Виды и типы серверов

Серверы классифицируют по нескольким независимым признакам: способу предоставления ресурсов, форм-фактору, программной роли, архитектуре и месту размещения. Поэтому один и тот же сервер может одновременно быть физическим, стоечным, двухпроцессорным, использоваться для баз данных и находиться в коммерческом дата-центре.

При выборе оборудования сначала определяют задачу и требования к производительности, доступности и хранению данных. Только после этого выбирают корпус, процессорную архитектуру, количество сокетов, диски, сетевые интерфейсы и модель размещения. Например, веб-сервером может быть и небольшая виртуальная машина в облаке, и кластер из нескольких стоечных серверов.

Что такое сервер

Сервер — это компьютер или программная система, предоставляющая ресурсы и сервисы другим устройствам и приложениям. Он может хранить файлы, обрабатывать запросы к базе данных, запускать виртуальные машины, обслуживать сайт, выполнять вычисления или обеспечивать работу корпоративных приложений.

В принципе, в роли сервера может выступать и обычный рабочий компьютер, но если мы говорим о специализированном решении, то главное отличие такого от классического ПК заключается не только в мощности. Серверное оборудование рассчитано на продолжительную работу и централизованное управление. В зависимости от класса оно может поддерживать:

• память ECC;

• несколько процессоров;

• резервные блоки питания;

• диски с горячей заменой;

• аппаратный RAID или HBA;

• удалённое управление через BMC;

• расширенную диагностику;

• большое количество сетевых интерфейсов и линий PCIe.

При этом сервером называют не только физическую машину. В технической документации и повседневной речи этим словом также обозначают виртуальную машину или программу, выполняющую определённую роль. Подробнее базовые понятия разобраны в статье «Что такое сервер».

Физический, виртуальный и облачный сервер

Эти понятия часто ставят в один ряд, хотя они описывают разные уровни инфраструктуры.

Физический сервер

Физический сервер, или bare metal, — отдельная аппаратная машина с собственными процессорами, оперативной памятью, накопителями и сетевыми адаптерами. Её ресурсы не обязаны делиться между несколькими независимыми заказчиками или виртуальными средами.

Физические серверы выбирают для нагруженных баз данных, виртуализации, систем с жёсткими требованиями к задержкам, локальной обработки конфиденциальных данных и задач, которым нужны GPU, специальные сетевые карты или большой дисковый массив.

Bare metal не означает, что на сервере нельзя использовать виртуализацию. Напротив, физическая машина часто становится хостом для десятков виртуальных серверов.

Виртуальный сервер

Виртуальный сервер — изолированная программная среда, которой гипервизор выделяет часть ресурсов физического хоста: виртуальные процессоры, память, диски и сетевые интерфейсы.

На одном физическом сервере можно запускать несколько виртуальных машин с разными операционными системами и ролями. Это повышает полезную загрузку оборудования, упрощает развёртывание новых сервисов, из обслуживание и позволяет гибко распределять ресурсы.

Виртуализация удобна для корпоративных приложений, тестовых сред, веб-сервисов, почты, DNS и других нагрузок, для которых не требуется отдельная физическая машина. Однако доступность виртуального сервера всё равно зависит от надёжности хоста, хранилища, сети и платформы управления. Подробнее различия разобраны в материале «Bare metal, виртуализация или контейнеры».

Облачный сервер

Облачный сервер обычно представляет собой виртуальную машину, которую заказчик получает как услугу через панель управления или API. Поставщик отвечает за физическую инфраструктуру, а клиент выбирает количество процессорных ядер, объём памяти, диски, сеть и дополнительные сервисы.

Облако отличается от обычной аренды виртуальной машины автоматизированным предоставлением ресурсов, масштабированием и учётом потребления. Согласно определению NIST, облачная модель предполагает доступ по запросу к общему пулу настраиваемых ресурсов, которые можно быстро выделять и освобождать.

Облачный сервер удобен при переменной нагрузке, быстром запуске проекта и отсутствии собственной инфраструктуры. Но для стабильной длительной нагрузки нужно сравнивать совокупные затраты, требования к защите данных, доступные конфигурации и зависимость от провайдера.

ОБРАТИТЬСЯ К КОНСУЛЬТАНТУ ЗА ПОМОЩЬЮ В ПОДБОРЕ СЕРВЕРА

Имя Телефон Email

Даю согласие на обработку персональных данных

Отправить

Форм-факторы серверов

Форм-фактор описывает корпус и способ физической установки оборудования. Он не определяет назначение сервера: и tower, и rack, и blade могут запускать базы данных, виртуальные машины или файловые сервисы.

Tower-серверы

Tower внешне напоминает крупный настольный компьютер. Для него не обязательна серверная стойка, поэтому такой формат удобен в небольших офисах, филиалах, лабораториях и на производственных площадках с ограниченным количеством оборудования.

