СЕРВЕРуем задачи

Статья из газеты "Компьютерра НН"
Интервью с ген.директором ЗАО "Сети" Дементьевым А.П.

Перед Вами стоит вопрос: какой выбрать сервер для растущей организации? И, главное, как найти добросовестную фирму с профессиональными консультантами? Прежде чем выбирать сервер, давайте попробуем правильно поставит задачу - а для чего собственно сервер приобретается?

Есть большое заблуждение, что размер фирмы и количество рабочих машин в ней - это основной показатель при выборе корпоративного сервера. В фирме может быть и 5-6 компьютеров, но стоять 1С-приложение, большая клиентская и номенклатурная база за 2-4 года, и естественно однопроцессорный сервер не справится с задачей элементарного ведения данных.

Правило №1: серверу всегда приходится решать сразу несколько задач, при этом большая часть ресурсов сервера уходит на поддержку работы самой операционной системы (особенно, если у Вас ОС класса Microsoft Windows 2000 Enterprise Edition Server).

Соответственно, если прикладных задач одновременно крутится несколько, то нагрузка на сервер вырастает во много раз. Но есть и противоположные примеры.
Пример из жизни известной компании "СЕТИ". Буквально только осенью прошлого года специалисты компании были вынуждены вывести из строя центральный сервер Acer Altos7000, который на протяжении почти 10 лет использовался в качестве центрального файлового сервера. С 1994 года по 2003 год они обходились сервером на базе 486-го процессора с ОС Novell, которая, общеизвестно, не так сильно загружает ресурсы машины, в отличие от ОС Windows. Служил он верой и правдой, и вывели его из строя не столько по причине нехватки мощности процессора, сколько из-за того, что просто не хватало памяти, не устраивали сетевые интерфейсы, которые были уже достаточно низкоскоростными. Именно по другим критериям сервер стал непригодным, не по критерию производительности процессора. Поэтому золотым правилом при выборе сервера является правильная оценка своих потребностей, рабочих задач.

Всегда нужно оставлять возможность наращивания потенциала сервера; сервер всегда нужно покупать немножко с запасом, поскольку это "вещь длительного пользования" и достаточно дорогая покупка.

На что нужно в первую очередь обращать внимание? Разные приложения нагружают разные подсистемы сервера. Если говорить про телекоммуникационные серверы, применяемые как web-серверы, интернет-шлюзы, файрволы и т.д., то, в первую очередь, у них должны быть хорошими сетевые интерфейсы, через которые проходит достаточно большой трафик, причем их должно быть, как минимум, два. У них должно быть достаточно большое количество оперативной и дисковой памяти, если это, например, web-сервер с большой базой данных, где постоянно идут обновления и хранение многолетних архивов. Производительность этих серверов, как правило, не так сильно важна, но для них очень важно физическое место, которое они занимают в телекоммуникационных шкафах хостинговых компаний, где для круглосуточного режима работы их держать лучше всего. Поэтому для коммуникационного сервера важен фактор плотности. То есть, чем больше в телекоммуникационный шкаф можно установить серверов, тем лучше. Плотность установки серверов на единицу объема - один из главных критериев в телекоммуникационной отрасли.
Для файловых серверов важна хорошая, быстрая и надежная дисковая подсистема, быстрый сетевой контроллер. Первообеспечивает дисковый RAID-массив. Процессор, как правило, в таких серверах не играет существенной роли и совершенно спокойно с такими задачами справляется процессор на базе Pentium 4.
В серверных приложениях, которые используются для задач ведения SQL-базы, для математического моделирования и расчета, при 3D-монтаже, в основном, загружается именно процессорная часть машины. В этом случае всегда критичны 2 параметра: это мощность процессора (или процессоров) и объем оперативной памяти, ну и, соответственно, организация скоростного обмена между оперативной памятью и процессором.

Какой брэнд выбрать?

