سرور از چه بخش‌هایی ساخته شده است؟

سرور چیست؟

سرور یک دستگاه‌ سخت‌افزار یا نرم‌افزار محور است که وظیفه سرویس‌دهی به برنامه‌های کاربردی و کلاینت‌ها را عهده‌دار است. عملکرد سرور به این صورت است که درخواست‌های کلاینت‌ها را دریافت می‌کند و به آن‌ها پاسخ می‌دهد. به‌طور معمول، در شبکه‌های LAN سرورها به سوییچ‌ها یا روترها متصل می‌شوند و قابلیت‌های مهمی در اختیار سازمان‌ها قرار می‌دهند. به‌طور مثال، به سازمان‌ها اجازه میزبانی وب‌سایت‌ها یا پیاده‌سازی ایمیل‌سرور را می‌دهند. نکته مهمی که لازم است در این بخش به آن اشاره داشته باشیم، مفهوم سرور مجازی است. سرور مجازی بخشی از سرور فیزیکی است که ویژگی‌های یک سرور کامل را دارد. به بیان دقیق‌تر، سیستم‌عامل و برنامه‌های سرور مجازی روی سرور مجازی نصب می‌شوند. به بیان دقیق‌تر سرور مجازی، بخشی کوچکی از یک سرور درست مشابه با یک واحد از یک ساختمان است. هنگامی که یک سرور مجازی اختصاصی را تهیه می‌کنید به تمام فضای سرور مجازی به شکل اختصاصی دسترسی دارید. اصطلاح مهم دیگری که در این زمینه وجود دارد سرور اختصاصی است. سرور اختصاصی (Dedicated Server) به سرور اشاره دارد که به‌طور ویژه برای میزبانی برای یک شرکت در نظر گرفته شده و دسترسی به آن سرور تنها در اختیا شرکتی است که آن‌را تهیه کرده است. در این حالت سرور اختصاصی با هیچ کلاینت دیگری به‌اشتراک قرار نمی‌گیرد.

تجهیزات سخت‌افزاری شکل‌دهنده سرور

سرورهای سامانه‌های پردازشی قدرتمندی است که برای ارایه خدمات مختلف استفاده می‌شوند. به لحاظ تئوری این امکان وجود دارد تا کامپیوترهای شخصی را به عنوان سرور به کار گرفت، با این‌حال، سرورها به دلیل توان پردازشی قدرتمندی که ارایه می‌کنند قابل قیاس با کامپیوترهای دسکتاپ نیستند. علاوه بر این، سرورها نسبت به کامپیوترهای شبکه چند سخت‌افزار اضافی دارند که در ادامه با آن‌ها آشنا می‌شویم.

مادربورد سرور

همانند یک کامپیوتر شخصی، سرورها مادربوردی دارند سایر قطعات روی آن نصب می‌شوند. با این‌حال، مادربورد سرور متفاوت از مادربورد کامپیوترهای شخصی است. به‌طور مثال، شاسی بزرگ‌تری دارد که همین موضوع باعث می‌شود تعداد اسلات‌های حافظه اصلی بیشتری روی آن قرار گیرد و به این صورت مادربورد از حافظه اصلی بیشتری پشتیبانی کند. علاوه بر این، مادربوردهای سرور قابلیت پشتیبانی از دو پردازنده فیزیکی را دارند، مجهز به دو کارت شبکه هستند و قابلیت پشتیبانی از حافظه اصلی تا سقف 1 ترابایت را دارند. به‌طور مثال، اگر به سرور اچ‌پی سری مدل DL380 G10 که یکی از سرورهای نسل 10 پرولیانت است نگاهی داشته باشیم مشاهده می‌کنیم که مادربورد آن از 2 پردازنده 12 هسته‌ای اینتل زئون Gold 5118 با حداکثر فرکانس 2.3 گیگاهرتز پشتیبانی می‌کند. مادربورد این سرور دارای 24 اسلات رم DIMM بوده و قادر است تا  حداکثر تا 1.5 ترابایت حافظه را پشتیبانی کند. علاوه بر این، سرور پرولاینت مدل DL380 G10 در قسمت Smart Array  از تراشه S100i  بهره می‌برد و میرتواند حداکثر تا 14 هارد ساتا را پشتیبانی کند و علاوه بر این یک Smart Array مدل p408-a دارد که به‌طور مستقیم روی مادربرد سرور قرار گرفته و قابلیت پشتیبانی از 3 هارد SAS را دارد. مادربورد این سرور به 4 پورت شبکه با سرعت 1 گیگابیت در ثانیه تجهیز شده است.

