Palvelin (tietokone) - Server (computing)
In Computing , eli palvelin on pala tietokoneen laitteistoa tai ohjelmistoa ( tietokoneohjelma ), joka tarjoaa toiminnot muiden ohjelmien tai laitteita, joita kutsutaan " asiakkaita ". Tätä arkkitehtuuria kutsutaan asiakas -palvelin -malliksi . Palvelimet voivat tarjota erilaisia toimintoja, joita usein kutsutaan "palveluiksi", kuten tietojen tai resurssien jakamista useiden asiakkaiden kesken tai laskennan suorittamista asiakkaalle. Yksi palvelin voi palvella useita asiakkaita ja yksi asiakas voi käyttää useita palvelimia. Asiakasprosessi voi toimia samalla laitteella tai se voi muodostaa yhteyden verkon kautta toisen laitteen palvelimeen. Tyypillisiä palvelimia ovat tietokantapalvelimet , tiedostopalvelimet , postipalvelimet , tulostuspalvelimet , verkkopalvelimet , pelipalvelimet ja sovelluspalvelimet .
Asiakas -palvelinjärjestelmät toteutetaan nykyään useimmiten pyyntö -vastaus -mallin avulla (ja usein tunnistetaan sen kanssa) : asiakas lähettää pyynnön palvelimelle, joka suorittaa jonkin toiminnon ja lähettää vastauksen takaisin asiakkaalle, yleensä tuloksen tai kuittauksen kanssa . Tietokoneen määrittäminen "palvelinluokan laitteistoksi" tarkoittaa, että se on erikoistunut käyttämään palvelimia sillä. Tämä tarkoittaa usein sitä, että se on tehokkaampi ja luotettavampi kuin tavalliset henkilökohtaiset tietokoneet , mutta vaihtoehtoisesti suuret tietojenkäsittelyklusterit voivat koostua monista suhteellisen yksinkertaisista, vaihdettavista palvelinkomponenteista.
Historia
Käyttö sanan palvelimen laskentateho tulee jonoteoria , jossa se ajoittuu puolivälissä 20-luvulla, jolloin erityisesti käytetty Kendall (1953) (yhdessä "Palvelu"), paperin käyttöön Kendallin merkinnöillä . Aiemmissa lehdissä, kuten Erlangissa (1909) , käytetään konkreettisempia termejä, kuten "[puhelin] operaattorit".
Laskennassa "palvelin" on peräisin ainakin RFC 5: ltä (1969), joka on yksi varhaisimmista ARPANETia ( Internetin edeltäjä ) kuvaavista asiakirjoista , ja sitä verrataan "käyttäjä", joka erottaa kaksi isäntätyyppiä : "palvelin-isäntä" ja "käyttäjä-isäntä". "Palvelun" käyttö on peräisin myös varhaisista asiakirjoista, kuten RFC 4: stä.
Jargon File määritellään " server " siinä järkeä prosessin huoltoa pyyntöjä, yleensä kaukosäädin, jossa 1981 ( 1.1.0 ) versio lukema:
PALVELIN n. Eräänlainen DAEMON, joka suorittaa palvelun pyynnön esittäjälle, joka toimii usein muulla tietokoneella kuin palvelimella.
Operaatio
Tarkkaan ottaen termi palvelin viittaa tietokoneohjelmaan tai prosessiin (käynnissä oleva ohjelma). Läpi metonymy , se viittaa laitteeseen, jota käytetään (tai laite omistettu) käynnissä yksi tai useampia palvelimen ohjelmia. Verkossa tällaista laitetta kutsutaan isäntänä . Lisäksi palvelimelle , sanat palvella ja palvelun (kuten verbi ja substantiivi vastaavasti) käytetään usein, vaikka hallinnoijan ja palvelija ei. Sana palvelu (substantiivi) voi viitata joko abstraktiin toiminnallisuuteen, esim. Web -palveluun . Vaihtoehtoisesti se voi viitata tietokoneohjelmaan, joka muuttaa tietokoneen palvelimeksi, esim. Windows -palvelu . Sitä käytettiin alun perin "palvelimina palvella käyttäjiä" (ja "käyttäjät käyttävät palvelimia") "tottele" -merkinnässä, nykyään usein sanotaan, että "palvelimet palvelevat dataa", samassa merkityksessä kuin "anna". Esimerkiksi verkkopalvelimet "palvelevat [ylös] verkkosivuja käyttäjille" tai "palvelevat heidän pyyntöjään".