При выборе сервера мы всегда опираемся на соотношение цены и качества. Безусловно, сомнений в том, что такие компании как IBM, HP, Dell производят качественную технику, не возникает. Недостаток у этих серверов один - высокая цена. Она не так заметна у минимальных (базовых) конфигураций, но стремительно растет по мере добавления компонентов (второй процессор, второй блок питания, RAID-контроллер и т.д.). При этом надо понимать, что примерно 70% всех серверов, что собираются в России компаниями разного калибра, это серверы на базе готовых серверных компонентов фирмы Intel. Компания позаботилась над тем, чтобы эти компоненты были качественными, совместимыми, на них идет компонентная гарантия 3 года, и для сборки подобных серверов не требуются уникальные специалисты и специальные условия, тем более что вся нужная информации в виде инструкций и таблиц совместимости доступна. На выходе получается изделие меньшей стоимостью. Причем названия могут быть разными, брэнд может быть более или менее известным (Aquarius, Kraftway, NZ Technology и т.д.), отсюда разница в цене, но суть одна и та же. По словам ген. директора ЗАО "Сети" Андрея Дементьева, одними из важных преимуществ российских серверов, является индивидуальная сборка "с нуля" под задачи клиента (переделывать всегда сложнее), и оперативный (опять спасибо фирме Intel и её партнерской программе оперативной замены компонентов) сервис за 2-3 дня при гарантийном обслуживании - 3-5 лет. При этом на легкие однопроцессорные, двухпроцессорные сервера брэндовых производителей планка гарантии опускается иногда и до 1 года, с учетом обслуживания в 2-3 недели, так как не все виды ремонтов, например, нижегородский сервис-центр может обеспечить без участия основного сервис-центра в Москве. Для повышения сервиса в этом случае придется доплачивать отдельные деньги.

Правило №2: сервер необязательно должен иметь звучный брэнд, он должен состоять из компонентов, которые имеют звучный брэнд.

При этом надо понимать, что сервер покупается с некоторым комплексом услуг: это и консультационные, и информационные услуги, и дальнейшее гарантийное сопровождение определенного качества. Поэтому всегда нужно понимать, что стоимость сервера должна соответствовать и профессиональному статусу фирмы-продавца на этом рынке.

Правило №3: долгосрочная покупка всегда должна иметь реальные гарантии.

Если про серверы рассказывать дальше, необходимо сначала уточнить на какие основные подсистемы серверов надо в первую очередь обратить внимание. Какие подсистемы в каких случаях наиболее критичны при выборе?

