Blog

Serverele – uneltele principale ale Internetului

Serverele – uneltele principale ale Internetului

Pentru a pătrunde în lumea serverelor trebuie, mai întâi, să ai în vedere câteva noțiuni despre Internet și despre modul în care funcționează această tehnologie relativ nouă, fără de care, în prezent, nu ar mai fi de conceput activitatea umană la nivel planetar.

Istoria și apariția internetului nu sunt foarte clare. Totul se pare că a început în anii 1960, printr-un proiect de cercetare finanțat de armata Statelor Unite ale Americii legat de dezvoltarea conceptului de „time-sharing”. În lumea computerelor, partajarea timpului înseamnă distribuirea unei resurse de calcul între mai mulți utilizatori simultan, prin multiprogramare și multitasking.

Apariția acestui concept ca model predominant la unitățile de calcul în anii 1970 a reprezentat o schimbare tehnologică majoră în istoria IT-ului. Permițând multor utilizatori să interacționeze simultan cu un singur computer, time-sharing-ul a redus foarte mult costul accesării și furnizării de capacitate de calcul, a făcut posibil ca persoanele și organizațiile să utilizeze un calculator fără a deține unul în mod fizic și a promovat utilizarea interactivă a acestor mașini de calcul și dezvoltarea de noi aplicații în acest sens.

În anii 1980, proiectul inițial a evoluat într-o infrastructură publică, unde aveau acces mai multe universități și companii private. Diversele tehnologii care asigură existența Internetului au evoluat de-a lungul timpului, dar modul de funcționare al acestuia nu s-a schimbat foarte mult: în esență, este un model de conectare a computerelor sau altor tipuri de terminale informatice (de exemplu telefoane inteligente, routere, imprimante, etc.) aflate în locații diferite și de a le menține permanent în legătură.

 Cuprins

1. Ce este un server? 

1.1 Cum poate ajuta un server activitatea unei organizații – Principiul de funcționare

1.2 Componentele principale ale serverului

2. Cele mai cunoscute tipuri de servere 

3. Viitorul serverelor – virtualizare și eficiență îmbunătățită

1. Ce este un server?

Din punct de vedere informatic, serverele sunt, în esență, computere prevăzute cu programe specifice sau aplicații, precum și cu echipamente hardware, care le dau posibilitatea de a oferi diverse servicii celorlalte terminale informatice dintr-o rețea. 

Există mai multe tipuri de servere, în funcție de ceea ce pot ele executa și oferi. Ai putea să te gândești la diversele modele ale acestor device-uri făcând o analogie cu un sistem de transport. 

Te poți gândi la mijloacele de transport ca la orice obiect ce se poate mișca dintr-o locație în alta. O motocicleta, de exemplu poate suporta maximum două persoane, un autocar poate duce până la 50, iar un vapor poate îmbarca cu mult peste 500. Toate aceste vehicule sunt din aceeași categorie, a transporturilor, dar fiecare are o capacitate diferită. Același lucru se aplică și serverelor.

Într-o rețea simplă, care mai este denumită și peer-to-peer, fiecare terminal informatic este conectat direct la fiecare din celelalte device-uri. Diferența față de o conexiune client-server este dată de faptul că toate computerele sunt legate la un server, iar acesta este si cel care manageriază întreaga rețea, îndeplinind și rolul de a „servi” cererile de la participanți.

Astfel, în loc de a folosi resursele fiecărui computer conectat pentru a rezolva sarcinile privind distribuirea de fișiere sau de acces la internet, într-o astfel de rețea, stațiile client externalizează practic „munca” către server. Astfel, se asigură mai multe resurse disponibile fiecărui utilizator, pentru a rula programe mai repede. În plus, se creează noduri de rețea prin care informația este ușor accesibilă unor terminale de la distanțe chiar foarte mari.

Așadar, apelând la ajutorul serverelor se poate permite mai multor utilizatori să stocheze sau să facă schimb de fișiere concomitent, fără a mai fi necesară stocarea lor pe computerul fiecăruia, fapt ce ar fi aproape imposibil în prezent, ținând cont de volumul enorm de informații care circulă zilnic pe internet. În plus, un beneficiul esențial al acestei tehnologii este îmbunătățirea semnificativă a metodelor colaborative de lucru, mai ales la unele proiecte ce necesită implicarea unor echipe eterogene, aflate în diverse locuri din lume sau chiar în aceeași locație, deoarece un server poate fi configurat și local.