Palvelin on osa asiakas -palvelin -mallia ; tässä mallissa palvelin palvelee tietoja asiakkaille . Asiakkaan ja palvelimen välisen viestinnän luonne on pyyntö ja vastaus . Tämä on ristiriidassa vertaismallin kanssa, jossa suhde on vastavuoroinen tilaus. Periaatteessa mikä tahansa tietokoneprosessi, jota toinen prosessi voi käyttää tai kutsua (erityisesti etäyhteydellä, erityisesti resurssin jakamiseksi), on palvelin, ja kutsuva prosessi tai prosessit on asiakas. Näin ollen mikä tahansa yleiskäyttöinen tietokone, joka on kytketty verkkoon, voi isännöidä palvelimia. Jos jokin prosessi jakaa esimerkiksi laitteen tiedostoja, kyseinen prosessi on tiedostopalvelin . Samoin web -palvelinohjelmisto voi toimia millä tahansa tietokoneella, jolla on kyky, joten kannettava tietokone tai henkilökohtainen tietokone voi isännöidä verkkopalvelinta.
Vaikka pyyntö-vastaus on yleisin asiakas-palvelin-malli, on muitakin, kuten julkaisu-tilausmalli . Julkaise-tilaa -mallissa asiakkaat rekisteröityvät pub-alipalvelimelle ja tilaavat tietyntyyppisiä viestejä; tämä ensimmäinen rekisteröinti voidaan tehdä pyyntövastauksella. Tämän jälkeen pubi-alipalvelin välittää vastaavat viestit asiakkaille ilman lisäpyyntöjä: palvelin työntää viestejä asiakkaalle sen sijaan, että asiakas vetäisi viestejä palvelimelta kuten pyyntö-vastauksessa.
Tarkoitus
Palvelimen tehtävänä on jakaa tietoja sekä jakaa resursseja ja jakaa työtä. Palvelintietokone voi palvella myös omia tietokoneohjelmiaan; skenaariosta riippuen tämä voi olla osa quid pro quo -kauppaa tai yksinkertaisesti tekninen mahdollisuus. Seuraava taulukko näyttää useita skenaarioita, joissa palvelinta käytetään.
| Palvelimen tyyppi | Tarkoitus | Asiakkaat |
|---|---|---|
| Sovelluspalvelin | Isännöi verkkosovelluksia (tietokoneohjelmia, jotka toimivat verkkoselaimen sisällä ), jolloin verkon käyttäjät voivat ajaa ja käyttää niitä ilman, että heidän on asennettava kopio omille tietokoneilleen. Toisin kuin nimi saattaa tarkoittaa, näiden palvelimien ei tarvitse olla osa World Wide Webiä ; mikä tahansa paikallinen verkko tekisi. | Tietokoneet, joissa on verkkoselain |
| Luettelopalvelin | Ylläpitää hakemistoa tai sisällysluetteloa tiedoista, jotka löytyvät laajasta hajautetusta verkosta, kuten tietokoneista, käyttäjistä, tiedostopalvelimilla jaetuista tiedostoista ja verkkosovelluksista. Hakemistopalvelimet ja nimipalvelimet ovat esimerkkejä luettelopalvelimista. | Mikä tahansa tietokoneohjelma, joka tarvitsee löytää jotain verkosta, kuten verkkotunnuksen jäsen, joka yrittää kirjautua sisään, sähköpostiohjelma, joka etsii sähköpostiosoitetta, tai käyttäjä, joka etsii tiedostoa |
| Viestintäpalvelin | Ylläpitää ympäristöä, jota tarvitaan yhdelle viestinnän päätepisteelle (käyttäjä tai laitteet) muiden päätepisteiden löytämiseksi ja kommunikoimiseksi niiden kanssa. Se voi sisältää viestinnän päätepisteiden hakemiston ja läsnäolotunnistuspalvelun tai ei, riippuen verkon avoimuudesta ja suojausparametreista | Viestinnän päätepisteet (käyttäjät tai laitteet) |
| Tietokonepalvelin | Jakaa valtavat määrät laskentaresursseja, erityisesti suorittimen ja hajamuistin , verkon kautta. | Kaikilla tietokoneohjelmilla, jotka tarvitsevat enemmän CPU -tehoa ja RAM -muistia kuin henkilökohtaisella tietokoneella on todennäköisesti varaa. Asiakkaan on oltava verkotettu tietokone; muuten asiakas- palvelin-mallia ei olisi. |
