului, pot filtra fluxul de date de tranzit pe baza anumitor reguli pentru a limita accesul, cripta/decripta datele transmise etc.

Tabel de rutare

Tabelul de rutare conține informații pe baza cărora routerul decide dacă va transmite pachete în continuare. Tabelul constă dintr-un anumit număr de intrări - rute, fiecare dintre ele conține adresa rețelei destinatarului, adresa următorului nod către care ar trebui să fie transmise pachetele și o anumită greutate a intrării - metrica. Valorile intrărilor din tabel joacă un rol în calcularea celor mai scurte rute către diverși destinatari. În funcție de modelul de router și de protocoalele de rutare utilizate, tabelul poate conține câteva informații suplimentare de service. De exemplu:

192.168.64.0/16 prin 192.168.1.2, 00:34:34, FastEthernet0/0.1 unde 192.168.64.0/16 este rețeaua de destinație, 110/- distanță administrativă /49 - metrica rută, 192.168.64.0/16 a următorului router2 - adresa ruterului următor. pentru a urmări pachetele de transmisie pentru rețea 192.168.64.0/16, 00:34:34 - timpul în care a fost cunoscută această rută, FastEthernet0/0.1 - interfața routerului prin care puteți ajunge la „vecinul” 192.168.1.2.

Tabelul de rutare poate fi compilat în două moduri:

Rutare statica- când intrările din tabel sunt introduse și modificate manual. Această metodă necesită intervenția administratorului de fiecare dată când apar modificări în topologia rețelei. Pe de altă parte, este cel mai stabil și necesită un minim de resurse hardware de router pentru a menține tabelul.
rutare dinamică- când intrările din tabel sunt actualizate automat folosind unul sau mai multe protocoale de rutare - RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP etc. În plus, routerul construiește un tabel cu căile optime către rețelele de destinație pe baza diferitelor criterii - numărul de noduri intermediare, capacitatea canalului, întârzierea transmisiei datelor etc. Criteriile de calcul a rutelor optime depind cel mai adesea de protocolul de rutare și sunt stabilite și de configurația routerului. Această metodă de construire a unui tabel vă permite să păstrați automat tabelul de rutare actualizat și să calculați rutele optime pe baza topologiei actuale a rețelei. Cu toate acestea, rutarea dinamică pune o sarcină suplimentară asupra dispozitivelor, iar instabilitatea ridicată a rețelei poate duce la situații în care routerele nu au timp să-și sincronizeze tabelele, ceea ce duce la informații contradictorii despre topologia rețelei în diferite părți ale acesteia și la pierderea datelor transmise.

Teoria graficelor este adesea folosită pentru a construi tabele de rutare.

Aplicație

Routerele ajută la reducerea congestionării rețelei prin împărțirea rețelei în domenii de coliziune sau domenii de difuzare și prin filtrarea pachetelor. Ele sunt utilizate în principal pentru a combina rețele de diferite tipuri, adesea incompatibile în arhitectură și protocoale, de exemplu, pentru a combina rețele locale Ethernet și conexiuni WAN folosind protocoale xDSL, PPP, ATM, Frame Relay etc. Un router este adesea folosit pentru a furniza acces din rețeaua locală la Internetul global, îndeplinind funcțiile de traducere a adreselor și firewall.

Un router poate fi fie un dispozitiv specializat (hardware) (reprezentanți tipici ai Cisco, Juniper), fie un computer obișnuit care îndeplinește funcțiile unui router. Există mai multe pachete software (în mare parte bazate pe nucleul Linux) care vă pot transforma computerul într-un router de înaltă performanță, bogat în funcții, cum ar fi Quagga.

Bibliografie.

1. Craig Zacker - Rețele de calculatoare. Modernizare și depanare. Ed. BHV. 2001

2. Materiale din Wikipedia - enciclopedia liberă http://ru.wikipedia.org

Suport tehnic pentru informații și rețele de calculatoare

Tema 10. Hardware și software IVS

Întrebări de control

1. Ce este un protocol de rețea?

2. Ce este sistemul OSI? Câte niveluri conține?

3. Cum se numesc blocurile de date la fiecare strat OSI?

4. Descrieți pe scurt stratul fizic OSI.

5. Descrieți pe scurt stratul de legătură de date OSI.

6. Descrieți pe scurt stratul de rețea OSI.

7. Descrieți pe scurt stratul de transport OSI.

8. Descrieți pe scurt stratul de sesiune OSI.

9. Descrieți pe scurt stratul reprezentativ OSI.

10. Descrieți pe scurt stratul de aplicație OSI.

Din punct de vedere structural, IVS conține:

· calculatoare (calculatoare gazdă, calculatoare de rețea, stații de lucru, servere) situate în noduri de rețea;

· echipamente și canale de transmisie a datelor, cu dispozitive periferice însoțitoare;

· plăci de interfață și dispozitive (plăci de rețea, modemuri);

· routere și dispozitive de comutare.