پردازنده سرور

اصلی‌ترین بخش سرور پردازنده یا پردازنده‌های مرکزی است که روی آن نصب می‌شوند. پردازنده مرکزی زمانی مهم می‌شود که قرار باشد سرور در زمینه مجازی‌سازی به کار گرفته شود. در این حالت، اگر سرور از پردازنده‌های ضعیفی استفاده کرده باشد، سرعت دسترسی به ماشین‌های مجازی کاهش پیدا می‌کند یا به‌طور کل نرم‌افزارهای مجازی‌سازی نظیر ESXi و Vcenter به دلیل توان پردازشی ضعیف روی سرور نصب نمی‌شوند. از مهم‌ترین معیارهایی که در زمینه خرید پردازنده سرور باید به آن دقت کنید باید به تعداد هسته پردازشی، فناوری Hyperthreading، مقدار حافظ نهان (کش)، نرخ انتقال اطلاعات میان پردازنده و مولفه‌های سخت‌افزاری، مقدار و نوع حافظه اصلی، سرعت کلاک، حداکثر گرمایی که چپی تولید می‌کند (TDP)، نوع سوکت که پردازنده از آن پشتیبانی می‌کند و موارد این چنینی اشاره کرد.

خنک‌کننده پردازنده مرکزی

وظیفه اصلی هیت‌سینک دفع گرمای تولید شده توسط پردازنده است. هرچه بار کاری بیشتری به پردازنده وارد شود، به همان نسبت گرمای بیشتری را تولید می‌کند. اگر هیت‌سینک خوبی روی پردازنده نصب نشده باشد، گرمای بیش از اندازه عملکرد سیستم را مختل کرده و در موارد بحرانی باعث راه‌اندازی سرور می‌شود که پدیده جالبی نیست. بنابراین باید در زمان خرید هیت‌سینک پردازنده گزینه مناسب را انتخاب کنید.

حافظه اصلی سرور

حافظه‌های اصلی سرور تفاوت‌های قابل توجهی با کامپیوترهای شخصی دارند و نباید از حافظه‌های کامپیوترهای شخصی روی سرورها استفاده کرد. بد نیست بدانید که تشریح پارامترهایی که برای انتخاب حافظه اصلی باید رعایت کنید خود به تنهایی چندین مقاله چند هزار کلمه‌ای را شامل می‌شوند. با این‌حال، مهم‌ترین نکته‌ای که در زمان خرید حافظه اصلی سرور باید به آن دقت کنید پشتیبانی از فناوری ECC است که برای تشخیص خطا استفاده می‌شود. این فناوری باعث می‌شود تا حافظه به‌طور خودکار خطاهای ارسال داده‌ها را شناسایی کرده و برطرف کند، قابلیتی که رم‌های کامپیوتری شخصی ندارند. علاوه بر این، فناوری‌های دیگری مثل Advanced Error Detection و Advanced Fault Resiliency از معیارهای مهم دیگری هستند که در زمان خرید حافظه اصلی سرور باید به آن دقت کرد. به‌طور کلی حافظه‌های اصلی سرور به شرح زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

UDIMM: ‌حافظه‌های بافرنشده (UnBuffered) هستند که مصرف برق کمی دارند و علاوه بر این ظرفیت کمی نیز دارند.

RDIMM: حافظه‌های ریجستر شده (Registered) دو خطی هستند که ثباتی میان ماژول DRAM و کنترلر حافظه قرار گرفته تا ضریب اطمینان حافظه بیشتر شود. این ثبات سیگنال‌های کنترلی و آدرس‌دهی را در ماژول‌ها بافر می‌کند. این حافظه‌ها مصرف انرژی بیشتری دارند، اما این اطمینان خاطر را می‌دهند که سرور بدون مشکل خدمت‌رسانی می‌کند. به همین دلیل عملکرد بهتری نسبت به حافظه‌های UDIMM دارند.

LRDIMM: حافظه‌های دو خطی کاهنده بار (Load Reduced ) هستند که فاقد ثبات بوده و در مقابل بافر دارند. چگالی آن‌ها بیشتر از RDIMM‌ها است و از یک تراشه بافر برای کم کردن و به حداقل رساندن بار کاری در گذرگاه حافظه استفاده می‌کنند. این حافظه‌ها به دلیل عملکرد خوبی که دارند گزینه مناسبی برای مراکز داده‌ای هستند.

هارد سرور

هارددیسک‌ها اصلی‌ترین رسانه ذخیره‌سازی در سرورها به شمار می‌روند، هرچند به تدریج درایوهای حالت جامد (SSD) جای دیسک‌های سخت را خواهند گرفت. دیسک‌های سخت مجهز به دلیل فرآیند مکانیکی که دارند عمر نسبتا کمتری نسبت به درایوهای حالت جامد دارند، اما در مقابل قیمت کمتری دارند و ظرفیت ذخیره‌سازی بیشتری ارائه می‌کنند. نکته‌ای که در ارتباط با هارددیسک سرور باید به آن دقت کنید رابط پشتیبانی شده است. رابط‌های SAS و ساتا در دیسک‌های سخت توصیف‌کنند سرعت و پهنای باندی هستند که دیسک سخت ارائه می‌کند. درایوهای حالت جامه نسبت به هارددیسک‌ها سرعت دسترسی بیشتری را ارائه می‌کنند و میزان مصرف برق و زمان تاخیر آن‌ها کمترل است. درایوهای SDD در قالب SFF 2.5 یا LFF 2.5 اینچ در دسترس قرار دارند. علاوه بر این، درایوهای حالت جامد 2.5 اینچی NVMe PCIe و M.2 SSD نیز قابل انتخاب هستند. امروزع درایوهای حالت جامد به لحاظ معماری به گروه‌های MLC، SLS، TLC و QLC تقسیم می‌شوند.