Din punctul de vedere al securității datelor, serverele aduc beneficii importante organizațiilor, care pot acorda astfel accesul unor utilizatori  la anumite fișiere sau îl pot interzice pe al altora, în funcție de strategia proprie de lucru.

Dacă te gândești la dimensiunile unui server, este bine să știi că acestea pot varia de la un simplu computer tip desktop până la mii de metri pătrați de hale pline cu rafturi, fiecare cu zeci de echipamente prevăzute cu procesoare și memorii, care asigură rețele precum Google sau Microsoft. 

O organizație trebuie să-și gândească de la început strategia de investiții în astfel de echipamente în funcție de nevoile concrete și acordând atenție la cerințele aplicațiilor pe care le va folosi, dar și ale sistemelor de operare pe care le va utiliza pentru rularea lor.

Nu trebuie să te gândești la un server neapărat ca la un element fizic, așa cum ai văzut în cele de mai sus. Aceeași noțiune poate însemna și o aplicație – un software care are capacitatea de a primi solicitări de la computere client și de a le „servi” în mod corespunzător. Acestea pot rula pe orice tip de calculator destul de bine dotat tehnic pentru a rula programele necesare. De multe ori, este posibil ca o singură unitate informatică să ruleze mai multe servere concomitent. Totuși, avantajele rulării acestora pe device-uri dedicate țin de securitate. 

De aceea, este foarte important să nu faci confuzia între computerul care rulează aplicația de tip server și componenta software propriu-zisă. Cel mai indicat este să te referi la primul ca la servere hardware iar la cele din urmă ca la servere software. 

1.1 Cum poate ajuta un server activitatea unei organizații – Principiul de funcționare

Deși ai parcurs câteva elemente de funcționare a unui server în cele de mai sus, în cele ce urmează vei vedea care este modul concret în care aceste dispozitive lucrează. 

Simplu spus, un server este un computer care oferă informații altor device-uri similare. Acestea din urmă, denumite și clienți, se pot conecta la primul fie prin intermediul unei rețele locale din cadrul unei organizații, fie prin intermediul marii rețele globale, care este de fapt internetul. În toate aceste cazuri, serverul este piesa de baza a unei infrastructuri IT, oricât de mare sau mică ar fi ea.

Deși serverul este doar un computer, acesta nu este operat de nimeni în mod continuu. Imaginează-ți că întreaga rețea este un drum. La un capăt al acestuia este terminalul tău personal, care poate fi asemuit cu locația ta fizică, clientul, iar la celălalt capăt se află serverul care poate fi desemnat drept magazinul din care vrei să cumperi ceva. Totuși, în acel magazin nu există vânzători, la fel cum serverul nu are un monitor la care stă cineva. 

La un nivel primar, serverul este un loc de depozitare. Tehnic, modul de funcționare al acestuia rezidă în „cerere” și „servire” sau răspuns. 

Utilizatorii, prin intermediul computerelor client, care pot fi și terminale mobile, precum telefoanele inteligente, transmit cereri – de exemplu, tastează o adresă web sau aleg un fișier pe care vor să-l tipărească ori trimit un email. Serverul monitorizează continuu aceste solicitări prin diverse porturi și „răspunde” în diferite moduri, în funcție de zona de utilizare: fie afișează o pagina web solicitantului, fie transmit textul, fișierele și imaginile la adresa de poștă electronică solicitată, fie trimit către imprimanta organizației comanda de a tipări ceea ce s-a ales de pe device-ul solicitant. 

1.2 Componentele principale ale serverului

Orice server are cam aceleași componenete ca ale oricărui computer, însă cu unele diferențe:

  • Procesoarele 

Dacă te gândești la un computer desktop și la un server, la suprafață par foarte asemănătoare. Ambele au un procesor, memorie RAM și hard disk-uri sau SSD-uri pentru stocare. Cu toate acestea, cele din urmă sunt proiectate având în vedere sarcini de back-end mai dificile și nu sunt bine echipate pentru a rula aplicațiile unui calculator standard, cum ar fi cele cu o componentă grafică. 