Rețelele pot combina atât minicalculatoare cu un singur utilizator, cât și microcalculatoare (inclusiv cele personale), echipate cu dispozitive terminale pentru comunicarea cu utilizatorul sau pentru îndeplinirea funcțiilor de comutare și rutare a mesajelor, și computere puternice multiutilizator (minicalculatoare, calculatoare mari) . Acestea din urmă efectuează o prelucrare eficientă a datelor și oferă utilizatorilor rețelei de la distanță tot felul de informații și resurse de calcul. În rețelele locale, aceste funcții sunt implementate de servere și stații de lucru.

Stație de lucru(stație de lucru) - un computer conectat la o rețea prin care utilizatorul are acces la resursele sale. Adesea, o stație de lucru (precum un utilizator de rețea și chiar o sarcină de aplicație efectuată în rețea) este numită client de rețea. Atât computerele obișnuite și puternice, cât și cele specializate pot acționa ca stații de lucru. – "reţea
calculatoare”.

O stație de lucru în rețea bazată pe un computer obișnuit funcționează atât în rețea, cât și în mod local. Este echipat cu propriul sistem de operare și oferă utilizatorului tot ce este necesar pentru a rezolva problemele aplicației. Stațiile de lucru sunt uneori specializate pentru realizarea lucrărilor de grafică, inginerie, publicare și alte lucrări. În acest caz, ele trebuie construite pe baza unui computer puternic cu două procesoare, un hard disk încăpător și rapid cu interfață SCSI, 19 bun. – Monitor de 21 de inchi (și uneori monitoare duale echipate cu o placă grafică corespunzătoare) – de exemplu, unul pentru afișarea proiectului și unul pentru afișarea meniurilor sau a mesajelor de e-mail).

Stațiile de lucru bazate pe computere din rețea pot funcționa, de regulă, numai în modul de rețea dacă există un server de aplicații în rețea. Diferență computer de rețea(NET PC) de la obișnuit prin aceea că este cât se poate de simplificat: clasicul NET PC nu conține memorie pe disc (se numește adesea un PC fără disc). Are o placă de bază simplificată, memorie principală, iar singurele dispozitive externe prezente sunt un afișaj, tastatură, mouse și card de rețea, care oferă posibilitatea de a încărca de la distanță sistemul de operare de pe un server de rețea (aceasta este o rețea clasică „client subțire” ). Pentru a funcționa, de exemplu, pe un intranet, un astfel de computer trebuie să aibă atâtea resurse de calcul câte necesită un browser web.

Server(Server) - Acesta este un computer multi-utilizator dedicat procesării cererilor de la toate stațiile de lucru din rețea, oferind acestor stații acces la resurse partajate de sistem (putere de calcul, baze de date, biblioteci de programe, imprimante, faxuri etc.) și distribuirea acestor resurse. Serverul are propriul sistem de operare în rețea, sub controlul căruia toate părțile rețelei lucrează împreună.
Cele mai importante cerințe pentru un server includ performanța ridicată și fiabilitatea.

Serverul, pe lângă faptul că furnizează resurse de rețea stațiilor de lucru, poate efectua el însuși procesarea semnificativă a informațiilor pe baza solicitărilor clientului. Acest server este adesea numit server de aplicații. Server de aplicatii - Acesta este un computer puternic care rulează într-o rețea care are software (aplicații) care pot fi utilizate de clienții rețelei. Există două opțiuni pentru utilizarea unui server de aplicații. La cererea unui client, o aplicație poate fi descărcată prin rețea pe o stație de lucru și executată acolo (această tehnologie se numește uneori „client gros”); La cerere, este posibil să încărcați pe stația de lucru nu numai programul de aplicație, ci și sistemul de operare dorit (pornirea de la distanță a computerului), dar aceasta necesită o placă de rețea cu ROM de rețea pe computerul utilizatorului. O aplicație la cererea utilizatorului poate, într-un alt exemplu de realizare, să fie executată direct pe server, iar apoi numai rezultatele muncii sunt transferate pe stația de lucru (tehnologia este uneori numită „client subțire” sau „mod client subțire”).
Terminal").