Башенный корпус обычно оставляет достаточно места для дисков и плат расширения. Уровень шума и требования к охлаждению зависят от конкретной конфигурации: мощный двухпроцессорный tower с несколькими GPU может быть таким же требовательным, как стоечная система.

Rack-серверы

Rack-серверы устанавливаются в стандартную 19-дюймовую стойку. Высоту корпуса измеряют в юнитах (1,75 дюйма или 4,445 см): 1U, 2U, 4U и так далее. Такой формат упрощает плотное размещение оборудования, организацию кабелей, резервирование питания и обслуживание серверов в дата-центре.

Модели 1U обеспечивают высокую плотность, но имеют меньше места для накопителей и полноразмерных ускорителей. Корпуса 2U и 4U обычно предлагают больше дисковых отсеков, PCIe-слотов и возможностей охлаждения.

Blade-серверы

Blade-сервер — компактный вычислительный модуль, устанавливаемый в общее шасси. Питание, охлаждение, сеть и управление частично выносятся на уровень шасси, что позволяет уменьшить количество кабелей и повысить плотность размещения.

Такой формат применяется в крупных виртуализированных средах и инфраструктуре, где важны централизованное управление и быстрая замена узлов. При расчёте нужно учитывать стоимость не только самих блейдов, но и шасси, коммутаторов, модулей управления и сервисных контрактов.

Модульные серверы

Понятия blade и modular пересекаются, но не полностью совпадают. Модульная система может объединять в одном шасси вычислительные узлы, сетевые модули и компоненты хранения. Её конфигурацию можно изменять без полной замены платформы.

Например, вычислительный модуль Dell PowerEdge MX760c устанавливается в шасси MX7000, которое поддерживает до восьми односекционных вычислительных узлов. Это не отдельный автономный сервер в привычном корпусе, а часть общей модульной инфраструктуры.

Edge-серверы

Edge-серверы предназначены для обработки данных рядом с местом их возникновения: на производстве, в магазине, на телекоммуникационном объекте, в медицинском учреждении или транспортной инфраструктуре.

Edge — скорее класс по условиям размещения, чем единый форм-фактор. Такие серверы могут иметь уменьшенную глубину корпуса, защиту от пыли и вибрации, расширенный температурный диапазон или возможность работы с нестандартным питанием. Подробное сравнение конструкций вынесено в отдельный материал «Форм-факторы серверов: Rack, Tower, Blade».

Виды серверов по назначению

Назначение сервера описывает его программную роль. Веб-сервер, DNS-сервер или прокси — это чаще не особый аппаратный класс, а программа или набор сервисов. Несколько ролей могут работать на одной физической машине либо, наоборот, распределяться между десятками узлов.

Веб-сервер

Веб-сервер принимает запросы по HTTP или HTTPS и отдаёт страницы, файлы или ответы API. В этой роли используются, например, Nginx, Apache HTTP Server и Microsoft IIS.

Для небольшого сайта достаточно виртуального сервера. Высоконагруженный проект может потребовать нескольких узлов, балансировщика нагрузки, кэша и отдельной базы данных. Важны производительность одного ядра, объём памяти, скорость сети и масштабируемость.

Сервер приложений

Сервер приложений выполняет бизнес-логику: обрабатывает запросы пользователей, запускает корпоративное ПО, ERP-, CRM- и MES-системы, интеграционные сервисы или внутренние API.

Требования зависят от самого приложения. Одни системы чувствительны к частоте процессора, другие масштабируются по ядрам, активно используют память или предъявляют высокие требования к дискам. Машинное обучение и HPC нельзя автоматически относить к обычным серверам приложений: для них могут понадобиться GPU и специализированные интерконнекты.

Сервер баз данных

Сервер баз данных запускает СУБД и обрабатывает операции чтения, записи, поиска и изменения информации. Здесь особенно важны низкие задержки накопителей, достаточный объём оперативной памяти, предсказуемая производительность процессора и защита данных.

Для критичной базы используют резервирование дисков, питания и сети, а также репликацию или кластер на уровне СУБД. Выделенный физический сервер не всегда обязателен, но виртуальной машине нужно гарантировать ресурсы и исключить неконтролируемую конкуренцию с другими нагрузками. Практические конфигурации приведены в статье «Как выбрать сервер для баз данных».

Файловый сервер

Файловый сервер предоставляет централизованный доступ к документам, изображениям, проектам и другим данным. Его производительность определяется не только процессором, но и дисковой подсистемой, сетью, характером файлов и количеством одновременных обращений.

Для больших последовательных файлов полезна высокая пропускная способность. При работе с множеством мелких файлов важны задержки, производительность метаданных и кэш. RAID повышает доступность данных, но не заменяет резервное копирование.

