Xeon E5 – серверный процессор в игровой компьютер. Стоит ли покупать серверный компьютер для дома
Давайте разберемся, чем отличается серверный компьютер от обычного настольно-персонального и какие могут быть практические задачи покупки серверного компьютера для дома.
Прежде немного теории. Какой смысл заложен в сам термин «серверный компьютер», он же «сервер»? Латинский корень «серв» означает «слугу», а также выступает ключевой частью в производных словах. «Сервер» необходимо понимать как компьютер, задача которого — предоставлять находящемуся в отдалении пользователю какой-либо набор сервисов-услуг, при том — в автоматическом режиме, без участия постоянного контроля со стороны человека-оператора.
Можно представить себе студенческое общежитие, где парни и девушки с разных этажей и комнат делятся друг с другом файлами, доступом к интернету или запускают игры с совместным участием — на совершенно обычных компьютерах и ноутбуках. Несколько сетевых настроек — и на ровном месте возникает настоящий серверный компьютер. В самом простом варианте сервером вообще может выступать по-настоящему старый компьютер — задаем настройки, втыкаем провода и задвигаем под стол.
Но то, что годится для нескольких единиц или даже десятков людей, совершенно не будет работать на более масштабном уровне. Три главных свойства отличают серверные компьютеры от обычных:
- Сервер должен обработать запросы всех пользователей с максимальным уровнем быстродействия.
- Сервер должен работать непрерывно, даже штатные перезагрузки — крайне нежелательны. На сетевом сленге непрерывность работы сервера называется «аптайм».
- Тем более нежелательно отключение всего сервера при необходимости замены какого-либо компонента. Способность не выключать целое при замене частного можно назвать «горячим подключением».
Серверный компьютер провайдера предоставил человеку доступ к интернету, а из чего же состоит последний? Упрощенно — из сайтов. И это опять серверы, только не провайдеров связи, а провайдеров хостинга — услуг по созданию, хранению и предоставлению сайтовых данных. В одних случаях множество малых сайтов будет физически находится на одной машине, в других — мощный выделенный сервер будет работать в интересах только одного популярного сайта.
Серверы не обязательно соединены с мировой сетью. Можно упомянуть научные вычисления, где необходимы гигантские вычислительные ресурсы, популярны серверы и на множестве предприятий — от заводов до магазинов, что позволяет эффективно вести учет и контроль, обрабатывая множество статистических запросов. Ни один обычный персональный компьютер с этим не справится.
Из чего состоит сервер
В техническом отношении серверный компьютер «начинается» с материнской платы и центрального процессора. Общая логика здесь такая же, как и в обычном компьютере. Но есть и несколько генеральных отличий — процессоров на материнской плате может быть несколько, а уж слотов для подключения оперативной памяти радикально больше, чем это принято в самых продвинутых персональных компьютерах.Если на топовом персональном Intel Core i7-2600K поддерживается до 32 гигабайт оперативной памяти, то еще далеко не самый-самый Intel Xeon Processor X5570 вполне способен работать со 144 гигабайтами! Более того, если процессор настольного компьютера как правило двух- или четырехъядерный, то серверные чипы имеют как минимум десять ядер. В приведенном примере количество ядер, кстати, одинаково.
Стоит отметить, что если на рынке персональных ЭВМ в целом лидируют Intel и AMD, то в сегменте серверных решений весомую роль имеют также IBM, HP, Oracle и Fujitsu. При этом, если в персональном сегменте популярна ныне архитектура х86, то в серверном практически все значимые игроки рынка продолжают предлагать собственные технологические решения, можно упомянуть интеловскую IA-64, айбиэмовскую POWER и совместную для Oracle и Fujitsu - SPARC. Это в свою очередь налагает определенные ограничения, так как возможности серверного софта напрямую связаны с решениями производителей.
В чем сходятся все производители — так это в способности серверов к т. н. аппаратной виртуализации — очень насущная функция, особенно для хостинга сайтов — на одном сервере можно запустить сразу несколько виртуальных машин — и все они будут работать практически с таким же быстродействием, что и сам физический сервер как таковой.
В общем, серверные компьютеры быстрые и мощные. Но у всего есть своя цена. Работа сервера — это высокое энергопотребление. Тратить энергию на лишние цели никому не нужно, поэтому такие привычные аппаратные функции как, например, звуковой контроллер или USB каналы в серверном варианте просто отсутствуют. Видеокарта также зачастую отсутствует или же присутствует в крайне ограниченном виде. Как правило, все что нужно первоначально настроить или увидеть оператору сервера, можно сделать посредством командной строки — крутой видеокарты для этого не требуется.
Восемь мегабайт видеопамяти для сервера это нормально, намного важнее — объем оперативной памяти. Дело не просто в стремлении к совершенству, когда инженеру хочется вставить память в слот, раз уж слот есть. Проблема в том, что современные винчестеры пока еще не перешагнули рубеж в несколько терабайтов, для получения больших объемов они объединяются в т.н. RAID-массивы, но весь этот набор винчестеров еще нужно физически крутить (как вам скорость в 10 тыс. об/мин?) и считывать, оперативная же память позволяет временно хранить довольно большие объемы данных для ускорения доступа.