Serverele dintr-o rețea sunt adesea specializate.

Servere specializate sunt folosite pentru a elimina cele mai multe blocaje din rețea: crearea și gestionarea bazelor de date și arhivelor de date, suport pentru comunicații multicast fax și e-mail, gestionarea terminalelor multi-utilizator (imprimante, plottere) etc.

Exemple de servere specializate.

1. Server de fișiere(File Server) este proiectat să funcționeze cu baze de date, are dispozitive mari de stocare pe disc, adesea pe matrice de discuri RAID tolerante la erori, cu o capacitate de până la un terabyte.

2. Server de rezervă(Storage Express System) este folosit pentru backup-ul informațiilor în rețele mari multi-server, utilizează unități de bandă magnetică (streamere) cu cartușe înlocuibile cu o capacitate de până la 5 GB; de obicei realizeaza zilnic arhivare automata cu compresia informatiilor de pe servere si statii de lucru dupa un script specificat de administratorul retelei (natural, cu crearea unui catalog de arhiva).

3. Server de fax(server de fax) – o stație de lucru dedicată pentru organizarea unei comunicări fax multicast eficiente, cu mai multe carduri fax-modem, cu protecție specială a informațiilor împotriva accesului neautorizat în timpul transmisiei, cu sistem electronic de stocare a faxurilor (una dintre opțiuni – Net SatisFAXion Software în combinație cu modemul fax SatisFAXion).

4. Server de mail(Server de e-mail) – la fel ca un server de fax, dar pentru organizarea corespondenței electronice, cu cutii poștale electronice.

5. Server de imprimare(Print Server) este conceput pentru utilizarea eficientă a imprimantelor de sistem.

6. Servere gateway pe Internet acţionează ca un router, aproape întotdeauna combinat cu funcţiile unui server de mail şi a unui firewall de reţea care asigură securitatea reţelei.

7. Server proxy(Server proxy) – un mijloc eficient și popular de conectare a rețelelor corporative locale la Internet. Server proxy – un computer care este conectat în mod constant la Internet, descarcă informații de pe Internet într-o bază de date și le transmite în continuare prin rețeaua locală. Comunicarea dintre rețeaua corporativă și Internet are loc printr-un server proxy, astfel încât protecția informațiilor corporative este organizată eficient, toate conexiunile la rețeaua globală sunt monitorizate, comunicarea cu anumite site-uri de internet este interzisă, utilizarea unui număr de protocoale și este interzisă primirea anumitor tipuri de fișiere, precum și filtrarea datelor efectuată prin utilizarea ecranelor de protecție a serverului (firewall-uri).

Calculatoarele cu acces direct la rețeaua globală sunt adesea numite calculatoare gazdă.

Adesea, atunci când aleg un server, utilizatorii au o întrebare: De ce să cheltuiți o sumă destul de decentă pentru achiziționarea unui server când puteți cumpăra un computer obișnuit pentru jumătate din bani și va funcționa ca server? Să vedem de ce este nevoie de un server și dacă această abordare pentru rezolvarea acestei probleme ar fi corectă.

Economii în absența informațiilor - Pierderi financiare în viitor

Una dintre cele mai frecvente greșeli la alegerea oricărui echipament, inclusiv a unui server, este predominarea unui criteriu - costul. O greșeală ar fi atât să economisești pe ceea ce nu poți economisi, cât și să cheltuiești bani pe componente inutile. Dacă serverul este destinat stocării și procesării datelor, a căror întrerupere a accesului va avea ca rezultat pagube materiale semnificative pentru organizație, atunci economisirea pe server va fi o risipă nebună și va arunca bani. Există o altă extremă - pentru un server care stochează pur și simplu date rar actualizate sau date mici care pot fi arhivate cu ușurință în mai multe locuri, este comandat un server puternic, cu costuri ridicate. Apare o întrebare complet evidentă - care este diferența dintre o platformă de server și un caz special de server produs de multe companii? Cele mai semnificative diferențe sunt:

1. Platforma are un design strict axat în mod specific pe utilizarea serverului - Posibilitatea de a instala hard disk-uri hot-swappable. Sistem de ventilație mai sofisticat, alimentare adaptivă.