Сервер виртуализации

Сервер виртуализации предоставляет ресурсы виртуальным машинам и контейнерам. Для него важны большое количество ядер, объём памяти, сетевые интерфейсы, надёжное хранилище и совместимость оборудования с выбранным гипервизором.

При высокой критичности используют несколько хостов и кластер, чтобы обслуживание или отказ одного узла не останавливал все сервисы. Подбор оборудования подробно разобран в статье «Как выбрать сервер для виртуализации».

ОБРАТИТЬСЯ К КОНСУЛЬТАНТУ ЗА ПОМОЩЬЮ В ПОДБОРЕ СЕРВЕРА

Имя Телефон Email

Даю согласие на обработку персональных данных

Отправить

Терминальный сервер и VDI

Терминальный сервер позволяет нескольким пользователям одновременно работать в общих сеансах на одной операционной системе. VDI предоставляет отдельные виртуальные рабочие столы.

Обе задачи требуют достаточного объёма памяти, производительных накопителей и оценки пиков одновременной активности. Для офисных приложений часто достаточно CPU, а для САПР, 3D-графики и обработки видео могут потребоваться GPU с поддержкой виртуализации.

Backup-сервер

Backup-сервер принимает и хранит резервные копии. Для него важны ёмкость, скорость последовательной записи, количество дисковых отсеков, совместимость с ПО резервного копирования и возможность отделить копии от основной инфраструктуры.

Сервер резервного копирования не должен быть единственным местом хранения данных. Архитектура должна учитывать отдельную копию, ограничение доступа, неизменяемое хранилище или вынос части копий на другую площадку.

Сервер хранения данных

Сервер хранения предоставляет дисковые ресурсы другим системам по файловым или блочным протоколам. Обычно он оснащается большим количеством HDD или SSD, HBA либо RAID-контроллерами и быстрыми сетевыми интерфейсами.

Такой сервер следует отличать от специализированной системы хранения данных. СХД обычно имеет собственную архитектуру контроллеров, специализированное ПО и развитые функции отказоустойчивости. Обычный сервер тоже может выполнять роль хранилища, но его возможности зависят от выбранной ОС и программного стека.

GPU- и AI-сервер

GPU-сервер рассчитан на установку вычислительных ускорителей. Его используют для обучения и инференса моделей, рендеринга, инженерных расчётов и других параллельных вычислений.

При выборе учитывают не только модель GPU, но и их количество, объём видеопамяти, питание, охлаждение, топологию PCIe, связь между ускорителями, пропускную способность сети и скорость подачи данных с накопителей.

Почтовый, DNS- и прокси-сервер

Почтовый сервер принимает, отправляет и хранит сообщения, используя SMTP, IMAP и другие протоколы. DNS-сервер отвечает за преобразование доменных имён в адреса и обслуживание зон. Прокси-сервер принимает запросы клиентов и передаёт их другим системам, выполняя фильтрацию, кэширование, контроль доступа или балансировку.

В большинстве организаций это программные роли, которые можно запускать в виртуальных машинах или облаке. Выделенное оборудование требуется при большом трафике, специальных требованиях безопасности или строгой изоляции.

Игровой и медиасервер

Игровой сервер рассчитывает состояние многопользовательской игры и синхронизирует действия участников. Для него важны производительность одного ядра, стабильная сеть и минимальная задержка.

Медиасервер хранит или передаёт аудио и видео. Требования зависят от того, раздаёт ли он готовые файлы или выполняет транскодирование. Во втором случае нагрузку можно переносить на GPU или аппаратные медиаблоки процессора.

Кластерные серверы

Кластерный сервер — не отдельный вид корпуса. Кластер представляет собой несколько физических или виртуальных узлов, совместно выполняющих задачу. Он может повышать доступность, распределять нагрузку или ускорять вычисления.

Кластер не становится отказоустойчивым автоматически. Для этого нужны резервирование сети и питания, независимые домены отказа, согласованное хранилище, мониторинг и правильно настроенный механизм переключения сервисов.

Виды серверов по архитектуре

x86 и Arm

Большинство корпоративных серверов построено на архитектуре x86 и использует процессоры Intel Xeon или AMD EPYC. Её преимущество — широкая совместимость с операционными системами, гипервизорами и корпоративным ПО.

Arm применяется в облачной, телекоммуникационной и энергоэффективной инфраструктуре. Перед переходом нужно проверить наличие сборок приложений, драйверов, агентов мониторинга и средств резервного копирования под эту архитектуру. Подробнее различия разобраны в статье «Arm-серверы против x86-серверов».

Одно-, двух- и четырёхпроцессорные серверы

1P-сервер имеет один процессорный сокет. Современный односокетный сервер может обладать большим количеством ядер, памяти и линий PCIe, поэтому двухпроцессорная система нужна не всегда.