Виды серверов
Внешне серверные компьютеры бывают двух видов — башенные и стоечные. Башенный вариант, он же «ящик» - может иметь практические такие же габариты, что и персональный компьютер, корпус его сделан из прочной массивной стали, задача которой — поглощать вибрации и шум.В практических масштабах более распространен вариант стоечных серверов — компьютеры устанавливаются в специальные монтажные шкафы, которые сами стоят в особом помещении — серверной комнате. Стоечный вариант внешне похож на ящик из письменного стола или большую автомагнитолу.
При настройке стоечных серверов необходимо разбираться не только с электропитанием и шумоподавлением, но и с охлаждением. Дело доходит до того, что операторы серверов работают в серверных комнатах в зимней одежде, потому что если отключить кондиционер, то сервера очень быстро перегреются и начнут разрушаться. С другой стороны, серверную стойку легко расширять — в монтажный шкаф новый сервер просто докупается и ставится по необходимости, это и есть «горячее подключение».
Что касается операторов и командной строки, которой достаточно для настройки сервера, то это и в самом деле так — в отличие от рынка операционных систем для персональных компьютеров, где лидируют решения Microsoft, на рынке серверного софта доминируют UNIX-подобные системы, иначе говоря — Linux. А эти операционные системы даже и в персональном варианте вплоть до последнего времени не очень-то стремились к графическим интерфейсам.
Кроме операционной системы, разумеется, могут быть установлены и другие необходимые приложения, смотря какие перед компьютером задачи.
Чем заменить сервер?
Таким образом, можно прийти к следующему: если вам нужно получить новые оттенки удовольствия от компьютерный игры или мультимедиа, или раздавать свои файлы всем соседям по дому, то покупать серверный компьютер для этого не стоит.Достаточно просто хорошей модели современной персональной ЭВМ. Если же у вас есть какие-то научные или бизнес задачи, для которых требуются существенные вычисления и объемы данных, то и в этом случае именно домашняя эксплуатация серверного компьютера будет не очень здравой идеей — у вас вырастут счета за электроэнергию, появятся затраты на услуги оператора-администратора (настраивать и проверять все равно нужно), нужно будет также переоборудовать практически целое помещение, отдав его во власть компьютерного железа.
Пожалуй, лучше воспользоваться услугами удаленных облачных сервисов и серверных датацентров, к мощностям которых вы сможете получать доступ с обычного настольного компьютера, а всю настройку и обслуживание возьмут на себя специалисты. Но если ваше желание все равно сильно — вам нужен собственный сервер и точка, то быть может вам пора попросту создавать свой собственный датацентр?
Привет, Гиктаймс! Народное поверье гласит, что трава у соседа всегда зеленее, а компьютеры, которые для своих нужд закупают дотошные предприниматели, надёжнее и производительнее, чем сдобренные маркетингом модели в рознице. Целая каста энтузиастов охотится на серверные комплектующие и боготворит производительность железа корпоративного класса. Разбираемся, действительно ли крупные организации плещутся в «IT-раю», или же гики сотворили себе идола из ничего?
Нет преград энтузиастам, особенно если эти преграды воздвигнуты коварными маркетологами, которые поделили все электронные устройства на корпоративные и консьюмерские! Потому что даже в СМИ с рекламой о загадочном «пользовательском опыте» разработчики софта и железа проговариваются, мол, «камера этого смартфона обеспечивает профессиональное качество снимков!», да и другим образом штамп о профессионалах, которые ерундой не пользуются, эксплуатируют уже давно. И если уж искать пресловутую «профессиональную технику» и качество услуг, то лучше вопрошать железо и методы обслуживания корпоративного класса, верно?
Мотивы, которыми руководствуются неугомонные энтузиасты, лежат на поверхности - пусть консьюмерская техника и развивается бодрее за счёт аппетитов покупателей, «закаленные боями» комплектующие корпоративного класса явно будут надёжнее, а на вторичном рынке - ещё и дешевле. Играют же как-то гики на видеокартах для рабочих станций, собирают же могучие и «вечные» домашние ПК с серверной начинкой! Стало быть, есть смысл попытать счастья?
И толика этого самого смысла в подобное затее, разумеется, есть, но с приобретением корпоративных «атрибутов» под домашние условия можно «влипнуть» и, в лучшем случае, переплатить за невостребованную функциональность, а в худшем - уйти в минус в сравнении с вариантами, доступными для розничного покупателя. Разбираемся, в чём состоит подвох в использовании железа, разработанного для корпораций.
Серверный - тоже игровой. Intel Xeon в домашних ПК
Первое, что приверженцы технологий любят использовать из корпоративного сегмента - серверные процессоры. Не экзотические, а наиболее «понятные», то есть, на базе архитектуры x86. Удовольствие это не из дешёвых, поэтому «зеоноводы», условно говоря, включают в себя два лагеря с немного разными ориентирами в постройке ПК:
Xeon - изначально не для игр и «гонок» в бенчмарках, но иногда бывают полезны
Энтузиасты, нацеленные на High-End комплектующие . Это такой уровень, когда крупносерийных версий Intel Core i7 уже недостаёт, а при взгляде на платформу LGA-2011 (любого из поколений) на ум приходят мысли о том, что «суперзаряженные» Core i7 предлагают «те же яйца», только в меньшем количестве и без разгона.