2. Sursele de alimentare din platformă sunt proiectate pentru o gamă largă de tensiune și frecvență AC și sunt proiectate pentru funcționare continuă cu un grad ridicat de toleranță la erori.

3. Indicație luminoasă și notificare sonoră către utilizator despre defecțiunile serverului, de ex. Disponibilitatea propriilor dispozitive de diagnosticare care nu sunt legate de componente specifice.

Ce se întâmplă aici? Faptul este că platforma serverului este proiectată pentru orice hard disk standard, controlere RAID, memorie etc.

Un server real sau un PC de înaltă performanță ca server?

Fiecare dispozitiv trebuie utilizat în scopul propus - înțelegerea acestui lucru vă va permite să evitați pierderile cauzate de eșecurile în funcționarea întregii întreprinderi. Un computer personal este destinat utilizării individuale. Defecțiunea unui computer poate provoca doar daune utilizatorului său. Spre deosebire de un PC, un server este responsabil pentru deservirea continuă și fiabilă a mulți utilizatori dintr-o rețea corporativă. Și această responsabilitate impune cerințe complet diferite asupra caracteristicilor și capacităților sistemelor. Spre deosebire de un computer personal folosit ca server, serverele au următoarele avantaje:
- capacitatea de a instala mai multe procesoare, hard disk-uri, mai multa memorie;
- debit mai mare (mai multe magistrale de date independente, mai multe adaptoare de retea);
- fiabilitate mai mare datorita duplicarii subsistemelor (surse de alimentare si procesoare, memorie, hard disk);
- capacitatea de a controla de la distanță serverul;
- ușurință de instalare (mai multe servere pot fi montate într-un singur rack cu o suprafață mai mică de 1 mp).

De ce nu poți folosi o stație de lucru puternică ca server?

Dezavantajele utilizării unui computer personal obișnuit ca server:

1. Primul și cel mai evident dezavantaj: fiabilitatea unui astfel de server este comparabilă cu toleranța la erori a unei stații de lucru similare. Dar serverul trebuie să furnizeze resurse tuturor computerelor organizației conectate la acesta. Dacă unul dintre computerele personale eșuează, toate celelalte vor putea continua să lucreze. Și dacă serverul se defectează, atunci toate celelalte computere personale nu vor funcționa normal. Pur și simplu, organizația nu va putea funcționa până când defecțiunea serverului este remediată. Și dacă dintr-o dată informațiile de pe server nu pot fi restaurate, atunci întreaga afacere viitoare va fi pusă la îndoială. Fiabilitatea serverului ar trebui să fie semnificativ mai mare decât cea a unui computer obișnuit.

2. Calculatoarele personale de obicei nu oferă protecție a datelor în caz de defecțiune. Este necesar să se utilizeze „oglindire” (pentru a asigura funcționarea neîntreruptă a serverului în cazul în care discul oglindă principal eșuează) și backupul datelor în cazul deteriorării accidentale a informațiilor (ștergerea accidentală a unui fișier necesar, atac de virus). Sunt necesare soluții speciale pentru a salva datele pe server atunci când componentele acestuia se defectează.

3. Sistemele de operare și configurația hardware utilizate pe computerele personale sunt concepute pentru a funcționa cu 1-2 utilizatori. Când lucrați cu mulți utilizatori, serviciul este furnizat în mod inegal pentru aceștia, sarcinile unor utilizatori blochează sau încetinesc foarte mult munca altora;

Serverul necesită utilizarea unui sistem de operare server și a unor componente care pot gestiona procesarea simultană de la mulți utilizatori.

4. Componentele folosite pentru un computer personal sunt construite pe principiul încărcării de 40% atunci când lucrați cu un singur utilizator. Pe măsură ce sarcina crește, generarea de căldură crește semnificativ. Sistemele personale nu prevăd, de obicei, eliminarea acestei călduri suplimentare. Adesea, unitatea de sistem server este depozitată într-o nișă la distanță sau încuiată într-un dulap (nespecializat), unde circulația aerului este limitată și nu există flux de aer rece către server. Ca rezultat, un PC care funcționează în modul server este susceptibil la supraîncălzire. Configurația serverului trebuie să suporte condiții optime de funcționare pentru componentele sale. Componentele trebuie să fie proiectate pentru a rezista la funcționarea pe termen lung la sarcini mari.

