Editorijal: Priča o serverima (3)

Bojan Dančuo

Serveri – klasa za sebe

U ovom tekstu ćemo nastaviti sa istraživanjem specifičnosti serverskih tehnologija u odnosu na standardne, „kućne“ računare i kako im one pomažu u rešavanju konkretnih zadataka koji se pred servere postavljaju. Videćemo kako manje može biti više i kako smestiti mnogo u malo. Klasičan pojam računara u ovom slučaju postaje još rastegljiviji u odnosu na ono na šta smo navikli, a serveri vrebaju iz ponekada neočekivanih skrovišta. Pa da počnemo...

PCI-X

PCI-X ili PCI eXtended je prvenstveno serverski standard sa kojim se ljudi koji se ne bave serverima verovatno nisu ni sreli, pa često dolazi do zabune i mešanja sa PCI-E (PCI Express) standardom. Nastao je iz potrebe da se nadogradi PCI standard čija je propusna moć postala usko grlo za zahtevne zadatke i hardver tipa gigabitnih mrežnih adaptera ili brzih disk kontrolera. Koristi isti princip funksionisanja kao PCI, ali na većim frekvencijama i širinom bus-a od 64 bita naspram PCI standarda od 32 bita.
 

 

Kako je PCI standard napredovao, tako je i PCI-X doživljavao svoje revizije do trenutno aktuelnog standarda 2.0. Takođe je ispratio i prelazak sa 5V na 3.3V. PCI-X slot je generalno kompatibilan sa PCI karticama iste generacije, ali je neophodno ispoštovati zadatu voltažu, a montiranje nekompatibilne kartice je fizički nemoguće zbog različitog rasporeda zareza na slotu.
 

 

 

Ipak, treba izbegavati korišćenje 32-bitnih PCI kartica u 64-bitnim PCI-X slotovima jer zbog svoje prirode svaki PCI-X kanal radi na brzini najsporije karte i obara performanse sistema. PCI-X je standard koji nikada neće doživeti veliku popularnost, jer trenutno veoma forsiran PCI-E dozvoljava veće brzine čak i od revizije 2.0 PCI-X, ali i dalje ima neke prednosti koje će mu obezbediti opstanak još duže vreme u serverskom svetu.

Karakteristike:

- PCI-X 1.0 povećava maksimalnu frekvencu signala sa aktuelnih 66 MHz za PCI standard na 133 MHz što omogućava maksimalni transfer od 1066 MB/s

- PCI-X 2.0 dozvoljava frekvencu od 266 MHz sa transferom od 2133 MB/s, kao i 533 MHz sa transferom od 4266 MB/s, 32x veća od originalnog PCI bus-a, dodaje 16-bit bus varijantu čime dozvoljava manje slotove za situacije gde ima malo prostora i dozvoljava napon od 1.5 V.

- PCI-X adapteri i slotovi su unazad kompatibilni sa 32-bitnim slotovima i adapterima.

Serverski ormani, rack-ovi i blade-ovi

Serverski ormani, rack-ovi i blade-ovi

U serverskom svetu vrlo često dolazimo u situaciju da je potrebno na jednom mestu držati više servera, obično u posvećenoj „serverskoj sobi“. Tada vrlo brzo postaje očigledno da klasična desktop ili tower kućišta jednostavno nisu praktična i potrebno je problem prostora i lakoće pristupa i održavanja rešiti na neki drugi način. Tu na scenu stupaju tzv. Rack i Blade rešenja. Ako negde naiđete na prazan rack orman, verovatno ćete prvo imati asocijaciju na vitrinu za hlađenje bezalkoholnih pića, što i nije nemoguće ako se iskombinuje klimatizovan orman sa inventivnim administratorom. Suština i jeste u tome da rack orman bude izolovana sredina u kojoj će se serveri nesmetano baškariti i funkcionisati u optimalnim uslovima, koja će biti potpuno air-kondicionirana ili samo propisno ventilirana u zavisnosti od tropske ili umerene mikro klime u njenom neposrednom okruženju.
 