Потому что, коль уж мы говорим о цене, случались в истории моменты, когда восьмиядерные Xeon оказывались эдак на треть дешевле и значительно «холоднее», чем 6-ядерные Core i7 Extreme Edition. Например, так было после дебюта чипов Intel Haswell-E в 2014 году - во-первых, что разница в цене между шестиядерным Core i7-5960X и «гражданским» четырёхъядерником i7-4790K составляла жалкие 15%. А во-вторых, младший серверный восьмиядерный Xeon E5-2609 v4 стоил примерно на 30% дешевле, чем кандидат из лагеря Haswell-E. При этом, в отличие от «просто» Core i7 в Xeon ниже уровень TDP и отсутствует бесполезная для энтузиастов интегрированная в процессор графика.
При этом кэша L3 во всех трёх моделях навалено тоннами, а частота, хоть ниже в Xeon, но убеждения «в работе ядра лишними не бывают» и «очень скоро игры оптимизируют таким образом, чтобы они работали быстро на 8 и более ядрах» не дают экономным любителям скорости покоя, после чего горячие парни отправляют младшие версии Xeon в чипсет Intel X99 и… никому не признаются, как обстоят дела в играх.
Потому четыре ядра, разбавленных с помощью Hyper-Threading, почти всегда оказываются эффективнее в играх, чем восемь низкочастотных «горшков» в Xeon, которые даже разогнать никак нельзя (заблокированный множитель, околонулевой разгон по шине).
«Кулибины», которые захотели модернизировать старую платформу при минимальных затратах . Например, приобрести взамен старого процессора Core 2 Duo не старый Quad, а гораздо более крутой и высокочастотный четырёхъядерный Xeon X5460, который с помощью нехитрого переходника можно установить не в серверную материнскую плату с Socket 771, а в «гражданскую» для Socket 775.
Главное в таком сценарии - озаботиться качественным охлаждением (серверные «камни» щеголяют TDP порядка 120 Вт взамен 95 Вт у стандартных четырёхъядерников), но в итоге такой вариант апгрейда с очень старой платформы до «терпимо старой» себя оправдывает, тем более, что на некоторых матплатах процессор можно разогнать аж до 4 ГГц.
И ведь у «Зионов» есть преимущества, которыми они компенсируют свою многоядерную нерасторопность в играх! Например, возможность городить мультипроцессорные конфигурации, с которыми кодирование видео/музыки/фото и CAD-моделирование происходит намного быстрее, чем в топовых Core i7 Extreme. Поддержка регистровой памяти с ECC, к примеру, позволяет исправлять ошибки «на лету», а это пригождается при большом аптайме (сервер же!). Поддержка «конских» объёмов ОЗУ и огромное количество ядер тоже придутся ко двору, когда серверу нужно обработать входящие соединения максимально быстро. Но всё это почти бесполезно в домашнем ПК.
А полезно для него - много ядер на высокой частоте. Если эти условия соблюдены, сам процессор совместим с платформами LGA 2011 или LGA 2011-3 и обходится дешевле, чем «просто» Core i7 - смысл в его приобретении есть. В противном случае лучше либо обойтись массовыми четырёхъядерниками о восьми потоках, либо конструировать рабочую станцию под конкретные сценарии использования (рендеринг, кодирование).
Высокочастотные Intel Xeon (если они дешевле мейнстрим CPU) могут стать хорошим подспорьем не только в работе, но и в играх (источник: ferra.ru)
Косите фраги на рабочей станции с хакнутыми драйверами NVIDIA
Если с использованием серверного процессора можно играть скорее вопреки, чем благодаря установленному железу, то графика, которую должно использовать для видеомоделирования или проектирования, исторически была крутой в игровых дисциплинах. В противостоянии AMD и NVIDIA даже сценарии «нецелевого использования» видеоускорителей всегда были разными: «красные» геймерские видеокарты ещё недавно были нарасхват у майнеров, а NVIDIA Quadro, так уж исторически, уговаривали переквалифицироваться в игровую видеокарту.
Профессиональные видеокарты NVIDIA Quadro значительно производительнее своих игровых сородичей
Причём Quadro для этих целей вполне подходит - дело в том, что игровые GeForce чаще всего представляют собой профессиональную видеокарту с частично отключенными конвейерами графического процессора (от маркетинговых соображений до отбраковки чипа) по более доступной цене. Например, новая профессиональная видеокарта Quadro P6000 содержит наиболее «полную» версию графического чипа GP102 и по этой причине обходит в производительности крутую геймерскую GeForce 1080 почти на 20%, да и могучий Titan X на базе всё той же архитектуры Pascal неизменно оставляет позади.
А вообще, среди поклонников видеокарт NVIDIA уже давно образовался фирменный спорт - приблизить с помощью аппаратной модификации GeForce к Quadro (например, GTX 680 в аналог Quadro K5000 по производительности), а любители игр, напротив, скрещивают ежа с ужом, «ковыряют» драйверы и заставляют профессиональные видеокарты работать быстрее в пострелушках/покатушках/бродилках. «Играть как задумано» такая деятельность не позволяет, но настырности энтузиастов можно только позавидовать.
В мобильных рабочих станцией почти у каждой видеокарты NVIDIA Quadro наблюдается забавная закономерность: всякий мобильный видеоускоритель NVIDIA Quadro равен игровой GeForce классом ниже в геймерских задачах и на пару уровней более крутой игровой GeForce в дисциплинах CAD.