5. De regulă, toată lumea înțelege că, dacă un server nu funcționează defectuos, acesta poate fi reparat prin înlocuirea componentelor defecte. Dar, de regulă, nu există un set de rezervă. De asemenea, nu există un server de rezervă capabil să preia funcțiile unui sistem defect. Dar timpul de oprire forțat înseamnă costuri neplanificate și profituri pierdute. Este necesar să se asigure redundanță pentru componentele importante ale serverului și posibilitatea de a le înlocui rapid.

Principalele diferențe dintre un server și o stație de lucru folosită ca server:

1. Serverul folosește componente, a căror producție impune cerințe sporite asupra calității manoperei. Fiabilitatea componentelor serverului este de câteva ori mai mare decât cea a componentelor pentru computerele personale.

2. Componentele serverului folosesc chipset-uri speciale care oferă funcții suplimentare pentru monitorizarea performanței, remedierea erorilor și corectarea defecțiunilor minore la nivel hardware.

3. Serverul este proiectat pentru funcționare non-stop atunci când capacitatea sa este încărcată complet. Au fost luate măsuri speciale pentru a reduce supraîncălzirea componentelor serverului în raport cu mediul.

4. Serverele sunt fabricate cu posibilitatea de a folosi înlocuirea „la cald” (fără a opri funcționarea serverului) a unor componente, ceea ce poate reduce semnificativ timpul de nefuncționare al utilizatorilor conectați la acesta.

5. Toate componentele principale ale serverului sunt certificate pentru a funcționa cu sistemele de operare pentru server. Aceasta este o garanție a funcționării și performanței stabile.

6. Soluțiile tehnice utilizate în server în combinație cu sistemele de operare pentru server oferă o mai mare fiabilitate a stocării și disponibilitatea datelor, precum și confidențialitatea acestora. Arhitectura serverului este concepută pentru a gestiona mai mulți utilizatori la niveluri înalte de performanță, oferindu-le tuturor același nivel de servicii în funcție de prioritatea lor.

Concluzie

După ce am examinat și comparat principalele componente ale unui server entry-level și ale unui computer care acționează ca server, am fost convinși că alegerea în favoarea celui de-al doilea nu se justifică. Atât ca sarcini cerute de la server, cât și în ceea ce privește „Economie”. La urma urmei, dacă trebuie să creșteți capacitatea serverului (și acest lucru se va întâmpla, fără îndoială, dacă compania se va dezvolta), va trebui să schimbați întreaga platformă, ceea ce duce la o creștere a costului total de proprietate, precum și la pierderi asociate cu timp de nefuncţionare în timpul înlocuirii. Și acestea sunt costuri mult mai mari decât economiile dubioase la componente la etapa inițială de alegere a unui server.

Vă mai gândiți să instalați un computer puternic în loc de un server?

Când vizitați orice birou modern, o cantitate mare de tehnologie informatică vă atrage atenția. Persoana neinițiată nu știe adesea că cea mai mare parte a informațiilor este procesată și stocată în locuri complet diferite, uneori la sute de kilometri de locurile de muncă ale utilizatorilor. Operațiunile cu volume mari de date sunt atribuite dispozitivelor speciale - servere. Un server este un computer cu mai mulți utilizatori care distribuie resurse într-o rețea de calculatoare și răspunde la solicitările de la stațiile de lucru.

În funcție de sarcinile efectuate, serverele sunt împărțite în tipuri - servere web, servere FTP, servere de e-mail, servere de fișiere și altele. O stație de lucru este un computer obișnuit care are acces la o rețea. Dacă se compară cu sistemul nervos uman, atunci serverul este creierul, iar stațiile de lucru sunt terminațiile nervoase.

Ce comun?

Atât serverele, cât și stațiile de lucru pot fi create pe baza acelorași microprocesoare. De regulă, acestea sunt cipuri de la Intel sau AMD. Produsele AMD le depășesc adesea pe omologii lor Intel în performanță, în timp ce sunt oarecum inferioare în fiabilitate. Concurența dintre cei doi giganți ai industriei IT a dus la o reducere semnificativă a prețurilor pentru diverse dispozitive, care nu pot decât să mulțumească consumatorul.

Puteți configura un computer personal obișnuit în așa fel încât să acționeze ca un depozit de date pentru o organizație sau companie mică. Și pe servere puteți rula aplicații standard de birou pentru confortul utilizatorului obișnuit. Deci, prin ce diferă un server de o stație de lucru?