 

 

Rack orman izgleda kao visoka vitrina sa uočljivim slotovima za komponente koje se šrafe za šine koje se pružaju celom visinom ormana. Standardna veličina komponente je 1 U - jedan „unit“, tj. jedinica, široka 19 inča i visoka 1.75 inča. U orman standardne veličine staje 42 U i predstavlja veoma praktično rešenje za smeštanje velike količine hardvera na mali prostor. Specijalizovana rack kućišta obično su visine 1, 2 ili 3 U, dok su serverska kućišta tower tipa uglavnom isto predviđena za opciono montiranje u rack orman pri čemu se polože na bok i onda su visine 3 U. U rack orman se često montiraju i druge komponente osim samih servera, kao što su UPS-evi, rekovi za eksterne hard diskove, kao i tastatura i monitor na izvlačenje koji služe za interakciju sa serverima u ormanu uz minimalno zauzimanje prostora.
 

 

 

Blade-ovi su sledeći korak u kompaktizaciji serverskih rešenja. Blade serveri se tako zovu jer su toliko tanki da podsećaju na sečiva. Za njih se koriste posebno projektovane ploče i kućišta minimalnog profila, tako da je moguće spakovati veliki broj servera u blade kućište. Sami blade serveri su lišeni svih suvišnih komponenti kao što su napajanje ili klasičan mrežni konektor i podrazumeva se da samo blade kućište pruža te usluge blade serveru koji se utakne u njega, gde u velikom broju slučajeva jedno napajanje opslužuje sve blade servere u blade kućištu. Često su i hard diskovi izmešteni van samog blade-a i nalaze se u posebnom kućištu sa hot-swap ležištima za diskove.
 

 

 

Serverski operativni sistemi

Serverski operativni sistemi

Kao što postoji specijalizovani hardver za servere, isti slučaj imamo i sa operativnim sistemima. Pošto serveri imaju drastično različitu ulogu i prioritete od radnih stanica, neophodno je prilagoditi operativni sistem tim zadacima. Ovo je prilično obimna tematika u koju se ovom prilikom ne možemo toliko udubljivati, pa ćemo se držati Windows okruženja i njegovih serverskih inkarnacija za ilustraciju glavnih specifičnosti u odnosu na desktop OS-ove, što naravno ne znači da recimo Unix/Linux derivati nemaju jako veliku ulogu u serverskom svetu.

Microsoft je započeo ozbiljno da se bavi specijalizovanim serverskim OS-ovima počevši od Windows-a NT, izdatog 1993. godine. Njegovi naslednici, Windows 2000, Windows 2003 i najnoviji Windows 2008 su svi evoluirali iz NT tehnologije. Počevši od Windows-a XP, čak su i mainstream desktop verzije OS-ova koristile NT kernel na taj način donoseći neke od prednosti serverskih operativnih sistema i kućnim korisnicima, prvenstveno u vezi sa sigurnošću i stabilnošću. NTFS fajl sistem je npr. direktno migrirao iz serverskog sveta u desktop okruženje, kao i sistem korisničkih naloga sa različitim pravima pristupa komponentama operativnog sistema i podacima na disku.
Svaki od Windows servera je imao posebno izdanje u zavisnosti od potreba koje je trebalo da zadovolji, a trenutno aktuelni Windows 2008 Server dolazi u sledećim glavnim izdanjima:

- Windows Web Server 2008 – Kao što mu samo ime kaže, primarno namenjen kao server za hostovanje web sajtova, pa shodno tome dolazi sa najnovijim IIS-om (Internet Information Services), mada je uskraćena za dosta drugih opcija, ali je shodno tome i jeftinija. Podržava do 32GB rama (4GB u 32-bitnoj varijanti) i do 4 fizička procesora.

- Windows Server 2008 Standard – Ovo je bazna verzija koja je opremljena većinom opcija koje su u velikom broju situacija dovoljne. Podržava funkcije DHCP, DNS, aktivnog direktorijuma, web servisa, print servisa, terminal servisa, virtuelizaciju... mada su neke od njih ograničene na određeni broj konekcija/instanci. Podržava do 32GB rama (4GB u 32-bitnoj varijanti) i do 4 fizička procesora.

- Windows Server 2008 Enterprise – Pored svih mogućnosti Standard edicije, Enterprise ima podršku za određeni broj tehnologija koje povećavaju redundantnost serverskih sistema omogućavajući drugom serveru da preuzme automatski funkcionisanje u slučaju da prvi otkaže. Podržava do 2TB rama (64GB na 32-bitnim sistemima) i do 8 fizičkih procesora.