При этом сразу надо заметить, что еще 10-15 лет назад достаточно просто было выбирать серверы, поскольку применение их было достаточно стандартное: файл-сервер, где хранятся общие данные, все к нему подключаются и этими данными пользуются централизованно. Сейчас количество задач сильно возросло, круг приложений с приходом в нашу жизнь интернета, в частности, сильно увеличился, соответственно очень много появилось коммуникационных серверов, серверов доступа, безопасности, и т.д. и всего того, что, грубо говоря, обслуживает интернет и удаленную работу пользователей. Соответственно, необходимо пробежаться по всем основным подсистемам серверов.
Ядром любого сервера, конечно, служит процессоры и материнская плата. Хотелось бы сразу уточнить, что речь пойдет о серверах Intel-архитектуры с 32-битовой организацией, мы не будем рассматривать 64-битовые серверы Itanium, и другие машины. Хотелось бы коснуться традиционных Intel-серверов с количеством процессоров до 8, применяемых в повседневной жизни предприятием малого и среднего бизнеса. Сейчас существует несколько основных производителей чипсетов для серверов - это фирмы Server Works, IBM, Intel. Эти производители характеризуются наличием и поддержкой двухбанковой (двухканальной) регистровой ECC-памятью, производят чипсеты для 1- 2- 4- и 8-процессорных систем. Самыми распространенными на сегодня процессорами, которые применяются в серверах, являются процессор Intel Xeon DP с частотой внешней шины 533МГц и кэш-памятью 512 Кбайт, достаточно дешевый процессор для серверов начального и среднего уровня, и Intel Xeon MP (кэш-память до 4 Мбайт, позволяющий реализовывать машины с количеством процессоров до 8 и более в серверах более высокого уровня. На самых простых задачах и задачах коммуникационного рынка оправдано применение серверов с процессором Pentium 4. Для них тоже есть своя ниша, и, практически, все производители имеют предложение по самым недорогим однопроцессорным серверам.
Второй подсистемой, критичной для сервера является память. Используется буферизированная память, что позволяет устанавливать в систему много модульных планок, не делая большой физической нагрузки на процессорную шину. Память эта, как правило, типа ECC (с исправлением одинарных ошибок). Есть примеры памяти у фирмы IBM - "Chip Kill", где система умеет исправлять даже двойные ошибки. То есть, если передаются ошибочно два бита в целом слове, система об этом узнает и успевает это поправить без приостановки задачи. Память организуется двух- или четырехканально, то есть это одновременное обращение процессора к сразу двум или четырем банкам (модулям) памяти, тем самым процессор может оперировать 64- и 128-ми битовыми словами.
Следующая критичная подсистема - это дисковая подсистема, самая важная подсистема в файловых серверах, где необходимо хранение критически важной информации, к которой важен доступ с большого числа рабочих станций, число которых может превышать несколько тысяч. В России в серверах принято реализовывать дисковые подсистемы непосредственно внутри корпуса сервера: чем больше и вместительнее корпус, тем лучше. На Западе такое построение серверов не принято. Там дисковые подсистемы выносят за пределы корпуса, для них делаются специальные дисковые стойки, которые соединяются с основным сервером каким-то быстродействующими интерфейсами. Их может быть несколько, и они могут быть разнесены между собой на достаточно большие расстояния, в зависимости от используемого интерфейса. При использовании оптики и интерфейса Fiber Channel - до 2 км и более. Например, для критических объектов, где во внимание берется не только надежность, но и вероятность какого-то внешнего воздействия или повреждения, это условие является обязательным. Система территориально распределяется, тем самым, нельзя ее в одном месте полностью вывести из строя. Иногда дополнительные дисковые массивы собираются как многоэтажный дом в несколько стоек, образуя дисковую систему вместимостью в сотни терабайт. Дисковые накопители, которые используются в дисковых подсистемах - специальные, отличные от традиционных жестких дисков, которые используются в обычных ПК. Как правило, это высокопроизводительные высокооборотные диски, они имеют несколько меньшую плотность записи информации на магнитные пластины, что повышает надежность хранения этой информации. Как правило, это диски с параллельным интерфейсом SCSI или последовательным оптическим Fiber Channel. В ближайшем будущем нас ждет появление дисков с новыми интерфейсами, уже летом этого года они будут анонсированы. Как правило, там, где требуется повысить надежность, отказоустойчивость дисковой подсистемы, диски объединяются в так называемые RAID-массивы с "горячей" заменой дисков. В сервер устанавливается специальный RAID-контроллер, который, используя некоторые специальные избыточные коды записи информации на несколько дисков, позволяет обеспечить надежность таким образом, что физический выход из строя одного диска массива не приводит к остановке сервера и потере информации. Система сама после замены диска восстанавливает свое окружение и перезаписывает информацию, используя это избыточное кодирование.
Следующий элемент - это корпус сервера, он должен быть достаточно просторный, хорошо вентилируемый и с надежными и мощными блоками питания, которые являются энергетическими источниками всех компонентов сервера. Есть такое золотое правило из теории надежности, что при загрузке блока питания более чем на 70%, вероятность выхода из строя начинает резко расти. Поэтому у блока питания должен быть как минимум 30%-запас. Для особо критичных приложений принято использовать серверы с резервируемыми блоками питания. Здесь существует две наиболее распространенные схемы построения. 2 блока питания: 1 - основной, 1 - резервный. Когда основной блок питания по какой-то причине выходит из строя, происходит переключение на резервный без остановки машины. Другая схема распределения нагрузки с резервированием по схеме "2+1". Это когда в корпусе сервера стоит 3 блока питания, из них постоянно работают 2 блока, при этом они нагрузку распределяют между собой. При выходе одного из блоков базовой пары, его место занимает третий.
И последняя подсистема, которая требует пристального внимания, это интерфейс с локальной сетью. В настоящий момент уже стандартном "де-факто" стало наличие двух сетевых адаптеров в сервере, при этом один из них может конфигурироваться как резервный. Тем самым, появляется возможность получить очень высоконадежное резервируемое соединение с главным коммутатором ЛВС. Кроме того, использование серверов в телекоммуникационных задачах, по умолчанию, требует наличия двух сетевых интерфейсов: внешнего (тот, который непосредственно соединяется с оборудованием выхода в интернет, например) и внутренний (к которому подсоединена сама ЛВС предприятия). Основным интерфейсом на данный момент является гигабитный серверный интерфейс 1000Base-T для шины PCI-X (64 бита, 66-133МГц). Сетевые платы серверов, независимо от того, интегрированы ли они в материнскую плату или внешние, также достаточно сильно отличаются от сетевых плат, которые применяются в обычных компьютерах. Они, во-первых, взаимодействуют с ЦП 64-битовыми словами, т.е. с большой пропускной способностью, во-вторых, там реализованы аппаратные функции по вычислению циклических сумм передаваемых пакетов, реализована поддержка виртуальных частных сетей (VPN). Важна также "интеллектуальность" контроллера, который может давать информацию в систему о своем состоянии, трафике, и, тем самым, позволяя производить удаленный мониторинг самого интерфейса и всей системы в целом. Соответственно, стоимость таких контроллеров немалая. Клавиатура, мышь и дисплей нужны для сервера, в основном, только в стадии запуска и стадии отладки.
И последним важным "шестым элементом" сервера надо назвать операционную систему, которая на него устанавливается. Она должна хорошо взаимодействовать с аппаратными компонентами сервера, быть совместимой с ними и протестированной заранее самими производителями этих компонент. Наиболее применяемыми в рассматриваемом классе серверов являются такие операционные системы как Windows Server 2000/2003, Linux Server, Novell, Free BSD и некоторые другие.