Diferențele hardware

Serverul are resurse mai puternice decât un computer obișnuit. RAM-ul serverului este de 2, 4, 8 ori mai mult decât memoria stației de lucru. Acest lucru este de înțeles - numărul de sarcini procesate simultan diferă de un ordin de mărime. Dacă spațiul pe disc al unui desktop standard este măsurat în gigaocteți, atunci centrul de date funcționează deja în terabytes. Pentru a stoca sute de mii de pagini web, puterea unui computer personal obișnuit nu este suficientă, aceasta este sarcina unui server web. Pentru a trimite mii de e-mailuri pe secundă, aveți nevoie de un server de e-mail. Pentru a procesa date despre toți clienții unei companii mari, este recomandabil să aveți un server special de baze de date.
Serverul, prin definiție, trebuie să fie mult mai stabil și fiabil decât o stație de lucru. Funcționarea necorespunzătoare a unui computer personal poate paraliza activitatea unui întreg departament o defecțiune a unui centru de date înseamnă închiderea unei întregi instituții sau a unei întregi industrii; Prin urmare, serverul are capacitatea de a corecta defecțiunile hardware. Unele unități sunt duplicate, de exemplu, dacă alimentarea curentă se defectează, se pornește una de rezervă. Tehnologia este folosită pentru a salva informații pe discuri
Serverul funcționează de obicei în 24 de ore, 7 zile pe săptămână. Este considerat normal ca echipamentul să fie oprit timp de cel mult 6 minute pe parcursul unui an întreg. Aceasta implică posibilitatea înlocuirii „la cald” a unităților defecte, pentru a nu opri funcționarea întregului complex în timpul reparațiilor. De asemenea, trebuie stabilit un sistem de eliminare a căldurii din echipamentele de operare. Aceasta este o sarcină destul de dificilă, deoarece trebuie să luați în considerare direcția fluxului de aer, temperatura și umiditatea acestuia. Pentru un computer personal obișnuit, această problemă nu este atât de acută, astfel de echipamente funcționează 8-10 ore pe zi și, cu un mod atât de blând, este puțin probabil să apară supraîncălzirea.
Serverul trebuie să aibă proprietăți atât de importante ca scalabilitate hardware. Scalabilitatea este capacitatea de a crește puterea prin conectarea unor module suplimentare, de exemplu, un al doilea procesor sau o altă unitate de memorie. Pentru un computer care funcționează, această proprietate nu este critică.

Software

Operarea serverului este imposibilă fără sisteme de operare speciale. În stadiul actual, sistemele de operare bazate pe Linux (Unix) sunt populare - Debian, FreeBSD, Ubuntu Server și altele. Împreună, aceste sisteme de operare ocupă până la 70% din piață. Aproximativ o treime din piață este deținută de sisteme de la Microsoft. Primele sisteme UNIX au fost dezvoltate la sfârșitul anilor 1960, au fost create inițial pentru a funcționa în rețea, astfel încât nivelul lor de securitate este semnificativ mai ridicat. Se crede că Microsoft pur și simplu a ratat apariția erei Internetului, așa că este dificil ca evoluțiile sale să concureze cu Linux în probleme de securitate a rețelei. O caracteristică importantă a sistemelor Linux este distribuția lor gratuită și codul sursă deschisă.

Prima caracteristică permite producătorilor de hardware să reducă costul produsului final, a doua face posibilă schimbarea codului programului, ajustându-le la nevoile lor. În spațiul software al stației de lucru, situația este diferită. Acolo, dominația Windows a diferitelor versiuni este dincolo de orice îndoială, aproximativ 9 din 10 computere personale sunt controlate de aceste sisteme de operare, aproximativ 10% au fost câștigate de Apple cu OS X și doar 2% au mers la Linux. Windows 7 ocupă primul loc onorabil - aproximativ 44% la începutul lui 2016. Nu există nicio îndoială că situația se va schimba odată cu lansarea de noi versiuni de Windows.

Atunci când procesați cantități mari de date este important disponibilitatea unui sistem de rezervare. Apoi, în caz de pierdere a informațiilor, este întotdeauna posibil să reveniți la punctul de plecare. Pentru stațiile de lucru, această opțiune nu este furnizată de obicei; utilizatorul poate stoca date importante pe o unitate de rețea sau poate face manual copii ale fișierelor.