- Windows Server 2008 Datacenter – Najjača verzija 2008 Servera, sve mogućnosti su nategnute do maksimuma. Virtuelizacija je moguća neograničeno, tj. do ograničenja hardvera. Maksimalni broj terminal konekcija je 65535, a svi sistemi redundanse su na raspolaganju. Podržava do 2TB rama (64GB na 32-bitnim sistemima) i 64 64-bitna procesora ili 32 32-bitna procesora.

Virtuelizacija

Virtuelizacija

U pitanju je veoma jednostavan, a užasno moćan koncept. S obzirom na to da smo ustanovili da server ne definiše hardver, već softver koji se na njemu izvršava, šta bi bilo kada bi taj softver učinili potpuno nezavisnim od hardvera? Veoma često se događa da je opterećenje nekih servera vrlo neravnomerno raspoređeno u vremenu i vrsti usluga, pa imamo jedan server koji se muči i jedva postiže da usluži korisnike, dok drugi ne radi praktično ništa. Kako bi bilo da recimo web server i print server, koji troše vrlo malo resursa ostavimo kao zasebne operativne sisteme koji obavljaju svaki svoj zadatak, ali se izvršavaju na istom hardveru?
 

 

 

Virtuelizacija upravo ovo omogućava. Preko jednog sloja – posrednika, operativni sistem komunicira sa hardverom i zapravo nije ni svestan da ispod njega postoji neko ko ga kontroliše. Kontrolor sa druge strane može da izvršava više operativnih sistema istovremeno i dodeljuje im resurse po potrebi. Na ovaj način ceo operativni sistem može da se spakuje u jedan fajl u kome se nalazi njegov virtuelni disk i fajl sistem i bez problema se seli između različitih fizičkih servera kako mu se glad za resursima smanjuje ili povećava, jednostavno kao kada slažemo kockice. Takođe je moguće od postojećeg fizičkog servera napraviti virtuelnu mašinu, kao i obrnuto.
 

 

 

Do skoro je sloj koji kontroliše virtuelizaciju morao da se izvršava u nekom host operativnom sistemu, dok sada, pošto su prednosti virtuelizacije postale očigledne, novi serverski procesori (Intel Xeon npr.) u sebi imaju ugrađenu podršku za virtuelizaciju koja omogućava instalaciju samo osnovnog sloja iznad hardvera, dok virtuelne mašine imaju direktan pristup svemu ostalom, postižući tako performanse skoro identične čisto fizičkim mašinama.
 

 

 

Trenutno najrazvijeniji igrači na polju virtuelizacije su Microsoft sa svojim Hyper-V i Virtual PC proizvodima, kao VMware sa svojom familijom rešenja. Oba rešenja su u potpunosti minimizovala potrebu za softverskim delom kontrolora i podržavaju instalaciju svih operativnih sistema u virtuelne mašine, što uključuje i ne-windows OS-ove.
 

 

 

Virtuelizacija će tek doživeti pravi bum i mada je uvek bilo i ostalo tačno da resursa nikada nije previše, ovako će biti moguće iskoristiti ih mnogo racionalnije i fleksibilnije.

Desk serveri

Desk serveri

Kompanija Desk se već dugo postoji na ovim prostorima i to iskustvo je između ostalog usmerila na projektovanje svojih serverskih rešenja zasnovanih na Intelovoj tehnologiji. Na osnovu svojih iskustava i Intelovih preporuka izvršili su podelu po kategorijama tako da svako može naći server koji mu odgovara po ceni i performansama. Naravno, moguće su modifikacije u vidu izbora procesora, količine memorija, modela hard diska... i mada je opšte poznato da je našem kupcu nemoguće udovoljiti, verujem da bi se ovde morao pomučiti da pronađe zamerku. U ovom tekstu nastavljamo sa predstavljanjem ponude serverskih konfiguracija tamo gde smo prošli put stali. Pa da krenemo...


Performance

Performance klasa je namenjena zahtevnijim zadacima koji zahtevaju više od jednog procesora i velike količine memorije. U ovoj kategoriji Desk nudi tri konfiguracije.