Производительность мобильных NVIDIA Quadro в сравнении с аналогами GeForce (источник: msi.com)
Например, Quadro M2000M в играх показывает себя на уровне GeForce GTX 960M, но как только дело доходит до моделирования, «подпрыгивает» в результатах до GeForce GTX 980M. Примерно такое же соотношение справедливо и в случае с другими моделями Квадро: M5000M соревнуется с GTX 980M в играх, а M1000M соперничает с 950M в играх.
NVIDIA Quadro M6000 в сравнении с самыми быстрыми игровыми видеокартами
(источник: techgage.com
Детям мороженное, даме - цветы: приоритеты в корпоративной памяти и накопителях
Серверная оперативная память не совместима с материнскими платами в домашних ПК не потому, что кто-то так решил «назло» конечным покупателям. Просто серверная ОЗУ устроена чуть иначе - она содержит регистр между микросхемами и системным контроллером памяти для того, чтобы снизить электрическую нагрузку на контроллер и иметь возможность установить больше модулей в одном канале памяти.Иными словами, дополнительные микросхемы и умение автоматически распознавать и исправлять ошибки очень повышает отказоустойчивость такого типа памяти, но и увеличивает её стоимость. Словом, не удивляйтесь, если обнаружите, что даже низкочастотные (по меркам стандарта DDR4) модули окажутся на 50% и более дороже, чем их «бытовые» аналоги - бесчеловечные требования в выносливости в круглосуточно включенных системах заметно видоизменили серверную ОЗУ. В повседневном использовании она не будет ни быстрее, ни эффективнее «гражданских» аналогов, поэтому за высокой производительностью стоит обращаться к геймерским комплектам - например, HyperX Savage, если вам нужна удобная в разгоне память для геймеров, и HyperX Predator, если хочется выжать из подсистемы ОЗУ максимум. Для штатных частот замечательно подходит бюджетный Kingston ValueRAM - надёжный, один раз установил и забыл.
Серверный процессор в домашнем ПК может пригодиться, а вот вместо регистровой памяти лучше приобрести стандартный комплект DDR3/DDR4
SSD корпоративного класса тоже претерпели «тюнинг» в сторону надёжности - в них, к примеру, есть возможность гибко управлять резервным объёмом под нужды контроллера. Чем больше объём - тем ниже износ ячеек и выше долговечность накопителя. И огромное количество алгоритмов, эффективных в тяжёлых условиях работы, особенно по части сохранности данных на случай, если накопитель выключится в аварийном режиме. Перенастроенная на минимальную задержку в режиме многопользовательского доступа прошивка и борьба за стабильную производительность даже при внештатно большом объёме операций записи и чтения. Такую нагрузку домашний компьютер не переживает, даже если «пытать» SSD торрентами. С другой стороны, рекордсменами в типовых операциях промышленные SSD тоже не являются - типовые SATA-накопители быстрее устареют «морально», с точки зрения объёма памяти, чем полностью исчерпают количество доступных для ячеек циклов перезаписи - проверенно длительным сравнительным тестом с участием моделей HyperX. А рекорды скорости при таком же уровне надёжности уже давно перешли к накопителям на базе интерфейса NVMe, которые реализованы в одном из новомодных форм-факторов «поверх» PCI-Express. В модельной линейке Kingston/HyperX «царём горы» был и остаётся Predator SSD PCI-E.
Выигрыш в долговечности при покупке SSD корпоративного класса не сравнится с радостью от быстродействия геймерского PCI-e накопителя
Если нельзя, но очень хочется - то можно
Железо корпоративного класса не настолько отличается от «гражданских» аналогов, чтобы признать его непригодным к работе в качестве домашнего ПК, просто всегда нужно исходить из того, стоит ли овчинка выделки. Потому что ситуация обстоит следующим образом:Покупать платформу, в которой используется регистровая память с коррекцией ошибок (ECC) для дома - плохая идея. Избыток долговечности не компенсирует дорогостоящие комплектующие и средний (в сравнении с геймерскими аналогами) уровень производительности не будут радовать, тем более, что и цены на серверную память заметно выше, чем на среднестатистический модуль DDR3/DDR4.
Накопители корпоративного класса в домашнем компьютере нужны, если вы параноик, экстремально тревожитесь о сохранности данных в случае перебоев с электроэнергией и переживаете касательно надёжности современных SSD вообще. Накопители, ориентированные на организации, позволят вам «выкрутить на максимум» показатели надёжности, чтобы душа была спокойной.
Серверный процессор для игр… любопытная и достаточно эффективная идея, но только лишь в том случае, когда речь идёт о более дешёвой (в сравнении с мейнстрим-аналогами) и, что главное, высокочастотной модели. Либо об апгрейде старого компьютера на серверный CPU «малой кровью», то есть, почти за бесценок. И да, в идеале платформа должна быть позаимствована у «обычной» Extreme-серии массовых процессоров.
Профессиональные видеокарты отлично справляются не только с моделированием, но и с играми. Но следует помнить, что в мобильных рабочих станциях (с «задушенным» TDP) профессиональный видеоускоритель среднего класса сможет конкурировать в геймерских дисциплинах только с игровыми видеокартами бюджетного класса. А десктопные профессиональные видеокарты, в свою очередь, хоть и быстрые во всех сценариях работы, стоят заградительно дорого, и уж точно не годятся на роль эконом-варианта для «поработать и поиграть».