| Tietokantapalvelin | Ylläpitää ja jakaa kaikenlaista tietokantaa (järjestettyjä tietokokoelmia, joilla on ennalta määritetyt ominaisuudet, jotka voidaan näyttää taulukossa) verkon kautta. | Laskentataulukot , kirjanpito-ohjelmistot , omaisuudenhallintaohjelmistot tai käytännöllisesti katsoen kaikki tietokoneohjelmat, jotka kuluttavat hyvin järjestettyjä tietoja, erityisesti suuria määriä |
| Faksipalvelin | Jakaa yhden tai useamman faksilaitteen verkon välityksellä, mikä poistaa fyysisen käytön vaivan | Kuka tahansa faksin lähettäjä tai vastaanottaja |
| Tiedosto palvelin | Jakaa tiedostot ja kansiot , tallennustilan tiedostoille ja kansioille tai molemmille verkon kautta | Verkkotietokoneet ovat tarkoitettuja asiakkaita, vaikka paikalliset ohjelmat voivat olla asiakkaita |
| Pelipalvelin | Mahdollistaa useiden tietokoneiden tai pelilaitteiden pelaamisen moninpeleillä | Henkilökohtaiset tietokoneet tai pelikonsolit |
| Sähköpostipalvelin | Tekee sähköpostin viestiä keskenään samalla tavalla, että posti merkkeihin etanapostilla mahdollinen yhteys | Sähköpostin lähettäjät ja vastaanottajat |
| Mediapalvelin | Jakaa digitaalisen videon tai digitaalisen äänen verkon kautta median suoratoiston kautta (lähettää sisältöä siten, että vastaanotetut osat voidaan katsoa tai kuunnella saapuessaan, toisin kuin koko tiedoston lataaminen ja sen käyttäminen) | Käyttäjien osallistamat henkilökohtaiset tietokoneet, joissa on näyttö ja kaiutin |
| Tulostuspalvelin | Jakaa yhden tai useamman tulostimen verkon kautta, mikä poistaa fyysisen käytön vaivan | Tietokoneet, jotka tarvitsevat tulostaa jotain |
| Äänipalvelin | Mahdollistaa tietokoneohjelmien toistaa ja tallentaa ääntä yksin tai yhdessä | Saman tietokoneen ja verkko -asiakkaiden tietokoneohjelmat. |
| Välityspalvelin | Toimii välittäjänä asiakkaan ja palvelimen välillä, vastaanottaa saapuvan liikenteen asiakkaalta ja lähettää sen palvelimelle. Syitä tähän ovat sisällönhallinta ja suodatus, liikenteen suorituskyvyn parantaminen, luvattoman verkon käytön estäminen tai liikenteen yksinkertainen ohjaaminen suuren ja monimutkaisen verkon yli. | Mikä tahansa verkossa oleva tietokone |
| Virtuaalipalvelin | Jakaa laitteisto- ja ohjelmistoresurssit muiden virtuaalipalvelimien kanssa. Se on olemassa vain sellaisena kuin se on määritelty erikoisohjelmistossa nimeltä hypervisor . Hypervisor esittää virtuaalisen laitteiston palvelimelle kuin se olisi todellinen fyysinen laitteisto. Palvelinten virtualisointi mahdollistaa tehokkaamman infrastruktuurin. | Mikä tahansa verkossa oleva tietokone |
| verkkopalvelin | Isännöi verkkosivuja . Verkkopalvelin tekee World Wide Webin mahdolliseksi. Jokaisella verkkosivustolla on yksi tai useampi verkkopalvelin. Lisäksi jokainen palvelin voi isännöidä useita verkkosivustoja. | Tietokoneet, joissa on verkkoselain |
Lähes koko Internetin rakenne perustuu asiakas -palvelin -malliin. Korkean tason juuren nimipalvelimet , DNS ja reitittimet ohjaavat liikennettä Internetissä. Internetiin on kytketty miljoonia palvelimia, jotka toimivat jatkuvasti ympäri maailmaa, ja lähes kaikki tavallisen Internetin käyttäjän toimet edellyttävät yhtä tai useampaa vuorovaikutusta yhden tai useamman palvelimen kanssa. On poikkeuksia, jotka eivät käytä erillisiä palvelimia; esimerkiksi vertaistiedostojen jakaminen ja jotkin puhelimen toteutukset (esim. ennen Microsoft Skypeä ).