DESK Quad-Core Xeon Tower DS7200 – Zasnovan na Intelovom S5000P čipsetu i LGA 771 soketu u vidu S5000PSLSATA ploče. Server dolazi spakovan u jedno od kućišta iz SC5299 ili SC5400 familije, po izboru kupca i potrebe za specifičnim opcijama kao što su jače napajanje, dodatno redundantno napajanje i/ili hot-swap diskovi. Sva ova kućišta u slučaju smeštanja u rack orman zauzimaju visinu od 5U kada se polože horizontalno. Ploča podržava maksimalno 32 GB ECC rama, ima dva gigabitna mrežna adaptera, tako da može da posluži i kao proxy/firewall, a 6 SATA II konektora sa RAID 1, 0 i 10 podrškom i opcionim upgrade-om na RAID 5. Tu su i 2 PCI Express x8 slota, 2 PCI Express x4 slota i 2 PCI-X slota.
 

 

 

Specifikacija konfiguracije:
 

 

 

DESK Quad-Core Xeon Tower DS7250 – Takođe zasnovan na Intelovom S5000P čipsetu i LGA 771 soketu ali u vidu S5000PSLSAS ploče koja sadrži SAS kontroler za hard diskove. Server dolazi spakovan u jedno od kućišta iz SC5299 ili SC5400 familije, po izboru kupca i potrebe za specifičnim opcijama kao što su jače napajanje, dodatno redundantno napajanje i/ili hot-swap diskovi. Sva ova kućišta u slučaju smeštanja u rack orman zauzimaju visinu od 5U kada se polože horizontalno. Ploča podržava maksimalno 32 GB ECC rama, ima dva gigabitna mrežna adaptera, tako da može da posluži i kao proxy/firewall, a hard disk podsistem je podržan sa 2 SATA II i 4 SAS konektora sa SAS RAID 1, 0 i 10 podrškom i opcionim upgrade-om na RAID 5. Tu su i 2 PCI Express x8 slota, 2 PCI Express x4 slota i 2 PCI-X slota.

Specifikacija konfiguracije:
 

 

Desk Quad-Core Xeon Tower DS7270 - Takođe zasnovan na Intelovom S5000P čipsetu i LGA 771 soketu ali u vidu S5000PSLROMB ploče koja sadrži dodatni SAS kontroler sa čak 8 SAS portova. Server dolazi spakovan u jedno od kućišta iz SC5299 ili SC5400 familije, po izboru kupca i potrebe za specifičnim opcijama kao što su jače napajanje, dodatno redundantno napajanje i/ili hot-swap diskovi. Sva ova kućišta u slučaju smeštanja u rack orman zauzimaju visinu od 5U kada se polože horizontalno. Ploča podržava maksimalno 32 GB ECC rama, ima dva gigabitna mrežna adaptera, tako da može da posluži i kao proxy/firewall, a hard disk podsistem je podržan sa 6 SATA II i 8 SAS konektora sa SAS RAID 1, 0 i 10 podrškom i mogućom nadogradnjom na inteligentni hardverski podržan RAID 0, 1, 5, 10, 50 sa specijalizovanim Intelovim I/O procesorom na 333MHz . Tu su i 2 PCI Express x8 slota, 2 PCI Express x4 slota i 2 PCI-X slota.


Specifikacija konfiguracije:

Rack konfiguracije

Rack klasa je specifično orijentisana na serverske sisteme smeštene u rack ormane i podrazumeva specijalna kućišta niskih profila. Osnovno ograničenje koje ovaj koncept nameće je uglavnom u broju hard diskova koji mogu da stanu u ova niska kućišta. U ovoj kategoriji Desk nudi pet konfiguracija.

DESK Quad-Core Xeon Rack RS4200 – Ovo je entry level rack model, zasnovan na Intelovom S3210 čipsetu i S3200SHLC ploči. LGA 775 soket je jako zahvalna platforma koja vam čak teoretski omogućava da iskoristite običan Core 2 Duo procesor, pa da ga kasnije nadogradite na Dual ili Quad Core Xeon kada rast poslovanja povuče potrebu za većim performansama. Ploča podržava maksimum od 8 GB ECC rama, ima dve gigabitna mrežna adaptera, tako da može da posluži i kao proxy/firewall, 6 SATA II konektora sa RAID 1, 0 i 10 podrškom. Tu su i 1 PCI Express 8x slot sa 16x konektorom, 1 PCI Express 8x slot sa 8x konektorom, dva 64-bitna PCI-X slota i jedan 32-bitni PCI slot, mada je u rack kućištu teško na klasičan način koristiti kartice za proširenja, već se koriste specifična rešenja sa slotovima u koje se karte ubadaju horizontalno. Kućište je Intelov SR1530, rack varijanta visoka 1U. U ovom slučaju kućište ograničava broj hard diskova na dva.
 