Как бы то ни было, на качественной и быстрой оперативной памяти экономить нельзя… Но сегодня - можно! Напоминаем, что с 2 по 20 февраля на все комплекты памяти
Вопрос о различии сервера и обычного компьютера возникает у любого программиста или разработчика: иногда в виде простого интереса, иногда в виде практической задачи. Жаль, что разницы не знают многие руководители, пытаясь организовать сложные системы управления уровня предприятий на базе офисных ПК. И после этого они долго удивляются, почему что-то «не так» работает.
Сервер, в первую очередь, это сетевой компьютер, задача которого состоит в распределении ресурсов для обычных компьютеров в своей сети . Если сеть небольшая, то сервером может быть и обычный ПК. Здесь между компьютерами нет разницы, зато в софте есть – на сервере используется серверный вариант операционной системы, а также дополнительные службы и программы, которые тоже называют серверами: почтовыми, web, DHCP и т.д. С ростом сети мощь сервера должна пропорционально увеличиваться, и именно поэтому приходится искать магазины, торгующие серверным оборудованием. А оно понадобится обязательно:
- Более мощные корпуса. У серверов размеры материнских плат значительно больше за счет избытка подключаемых интерфейсов и числа процессоров.
- Большее количество блоков питания. Часто используются 2-3 БП, причем допускается их горячая замена. Вообще, корпуса и блоки питания серверов часто размещают в специальных стойках, и «штатные» подключаемые блоки могут резко повышать масштабируемость сервера.
- Скоростное сетевое оборудование. Именно в окрестностях серверов проложены самые быстрые кабели и прочие интерфейсы.
- Жесткие диски, память. Серверные программы очень прожорливы в плане потребления ресурсов, поэтому дисковая память здесь измеряется десятками и сотнями терабайтов, а оперативная – 32-64 и более гигабайтов. Причем для серверов оперативная память выпускается с контролем ошибок – ECC, и для ПК она непригодна.
В общем, аппетиты сервера растут в зависимости от многих факторов. Цена за сервер увеличивается гораздо быстрее, поэтому часто серверы не покупают, а арендуют. Тем более, что не каждое предприятие может позволить себе содержать профессиональные кадры для его настройки и круглосуточного сопровождения, а также содержание специального помещения – серверной, где должен быть обеспечен идеальный микроклимат для оборудования.
Что интересно, желания многих игроманов «поиграть на сервере» невыполнимы, так как в играх ключевым фактором является графика, а в серверах графика, включая мониторы – вещь ненужная, и используется только для контроля состояния системы. Так что игрокам придется довольствоваться обычными ПК с 2-3 процессорами, в то время как сервер легко использует сотни процессоров.
О серверах и серверном "железе" пишет очень немного изданий. И главной причиной является техническая сложность - здесь существует и много отличий от обычного потребительского "железа", и ограниченная читательская аудитория. Подобные статьи интересны только администраторам и тем, кто принимает решение о закупках, ну и некоторым читателям-энтузиастам, увлекающимся аппаратным обеспечением профессионального уровня. Впрочем, серверное "железо" ближе к настольному, чем вы думаете, а дополнительные знания никогда не вредили.
Когда люди думают о серверах, они представляют большие компьютеры, тяжеленные платы и запредельную производительность, но реальность часто иная. Сегодня существует множество форм-факторов и огромное количество аппаратного и программного обеспечения, поэтому вынести универсальное определение слову "сервер" сложно.
Хотя профессиональное и потребительское "железо" во многом схоже, мы считаем, что именно упор на некоторые функции и качества позволяет отнести аппаратное обеспечение к профессиональному уровню. Например, ваш домашний ПК должен быть быстрым, тихим, с возможностью модернизации и, конечно, за разумные деньги. Он проработает несколько лет, при этом зачастую будет простаивать по нескольку часов, и у пользователя будет возможность заменить вышедшую из строя "железку" или просто убрать накопившуюся пыль. К серверам предъявляются иные требования: здесь на первом месте стоят надёжность, доступность в режиме 24/7, техническое обслуживание без остановки работы.
Первое и самое главное - сервер должен быть надёжным. Будь это сервер баз данных, файловый сервер, web-сервер или сервер другого типа, он должен быть очень надёжным, поскольку от его работы зависит ваш бизнес. Во-вторых, сервер должен быть всегда доступен, то есть аппаратное и программное обеспечение должно быть подобрано таким образом, чтобы время простоя было минимальным. Наконец, быстрое техническое обслуживание в профессиональной сфере очень критично. То есть если администратору требуется выполнить какую-то задачу, она должна выполняться максимально эффективно, не вступая в конфликт с упомянутыми выше критериями. Именно поэтому производительность серверов часто является следствием учёта необходимых требований и долговременных стратегий, а не следствием какого-то эмоционального шага, как часто бывает с геймерскими ПК.
В нашей статье мы расскажем о серверных компонентах и опишем технологии, общие для серверов и потребительских ПК, а также поговорим об отличиях и преимуществах. Поскольку все комплектующие профессионального уровня намного дороже обычных, мы начнём наш экскурс с этого вопроса.
Профессиональное, значит дорогое
Если вы будете покупать профессиональные комплектующие или серверы и рабочие станции, вы быстро обнаружите, что стоят они дороже обычного потребительского "железа". И причина часто кроется не в какой-то сложной технологии, а в спецификациях профессиональных комплектующих, в их тестировании и валидации. Например, процессор Core 2 Duo Conroe очень близок к Xeon Woodcrest по производительности. Но различия кроются в используемых сокетах, спецификациях и системах, в которые устанавливаются эти процессоры. Серверные жёсткие диски специально предназначены для продолжительной работы в режиме 24/7, в то время как настольные винчестеры - нет.