کنترل‌کننده RAID

وظیفه اصلی کنترل‌کننده RAID در دیسک‌های سخت این است که ارتباط میان هارددیسک با پردازنده مرکزی و سیستم‌عامل را برقرار کند سرورها قابلیت پشتیبانی از رید نرم‌افزاری و سخت‌افزاری را دارند. از مهم‌ترین وظایف کنترل‌کننده RAID باید به مانیتور کردن فعالیت ورودی/خروجی، نظارت بر پارامترهای کلیدی، پیش‌بینی مشکلات سیستم، اصطلاح مشکلات و بازیابی خودکار، مدیریت خطا و محافظت در برابر از کار افتادن هارددیسک‌ها اشاره کرد. ریدکنترل دارید پردازنده، کش و درایو است تا بهترین راندمان در RAID به‌دست آید. نکته دیگری که در ارتباط با رید کنترلر باید به آن اشاره کرد، باتری رید است در سرورهای مثل اچ‌پی وجود دارد و باعث می‌شود در صورت قطع برق، برق کشتامین شده و اطلاعات روی فلش ذخیره شوند.

کارت شبکه

کارت شبکه وظیفه برقراری ارتباط سرور با شبکه را عهده‌دار است. از مولفه‌های مهم کارت شبکه باید به پردازنده، حافظه اصلی و EEPROM و باس اشاره کرد. پهنای باندی که کارت‌های شبکه ارائه می‌کند یکسان نیستند. البته این امکان وجود دارد که درگاه‌های شبکه سرور را از طریق نصب کارت شبکه بیشتر کرد. به‌طور مثال، کارت شبکه سرور اچ‌پی Ethernet 1GB 4Port 634025-001 از رابط Pci Express 2.0 پشتیبانی می‌کند و مجهز به پورت‌های 4xRJ45 - Ethernet 10base-t / 100base-tx / 1000base-t است. این کارت شبکه از پردازنده برودکامBcm5719  استفاده می‌کند و دسترسی به نرخ انتقال 1 گیگابیت بر ثانیه را ارائه می‌کند. علاوه بر این از پروتکل مدیریت از راه دور  Snmp پشتیبانی می‌کند. این کارت شبکه با سرورهای نسل 8 سازگار است.

کارت گذرگاه میزبان (HBA)

آداپتور گذرگاه میزبان (HBA) یک برد مجتمع است که فرآیند پردازش ورودی و خروجی را مدیریت می‌کند و اصتلا فیزیکی میان سرور و دستگاه ذخیره‌ساز تحت شبکه را فراهم می‌کند. با توجه به این‌که HBA به میزان قابل توجهی بار کاری پردازنده سرور در ارتباط با ذخیره‌سازی و بازیابی داده‌ها را کمتر می‌کند، به بهبود عملکرد سرور کمک می‌کند. به‌طور معمول، این کارت‌ها روی شکاف PCI Express نصب می‌شوند. این کارت‌ها سرعتی در بازه 8 یا 16 گیگابیت بر ثانیه دارند و مجهز به یک یا دو پورت هستند.

منبع تغذیه

به عقیده نویسنده، منبع تغذیه قلب تپنده هر سروری است. منبع تغذیه انرژی موردنیاز تمامی مولفه‌های سرور را تامین می‌کند. برخی تولیدکنندگان سرور با هدف دستیابی به افزونگی بیشتر دو یا چند پاور روی سرور تعبیه می‌کنند. البته هر منبع تغذیه می‌تواند به تنهایی برق موردنیاز سرور را تامین کند. اگر یکی از آن‌ها خراب شد، منبع تغذیه بعدی به شکل خودکار به مدار وارد می‌شود مانع از کار افتادن سرور می‌شود. علاوه بر این، معماری منابع تغذیه سرور به‌گونه‌ای است که بدون نیاز به خاموش کردن سرور امکان تعویض آن وجود دارد. منابع تغذیه به دلیل این‌که فشار کاری زیادی را تحمل می‌کنند، عمر کوتاه‌تری دارند. مهم‌ترین نکته‌ای که در زمان انتخاب منبع تغذیه باید به آن دقت کنید راندمانی است که ارایه می‌کند. به‌طور معمول، راندمان در بازه 92 تا 96 درصد ایده‌آل است.

فن خنک‌کننده سرور

سرورها نیز همانند کامپیوترهای شخصی مجهز به فن‌هایی هستند که وظیفه دفع حرارت را دارند. فن‌ها وظیفه دفع حرارت داخل سرور را به عهده دارند. هرچه عملکرد فن در زمینه دفع حرارت درون شاسی سرور بهتر باشد، عمر تجهیزات داخلی بیشتر می‌شود.