 

Specifikacija konfiguracije:
 

 

 

DESK Quad-Core Xeon Rack RS4250 – Takođe zasnovan na Intelovom S3210 čipsetu i S3200SHLC ploči sa pratećim LGA 775 soketom za procesore. Razlikuje se od prethodnog modela u kućištu koje u ovoj varijanti ima 3 hot swap ležišta za hard diskove, dok i dalje zadržava visinu od 1U.

Specifikacija konfiguracije:
 

 

 

DESK Quad-Core Xeon Rack RS8100 – Zasnovan na Intelovom 5000V čipsetu i LGA 771 soketu, ovaj server je nešto jače, ali i dalje skalabilno rešenje kod koga se može krenuti od jednog procesora i kasnije dodati drugi do maksimuma od dva Quad Core procesora, tj. efektivnih 8 jezgara za aplikacije. Dolazi u istom kućištu kao i prethodni model i sadrži 3 hot swap ležišta za hard diskove. S5000VCLR ploča podržava do 12 GB ECC rama.

Specifikacija konfiguracije:

 

 

DESK Quad-Core Xeon Rack RS8500 – Zasnovan na novijem Intelovom čipsetu 5400, koji pored dva procesora podržava i 1600 MHz FSB, dual PCIe 2.0 x16 slotove i do 128 GB memorije. SR 1560 kućište dolazi sa jačim napajanjem od 600W.
 

 

 

Specifikacija konfiguracije:
 

 

 

DESK Quad-Core Xeon Rack RS9100 – Zasnovan na Intelovom 5000P čipsetu i LGA 771 soketu u vidu S5000PAL ploče. Podržava do 32GB rama, a osnovna razlika od prethodnih modela je u Intelovom SR2500 kućištu koje ima visinu od 2U, ali može da primi do 6 hot-swap SATA diskova i poseduje jače napajanje od 750W, kao i mesto za opciono redundantno napajanje.
 

 

 

Specifikacija konfiguracije:
 

 

 

Storage rešenja i rezime

Storage rešenja

Pored samih servera, Desk nudi i gotova rešenja za eksterno čuvanje podataka. Trenutno u svojoj ponudi imaju model Intel SS4200-E sa četiri ležišta za hard diskove. SS4200-E u sebi sadrži Intel Celeron procesor na 1.6 GHz za kontrolu diskova, kao i 512 MB keš memorije (proširivo na 1GB), dok je deklarisani maksimalni kapacitet 4 TB sa odgovarajuća četiri terabajtna hard diska. Od interfejsa za povezivanje, na raspolaganju su gigabitni ethernet LAN za vezu sa mrežom, kao i 4 USB i 2 eSATA konektora za povezivanje dodatnih uređaja. Podržava sve glavne RAID modove (u RAID 5 modu sa 4 diska ostvaruje kapacitet od 3 TB) i dolazi sa softverom za automatski backup podataka. Sva podešavanja se vrše preko web interfejsa sa podrškom za enkripciju saobraćaja, dok je moguće podići i FTP server i pristupati podacima preko njega, a podržani su i Picture Transfer Protocol (PTP), Simple Network Management Protocol (SNMP) i Common Internet File System (CIFS). Moguća je saradnja sa UPS uređajem i gašenje diskova koji se ne koriste radi uštede energije, a uređaj može da vuče veliki broj parametara direktno iz aktivnog direktorijuma lokalnog domena što olakšava administraciju.

Specifikacija konfiguracije:
 

 

Rezime

U ovom tekstu smo naučili koje su specifičnosti PCI-X slotova, šta su to rack i blade serveri, koji su to serverski operativni sistemi, a dotakli smo se pojma virtuelnih servera i njihovog odnosa sa stvarnim, fizičkim serverom. U narednom tekstu ćemo istražiti trenutne tendencije na serverskom tržištu, kao i probleme koji nastaju tokom implementacije i rešenja za njih. Videli smo ostatak Desk-ove ponude u performance i rack klasi servera, kao i jedan specijalizovani storage uređaj. Zahvaljujemo se firmi Desk Computers na pomoći u realizaciji teksta, a zainteresovane koji prate ovu seriju tekstova će obradovati podatak da će novi tekst o serverima moći da čitaju veoma brzo na već poznatim stranicama...