Обычно мы подразумеваем, что любые потребительские продукты совместимы со всеми другими, что выполняется не всегда, но чаще всего. Поэтому можно заменять один совместимый компонент другим, проблем, скорее всего, не возникнет. Но такой подход уже неприемлем, если вы планируете модернизировать сервер или выполнить техническое обслуживание.
Новые продукты для профессионального рынка разрабатываются с учётом предсказуемого пути модернизации, поскольку производители желают, чтобы эти продукты работали с существующими системами, с нынешними и будущими поколениями комплектующих. Клиенты AMD и Intel регулярно получают планы компаний по своим продуктам, которые позволяют заглянуть в будущее. Потребители могут покупать продукт с уверенностью, что на какое-то время получат поддержку и возможности модернизации.
Гарантия и замена комплектующих тоже очень важна. Если вышедший из строя настольный жёсткий диск по гарантии заменяется любой новой моделью, то профессиональные решения часто требуют точно таких же комплектующих. Поэтому администратору нужно искать точно такой же продукт, в то время как обычные пользователи, напротив, будут недовольны, если не получат комплектующее последнего поколения (что, кстати, большинству производителей обходится дешевле).
Магическим словом для профессионального рынка является валидация. Когда принципиально новый продукт готовится к выпуску, он будет проверяться и тестироваться на популярных аппаратных системах. Процесс валиадции гарантирует, что компании могут поставлять очень сложные системы на корпоративный рынок. Действительно, бизнес может строиться, только если ИТ-платформа будет работать безупречно.
AMD Opteron (Socket 940), Intel Xeon Dempsey и Xeon Woodcrest (Socket 771): популярные серверные двуядерные процессоры.
Конечно, вы наверняка знакомы с линейками процессоров Athlon, Celeron, Core 2 и Sempron, которые являются настольными процессорами для домашних и офисных компьютеров. Но у AMD и Intel есть продукты, нацеленные на профессиональных клиентов: AMD Opteron, Intel Xeon и Itanium. Opteron построен на архитектуре AMD64, как и процессоры Athlon 64 и Sempron, а Xeon - на архитектуре Core 2 или Pentium NetBurst, в зависимости от модели.
Профессиональные процессоры обычно обладают большим числом интерфейсов - несколько каналов HyperTransport у Opteron, две независимые шины FSB (по одной на процессор) в мире Intel - и более богатым набором функций, которые часто требуются для серверных приложений и ПО для рабочих станций.
На рынке можно обнаружить две разных версии процессоров Opteron: одна использует Socket 940 с памятью DDR, вторая - Socket 1207 (Socket F) и память DDR2 RAM. Как и в случае всех процессоров AMD64, контроллер памяти является частью процессора, что можно назвать существенным преимуществом при росте числа процессоров: вы получите не только больше контроллеров памяти, чтобы установить больше памяти, но каждый процессор будет работать с собственным блоком памяти. Конечно, при этом возникают проблемы когерентности и увеличивается сложность многопроцессорных систем, но и пропускная способность суммарно тоже оказывается выше. Opteron под Socket 940 Opteron используют упаковку PGA, то есть ножки находятся на процессоре. Opteron под Socket 1207 перешли на упаковку LGA, когда ножки находятся на сокете, а на процессоре - плоские контакты.
В наши дни следует выбирать двуядерные процессоры. Двуядерные процессоры, пусть даже с меньшей тактовой частотой, превосходят на серверном рынке одноядерные модели. Двуядерные Opteron под Socket 940 построены на ядрах Egypt и Italy, последний вариант является более совершенным. Но сегодня мы рекомендуем выбирать модели под Socket 1207 (Socket F), благодаря поддержке памяти DDR2 и возможности перейти на четырёхядерные процессоры, которые появятся где-то в этом году.
Текущий AMD Socket F с 1207 контактами подходит для современных двуядерных и будущих четырёхядерных процессоров Opteron.
Процессоры Intel Xeon доступны в разных видах, причём предыдущие версии использовали Socket 604. Современные платформы базируются на Socket 771, относящемся к сокетам LGA. Существуют разные процессоры Intel Xeon, но мы рекомендуем останавливаться только на двуядерных моделях. В таблице http://www.intel.com/products/processor_number/chart/xeon.htm есть полный список процессоров.
Модели от 5030 до 5080 производятся по 90-нм техпроцессу и основаны на уже устаревшей архитектуре NetBurst. Мы рекомендуем брать процессоры Xeon на основе Woodcrest, их модельные номера начинаются от 5110 (1,6 ГГц) до 5160 (3,0 ГГц). Они производятся по 65-нм технологии, требуют меньше энергии, но обеспечивают высокую производительность. Линейка E53xx построена на четырёхядерных процессорах Clovertown с частотами от 1,6 до 2,66 ГГц.
Процессоры Xeon не имеют встроенного контроллера памяти. Вместо этого они опираются на четырёхканальный контроллер памяти DDR2-667 чипсета материнской платы. Чтобы обеспечить достаточную пропускную способность для дву- или четырёхядерных процессоров, современная платформа Socket 771 (Blackford) обеспечивает две независимые шины FSB (DIB), по одной на каждый процессор.