Serverele excelează la rularea serviciilor care acceptă acele aplicații desktop, cum ar fi bazele de date.

CPU-ul sau procesorul acestui device nu este atât de diferit de cel al un calculator de nivel mediu sau high-end, dar diferă în anumite privințe, cum ar fi dimensiunile cache-ului. 

Mai simplu spus, memoria cache a procesorului este un grup mic, dedicat, de memorie RAM, pe care procesorul îl poate utiliza pentru a stoca datele solicitate frecvent. Dacă acesta are un volum generos, viteza de procesare pare mai mare, deoarece poate reține mai multe informații pentru o mai rapidă accesare a lor. Procesoarele de server au în general cache-uri mai mari și mai variate decât sistemele desktop tocmai din acest motiv.

  • Discurile de stocare a datelor

Una dintre diferențele majore de hardware între servere și stații de lucru este subsistemul discului. În timp ce desktopurile au un singur hard disk, serverele au în general mai multe astfel de dispozitive, configurate pentru a apărea ca unul singur. 

Acest aranjament se numește RAID sau Redundant Array of Inexpensive Disks, într-o traducere aproximativă „matrice redundantă de discuri … ieftine”.  RAID este utilizat pe scară largă pentru a proteja serverele de defecțiunile individuale ale unuia sau altuia dintre discuri, un lucru esențial atunci când afacerea ta online este în joc. 

Dacă o unitate HDD sau SSD folosită în soluțiile de tip enterprise private cloud sau în infrastructura pentru servere cloud (Solid State Disk – noua tehnologie de stocare a datelor cu viteze de acces mult mai rapide) dintr-o matrice RAID eșuează, nu înseamnă că tot ce conținea acea unitate s-a pierdut, deoarece alte unități conțin încă clone ale datelor. Există mai multe niveluri de RAID, dar pentru serverele entry-level, nivelurile RAID 1 și 5 sunt cele mai frecvente.

  • Memoria RAM

Serverele au, în general, memorie RAM foarte rapidă, ceea ce este un aspect foarte important pentru performanță. Deoarece ele rulează simultan mai multe sarcini diferite, memoria RAM bună și o magistrală de sistem (în limba engleză, system bus – adică conexiunea directă între procesor și memorie) rapidă sunt cruciale pentru a menține o funcționare performantă. 

Cele mai moderne servere actuale folosesc memorii rapide DDR4 cu abilitatea de corecție a erorilor (ECC), pentru o stabilitate garantată.

  • Sursele de alimentare 

O altă caracteristică a majorității serverelor sunt sursele de alimentare redundante. Aceasta înseamnă că un astfel de device are cel puțin două. Dacă una din ele nu funcționează sau dacă alimentarea acesteia cu curent electric este întreruptă, serverul continuă să funcționeze datorită celeilalte. 

Marile centre de servere, cum este cazul Google sau Microsoft, au trecut deja pe alimentare cu energie electrică provenită din surse complet regenerabile, reducând astfel amprentă de carbon, care începuse să devină din ce în ce mai mare odată cu creșterea volumului de date la nivel planetar.

2. Cele mai cunoscute tipuri de servere

Pentru diverse nevoi și aplicații există servere diferite. Totuși, unele din cele mai comune tipuri sunt următoarele: 

  • Servere de aplicații

Un astfel de echipament este de fapt un sistem care operează pe o infrastructură hardware, oferind servicii care solicită destul de mult resursele, în special ale aplicațiilor rezident. 

Un astfel de server poate fi conectat la sistemele unei organizații, la rețele sau intranet și poate fi accesat remote prin internet.

În funcție de softurile instalate, un server de aplicații poate fi clasificat în mai multe tipuri: web, de baze de date, de aplicații generale sau specializate.

Un astfel de server este, de regulă, o aplicație în trei trepte, care constă într-o interfață grafică la care are acces utilizatorul, aplicația propriu-zisă și o bază de date. 