Laitteisto
Palvelinten laitteistovaatimukset vaihtelevat suuresti palvelimen tarkoituksesta ja ohjelmistosta riippuen. Palvelimet ovat useimmiten tehokkaampia ja kalliimpia kuin niihin yhdistyvät asiakkaat.
Koska palvelimia käytetään yleensä verkon kautta, monet toimivat ilman valvontaa ilman tietokoneen näyttöä tai syöttölaitetta, äänilaitteistoa ja USB -liitäntöjä. Monilla palvelimilla ei ole graafista käyttöliittymää (GUI). Ne on määritetty ja hallittu etänä. Etähallinta voidaan suorittaa eri menetelmillä, mukaan lukien Microsoft Management Console (MMC), PowerShell , SSH ja selainpohjaiset kaistan ulkopuoliset hallintajärjestelmät , kuten Dellin iDRAC tai HP: n iLo .
Suuret palvelimet
Suuria perinteisiä yksittäisiä palvelimia olisi käytettävä pitkiä aikoja keskeytyksettä. Saatavuuden pitäisi olla erittäin korkea, mikä tekee laitteiston luotettavuudesta ja kestävyydestä erittäin tärkeää. Tehtäväkriittiset yrityspalvelimet ovat erittäin vikasietoisia ja käyttävät erikoislaitteistoa, jolla on alhainen vikaantumisaste maksimoidakseen käytettävyyden . Keskeytymättömiä virtalähteitä voidaan sisällyttää suojaamaan sähkökatkoilta. Palvelimiin kuuluu tyypillisesti laitteiston redundanssi , kuten kaksi virtalähdettä , RAID- levyjärjestelmät ja ECC-muisti , sekä laaja käynnistysmuistin testaus ja tarkistus. Kriittiset osat voidaan hot-swap , jolloin teknikot korvata ne käynnissä palvelimelle ilman sammuttamisen, ja varoa ylikuumenemista, palvelimia voi olla tehokkaampia faneja tai käyttää vesijäähdytyksen . Ne voidaan usein määrittää, käynnistää ja sammuttaa tai käynnistää uudelleen etäyhteydellä käyttämällä kaistan ulkopuolista hallintaa , joka perustuu tyypillisesti IPMI: hen . Palvelinkotelot ovat yleensä litteitä ja leveitä , ja ne on suunniteltu asennettavaksi telineeseen joko 19 tuuman telineisiin tai avoimiin telineisiin .
Tämäntyyppiset palvelimet sijaitsevat usein erillisissä datakeskuksissa . Näillä laitteilla on yleensä erittäin vakaa virta ja Internet sekä parempi turvallisuus. Melu on myös vähemmän huolestuttava, mutta virrankulutus ja lämmöntuotto voivat olla vakava ongelma. Palvelinhuoneet on varustettu ilmastointilaitteilla.
Palvelin teline takaapäin
Wikimedia Foundationin palvelimet edestä katsottuna
Wikimedia Foundation -palvelimet takaa katsottuna
Wikimedia Foundation -palvelimet takaa katsottuna
Rypäleet
Palvelinfarmi tai palvelinklusteri on kokoelma palvelimiin ylläpitämä organisaatio tarjonta-palvelimen toimintoja paljon paremmin kuin yhden laitteen. Nykyaikaiset palvelinkeskukset on nyt usein rakennettu erittäin suurista klustereista paljon yksinkertaisempia palvelimia, ja tämän käsitteen ympärillä on Open Compute Project -yhteistyö .
Kodinkoneet
Luokka pieniä erikoispalvelimia, joita kutsutaan verkkolaitteiksi, ovat yleensä asteikon alimmassa päässä, usein pienempiä kuin tavalliset pöytätietokoneet.