Intel - первый производитель, представивший четырёхядерные процессоры. Clovertown собирается из двух двуядерных кристаллов Woodcrest, помещённых в одну упаковку.
Intel Xeon Dempsey (65-нм NetBurst), Woodcrest (65-нм двуядерный Core 2) и Clovertown (65-нм четырёхядерный Core 2).
Серверная память работает по такому же принципу, что и обычная память для потребительских ПК. Современным стандартом является память DDR2 (Double Data Rate SDRAM второго поколения). DDR2 работает с большим числом буферов предварительной выборки (4 вместо 2), поэтому частоту интерфейса можно увеличить вдвое по сравнению с DDR1.
Если сравнивать с потребительской памятью, то профессиональная память отличается двумя разными механизмами, призванными сохранить целостность данных. Регистровая память содержит небольшой чип, так называемый "регистр", который отвечает за обновление сигнала. Если память обычного ПК не может состоять больше, чем из четырёх (или иногда шести) DIMM - сигналы проходят через все модули памяти и затухают, то регистровая память с лёгкостью позволяет устанавливать восемь модулей. Кроме регистра, память DDR2 содержит терминацию на кристалле, которая предотвращает отражение сигнала.
Второй механизм - код коррекции ошибок ECC. Вместо хранения стандартных 64 битов на канал DIMM с ECC добавляют ещё один чип памяти, который может хранить ещё 8 битов, позволяющих восстанавливать данные. Поэтому однобитовые ошибки можно будет исправлять "на лету".
Все процессоры AMD Opteron для Socket 940 требуют регистровую память DDR333/DDR400, в то время как поколение Socket F (Socket 1207) требует регистровую память DDR2-667.
Fully-Buffered DIMM (FB-DIMM) используют так называемый буферный компонент, микросхему с большим энергопотреблением, которая преобразует параллельные сигналы в последовательный интерфейс. Основная её цель заключается в подключении более восьми модулей памяти на контроллер. С четырёхканальным контроллером памяти Intel DDR2 вы можете устанавливать восемь 2-Гбайт DIMM на каждый из четырёх каналов, если производители материнских плат, конечно, захотят поддержать такую конфигурацию.
FB-DIMM стоят дороже, греются сильнее и работают не быстрее обычной регистровой памяти. Да, за ними, скорее всего, будущее серверов с большими объёмами памяти, эта же технология используется для текущих платформ Intel Xeon.
Нажмите на картинку для увеличения.
В качестве примера мы взяли серверную материнскую плату Asus P5MT (она применяется в серверах начального уровня, поскольку позволяет использовать обычные процессоры, а не более дорогие серверные). Серверные материнские платы не поддерживают разгон и обычно оснащены большим количеством интерфейсов, а также слотами расширения с большой пропускной способностью.
Шина PCI-X на 133 МГц продолжает являться доминирующим интерфейсом для карт расширения. Она построена на параллельной шине PCI, которая сегодня есть практически в любом ПК. PCI-X имеет ширину 64 бита, в то время как в шина PCI в вашем компьютере 32-битная. PCI-X 133 поддерживает пропускную способность до 533 Мбайт/с. Впрочем, следует помнить, что пропускная способность контроллера PCI-X распределяется между всеми подключёнными устройствами.
Интерфейс PCI Express (PCIe) более современный. PCI Express - последовательный интерфейс, использующий несколько линий для подключения устройства к контроллеру. Профессиональные карты расширения используют слоты PCIe x4 (четыре линии), но есть и карты/слоты x1, x8 и x16 PCIe. PCIe x16 обычно используется для высокопроизводительных видеокарт, графические рабочие станции несут два полноценных слота PCIe x16 для двух видеокарт.
Материнские платы для серверов и рабочих станций обычно содержат встроенный сетевой контроллер. Он может строиться на тех же компонентах, что встречаются в материнских платах потребительского уровня, но обычно здесь встраиваются более мощные чипы, обеспечивающие, например, аппаратную поддержку вычислений TCP/IP или другие функции, чтобы увеличить производительность.
Данная плата оснащена четырьмя слотами памяти DDR2, одним разъёмом Socket 775 для установки процессора Pentium 4 или Core 2, одним 32-битным слотом PCI, одним слотом PCI Express x16 для видеокарты или мощного контроллера накопителей, а также двумя слотами PCI-X 133. Два гигабитных Ethernet-контроллера Broadcom отвечают за сетевые возможности. На материнскую плату установлен графический процессор ATi. Он, конечно, устарел, но его достаточно для отображения рабочего стола или командной строки, что и требуется для серверных ОС.
Все остальные интерфейсы и компоненты встречаются и на потребительском "железе": южный мост, контроллеры UltraATA/100 или Serial ATA, стабилизаторы напряжения и т.д. Существенная разница, опять же, заключается в процессе валидации, во время которого производители проверяют работу своих продуктов с другими и публикуют списки совместимости.
Чипу ATi RageXL уже много лет, он не поддерживает 3D-графику, но его достаточно для серверов. Тем более что там большую часть времени никто на экран и не смотрит.
Чуть выше мы уже упоминали материнскую плату с интегрированной видеокартой. Все серверные материнские платы оснащаются очень простым графическим процессором с небольшим количеством выделенной памяти - здесь решения, забирающие память из оперативной, не популярны. Преемником RageXL сегодня можно считать графический процессор ATi ES1000, который изначально работал на потребительском рынке, но затем появился и в серверах из-за совершенствования аппаратной части и драйверов. Администраторам даже не нужно задумываться об установке специальной или обновлённой версии драйвера: драйвер поставляется вместе с ОС и сертифицирован.