2P-сервер поддерживает два процессора. Такой вариант выбирают, когда при использовании одного CPU не хватает ядер, каналов памяти, её максимального объёма или возможностей ввода-вывода.

4P-серверы применяются для крупных баз данных, консолидации критичных систем и других нагрузок, которым требуются очень большие ресурсы в одном узле. При выборе важно учитывать лицензирование ПО по сокетам или ядрам, а также особенности NUMA.

CPU- и GPU-серверы

CPU подходит для универсальной логики, баз данных, виртуализации и приложений с большим количеством последовательных операций. GPU эффективен в задачах, которые можно распараллелить: машинном обучении, рендеринге, моделировании и обработке видео.

Наличие GPU не делает сервер быстрее в любой задаче. Приложение должно поддерживать конкретный ускоритель и программный стек, а загрузка данных не должна ограничиваться дисками, сетью или CPU.

Виды серверов по размещению

On-premises означает, что оборудование размещено на площадке компании: в серверной, офисе или собственном ЦОД. Организация контролирует инфраструктуру, но сама отвечает за питание, охлаждение, сеть, физическую безопасность и обслуживание.

Colocation — размещение принадлежащего компании оборудования в коммерческом дата-центре. Клиент управляет сервером, а оператор площадки предоставляет стойку, питание, охлаждение и каналы связи.

Dedicated server — аренда отдельного физического сервера у провайдера. В отличие от colocation, оборудование обычно принадлежит поставщику услуги.

Cloud — получение вычислительных ресурсов по запросу. Клиент управляет виртуальными машинами и сервисами через панель или API, не занимаясь конкретными физическими узлами.

Эти модели можно комбинировать. Например, база данных может работать на собственных серверах в colocation, а публичный сайт и тестовые среды — в облаке.

Как выбрать тип сервера

Начните не с производителя и не с форм-фактора, а с профиля нагрузки. Нужно определить количество пользователей, характер операций, объём данных, требования к задержкам и прогноз роста.

Затем оцените:

• критичность сервиса и допустимое время простоя;

• потребность в процессорных ядрах и производительности одного ядра;

• объём памяти сейчас и возможность расширения;

• требуемую ёмкость и производительность дисков;

• количество и скорость сетевых подключений;

• необходимость GPU, HBA, DPU или других плат расширения;

• условия размещения, шум, питание и охлаждение;

• совместимость с ОС, гипервизором и прикладным ПО;

• стоимость лицензий, поддержки и эксплуатации.

Для некритичного сервиса может быть достаточно одной виртуальной машины. Для базы данных иногда рациональнее выделенный физический сервер. Для виртуализации и VDI обычно важнее не один мощный узел, а несколько серверов с резервированием и возможностью обслуживания без длительного простоя.

Задача и рекомендуемый тип сервера

Примеры реальных моделей серверов

Чтобы увидеть разницу между классами, рассмотрим несколько моделей без привязки к конкретному сценарию покупки.

• Dell PowerEdge T560 — двухсокетный tower-сервер. Подходит для офиса, филиала, локальной виртуализации, баз данных и других задач, когда оборудование нужно разместить без отдельной стойки. Согласно официальной документации Dell, модель поддерживает резервные блоки питания и несколько вариантов дисковой конфигурации.

• Dell PowerEdge R760 — универсальный двухсокетный rack-сервер формата 2U. Такой класс применяют для виртуализации, баз данных, корпоративных приложений и консолидации нагрузок.

• Dell PowerEdge MX760c — вычислительный модуль для шасси MX7000. Он показывает принцип модульной инфраструктуры: питание, охлаждение, сеть и управление организуются на уровне общей платформы.

• Dell PowerEdge XR8000 — короткий модульный сервер для периферийных и телекоммуникационных площадок. Это пример edge-системы, спроектированной с учётом ограниченного пространства и особых условий размещения.

• Dell PowerEdge XE9680 — специализированный GPU-сервер высокой плотности. Он рассчитан на установку нескольких вычислительных ускорителей и применяется для AI и других параллельных нагрузок.

Модель сама по себе не определяет назначение системы. Один PowerEdge R760 можно настроить как хост виртуализации, сервер баз данных или узел кластера. Разница будет заключаться в процессорах, памяти, накопителях, сетевых адаптерах, программном обеспечении и схеме резервирования.

Правильный тип сервера — тот, который соответствует нагрузке и условиям эксплуатации. Для небольшого проекта это может быть виртуальная машина, для офиса — tower-сервер, для дата-центра — несколько стоечных узлов, а для AI — специализированная GPU-платформа. В сложной инфраструктуре обычно используются сразу несколько типов серверов, каждый из которых выполняет свою роль.