Matkapuhelin
Mobiilipalvelimessa on kannettava muoto, esim. Kannettava tietokone . Toisin kuin suuret datakeskukset tai kehikkopalvelimet, mobiilipalvelin on suunniteltu käytettäväksi tiellä tai tilapäisesti hätä-, katastrofi- tai väliaikaisiin ympäristöihin, joissa perinteiset palvelimet eivät ole mahdollisia niiden tehontarpeen, koon ja käyttöönottoajan vuoksi. Pääasiallisia hyötyjiä niin sanotusta "palvelin liikkeellä" -teknologiasta ovat verkon ylläpitäjät, ohjelmistojen tai tietokantojen kehittäjät, koulutuskeskukset, sotilashenkilöstö, lainvalvonta, rikostekniikka, hätäapuryhmät ja palveluorganisaatiot. Siirrettävyyden helpottamiseksi koteloon on integroitu esimerkiksi näppäimistö , näyttö , akku ( keskeytymätön virtalähde , joka takaa virrankatkaisun vian sattuessa) ja hiiri.
Käyttöjärjestelmät
Internetissä hallitsevat käyttöjärjestelmät palvelimien keskuudessa ovat UNIX-tyyppiset avoimen lähdekoodin jakelut , kuten Linux- ja FreeBSD- pohjaiset , ja Windows Serverillä on myös merkittävä osuus. Myös omia käyttöjärjestelmiä, kuten z/OS ja macOS Server, on otettu käyttöön, mutta paljon pienemmässä määrin.
Erikoispalvelinlähtöisissä käyttöjärjestelmissä on perinteisesti ollut ominaisuuksia, kuten:
- GUI ei ole saatavilla tai valinnainen
- Mahdollisuus konfiguroida ja päivittää sekä laitteisto että ohjelmisto jossain määrin ilman uudelleenkäynnistystä
- Kehittyneet varmuuskopiointimahdollisuudet mahdollistavat tärkeiden tietojen säännöllisen ja toistuvan online -varmuuskopioinnin ,
- Läpinäkyvä tiedonsiirto eri taltioiden tai laitteiden välillä
- Joustavat ja kehittyneet verkkotoiminnot
- Automaatiotoiminnot, kuten UNIXin demonit ja Windows -palvelut
- Tiukka järjestelmän suojaus, edistyneet käyttäjä-, resurssi-, data- ja muistisuojaukset.
- Edistynyt tunnistus ja hälytys olosuhteissa, kuten ylikuumenemisessa, suorittimen ja levyn vikaantumisessa.
Käytännössä nykyään monilla työpöytä- ja palvelinkäyttöjärjestelmillä on samanlaiset koodipohjat , jotka eroavat pääasiassa kokoonpanosta.
Energiankulutus
Vuonna 2010 palvelinkeskukset (palvelimet, jäähdytys ja muu sähköinfrastruktuuri) vastasivat 1,1-1,5%: sta maailman sähköenergian kulutuksesta ja 1,7-2,2%: sta Yhdysvalloissa. Yksi arvio on, että tieto- ja viestintätekniikan kokonaisenergiankulutus säästää yli viisi kertaa hiilijalanjälkensä muussa taloudessa lisäämällä tehokkuutta.
Globaali energiankulutus kasvaa datan ja kaistanleveyden kasvavan kysynnän vuoksi. Luonnonvarojen puolustusneuvosto (NRDC) toteaa, että konesalit käyttivät 91 miljardia kilowattituntia (kWh) sähköenergiaa vuonna 2013, mikä vastaa 3% maailmanlaajuisesta sähkönkulutuksesta.
Ympäristöryhmät ovat keskittyneet tietokeskusten hiilidioksidipäästöihin, koska niiden osuus on 200 miljoonaa tonnia hiilidioksidia vuodessa.
Eri isännöintipalvelujen tarjoajat ovat ottaneet käyttöön ympäristöystävällisiä palvelimia, jotka vähentävät hiilidioksidipäästöjä 80% valmiiden laitteiden ja energianhallinnan avulla.
Katso myös
Huomautuksia
Viitteet
Lue lisää
- Erlang, Agner Krarup (1909). "Todennäköisyysteoria ja puhelinkeskustelut" (PDF) . Nyt Tidsskrift Matematik B: lle . 20 : 33–39. Arkistoitu alkuperäisestä (PDF) 11.10.2011.
- Kendall, PO (1953). "Stokastiset prosessit, joita esiintyy jonojen teoriassa, ja niiden analysointi upotetun Markov -ketjun menetelmällä" . Matemaattisten tilastojen vuosikirjat . 24 (3): 338–354. doi : 10.1214/aoms/1177728975 . JSTOR 2236285 .