Рабочим станциям, с другой стороны, требуется более мощная аппаратная начинка. ATi на этот рынок позиционирует графические ускорители FireGL, построенные на линейке Radeon X1000. nVidia предлагает линейку Quadro FX, очень близкую к семейству GeForce 7000. Различие между потребительскими и профессиональными чипами может быть небольшим, например, в оптимизации драйверов. Профессиональные видеокарты обеспечивают великолепную производительность в специализированных приложениях, но и стоят они намного дороже.
Жёсткие диски - ещё один интересный аспект касательно серверов и рабочих станций. Несколько лет назад серверные жёсткие диски использовали интерфейс Small Computer System Interface (SCSI) и скорость вращения шпинделя 10 000 или 15 000 об/мин, которые ощутимо обгоняли настольные накопители со скоростью 7 200 об/мин. Серверные жёсткие диски по-прежнему быстрее, хотя разница уже не так велика.
Рынок профессиональных жёстких дисков разделён на три сегмента. В первом сегменте повышенной ёмкости используются обычные 3,5" жёсткие диски Serial ATA, валидированные на работу в режиме 24/7. Производительный сегмент пытается максимально увеличить плотность хранения данных, поэтому мы наблюдаем появление всё большего количества 2,5" высокопроизводительных жёстких дисков на 10 000 об/мин с интерфейсом Serial Attached SCSI (SAS). Высокопроизводительный сегмент опирается на жёсткие диски SCSI или SAS со скоростью вращения 15 000 об/мин.
Жёсткие диски для серверов и рабочих станций обычно требуют активного охлаждения, поскольку они оптимизированы для максимальной надёжности и производительности. Все профессиональные жёсткие диски поставляются с пятилетней гарантией.
Блоки питания для профессионального сектора специально разработаны с учётом максимальной надёжности. Любой приличный блок питания может устранить последствия одной отсутствующей фазы, но профессиональные решения справляются и с более серьёзными сбоями. Некоторые обеспечивают ещё и защиту от перенапряжения, хотя здесь мы получаем перехлёст с областью, которая лежит в зоне ответственности бесперебойных систем питания (UPS).
Профессиональные блоки питания модульные и обеспечивают избыточность в виде двух модулей, каждый из которых способен дать системе достаточное питание. Если один блок питания выйдет из строя, система продолжит свою работу от второго блока.
Обычно слово “сервер” пользователей пугает. Представляется какая-то махина, вроде ЭВМ середины прошлого века, занимающая залы и требующая обслуживания толпами сосредоточенных программистов. И представляется она где-то далеко, и с обычной человеческой жизнью не связана, решает жутко специфические задачи. На самом же деле компьютер-сервер имеет с привычными нам ПК гораздо больше общего, особенно если сервер маломощный и обслуживает не гигантскую корпорацию, а локалку уровня подъезда или небольшой офис.
Определение
Сервер , или компьютер-сервер — компьютер, соответствующий определенным задачам и условиям, обрабатывающий запросы других компьютеров, включенных в одну сеть, и снабженный соответствующим программным обеспечением.
Под обычным компьютером понимают домашний или офисный ПК стандартных характеристик, вне зависимости от участия в локальной сети.
Сравнение
Разница между сервером и обычным компьютером исходит из задач того и другого. Сервер, как обслуживающий всех участников сети, должен быть более производительным, чтобы обрабатывать запросы максимально быстро. Чем шире сеть, тем мощнее сервер. Для организации небольшой сети какие-то аппаратные спецификации не понадобятся, достаточно серверного ПО, управляющего множественными подключениями и обеспечивающего удаленный доступ к ресурсам. Для более серьезных задач и конфигурация должна быть соответствующей: серверные многопроцессорные материнские платы, оперативная память большого объема, множество накопителей, все это должно быть заключено в хорошо вентилируемый корпус.
Серверу, в отличие от домашнего ПК, не нужны мощности графики, чаще всего видеокарта у него отсутствует, а монитор подключается к интегрированной. Сервер может работать столько, сколько понадобится владельцам, но чаще всего бесперебойно по графику 24/7, так что система охлаждения и система питания должны быть устойчивы к перегрузкам, не говоря уже об электронике самого важного элемента — накопителей. Кроме того, жесткие диски в серверные станции устанавливаются специальные, производители зачастую их маркируют. Отличаются они огромным количеством оборотов — 10000, и стоят гораздо дороже тех, которые устанавливают в ПК. Вообще все комплектующие для сервера — дороже, и обслуживание его обходится недешево, учитывая, что энергоемкая система не выключается в течение длительного времени.
Кроме того, сервер требует внимательного отношения к созданию резервных копий, и бэкапы на нем — дело постоянное, даже если он обслуживает не рабочую сеть, а домашнюю. Для этого, помимо программных средств, используют возможности подключения накопителей в RAID.
Выводы сайт
- Сервер обслуживает множество подключенных компьютеров.
- Сервер демонстрирует более высокую производительность.
- Сервер предполагает наличие специальных комплектующих.
- Сервер игнорирует графические возможности систем.
- Сервер — удовольствие дорогое.