  • Serverele de fișiere

Un server de fișiere este, într-o definiție cât mai simplă, un computer care este folosit pentru a permite accesul membrilor dintr-o rețea accesul la diverse fișiere.

Principala funcție a unui server de fișiere sau așa cum mai este denumit, de rețea, este de a stoca în mod centralizat diverse date care pot fi apoi accesate de mai mulți utilizatori. 

Avantajul principal al unui astfel de echipament în cadrul unei organizații este că micșorează cu mult cerințele de spațiu pe hard disk-urile stațiilor de lucru, fără a fi nevoite să depoziteze pe propriile echipamente elementele uzuale folosite în activitatea zilnică.

Se elimină astfel și redundanța datelor din cadrul unei organizații și se asigură protecția acestora. Echipamentele moderne de acest tip sunt dotate cu surse de alimentare generoase, multiple rack-uri în care pot fi amplasate hard disk-uri și elemente de răcire pentru menținerea temperaturii adecvate de funcționare. 

  • Serverele de domenii sau de DNS

Conceptul DNS sau Domain Name System ar putea fi comparat cu o carte de telefoane special făcută pentru lumea internetului. Fără acest instrument util de ghidare, ai avea o reală problemă și ar trebui să te bazezi pe metode mult mai complicate de navigare. 

Deși mulți ar crede că acronimul DNS ar însemna „Domain Name Server”, în realitate, el semnifică „Domain Name System” și este un protocol prin care computerele fac schimb de date prin internet sau în cadrul unor rețele private.

Scopul DNS este vital pentru lumea conectată de azi, deoarece ajută la convertirea numelor de domenii ușor de înțeles – de exemplu www.cloudify.ro – în adrese IP (Internet Protocol) care sunt de fapt niște cifre (exemplu: 70.130.124.342) și pe care terminalele informatice le folosesc pentru a se identifica unele pe altele în cadrul rețelelor. Ar putea fi descris ca un sistem de potrivire a numelor literare cu seriile cifrice.

Acest sistem este foarte util deoarece ființele umane nu ar putea reține niciodată adrese IP pentru a accesa site-urile web preferate. Mai ușor este să reții cuvinte și aici intervine rolul primordial al serverelor DNS.

  • Servere de imprimare

Chiar dacă trăim deja într-o lume tot mai digitalizată, imprimarea este încă o componentă de bază a unei activități de tip business, iar în organizațiile mari nevoile de a printa documente pot deveni covârșitoare pentru bugetul firmei dacă fiecare post de lucru ar trebui dotat cu propria imprimantă și consumabile. 

Un server de imprimare are, tocmai din acest punct de vedere, mari avantaje, deoarece centralizează activitatea de printare prin conectarea tuturor stațiilor de lucru și a imprimantelor la un singur centru informatic. Toate solicitările sunt trecute prin acesta, care, la rândul lui, le transmite către diverse imprimante în funcție de cerințe. 

Astfel, fiecare computer are acces la o imprimantă legată la server, iar unul din beneficiile pe care acest sistem le are este că se asigură să nu existe blocaje din cauza mai multor solictări către aceași destinație. Astfel, numărul de echipamente de imprimare dintr-o organizație va fi mai scăzut, iar costurile cu consumabilele (tuș, toner, service, etc) vor fi mult reduse. 

De asemenea, se asigură o securitate sporită și un control eficient al circuitului documentelor care sunt tipărite, astfel încât se va ști cu exactitate cine și ce fișiere a trimis către serverul de imprimare. Acest lucru este foarte util mai ales în organizațiile care lucrează cu date sensibile sau secrete.

  • Servere web

Un server web este un computer care stochează și rulează site-uri. De asemenea, este și un program care distribuie paginile web pe măsură ce aceste sunt solicitate de pe diverse alte terminale din lume. 

Scopul principal al unui server web este deci de a stoca și livra pagini web prin intermediul internetului, mai precis printr-un mod de comunicație denumit HTTP (Hypertext Transfer Protocol). Site-urile de pe un server sunt create în principal cu tehnologii de tip HTML, CSS, și JavaScript ca limbaje de programare și de scriere a codului și conțin, de regulă, fișiere, imagini etc. 

Un server web va afișa conținutul paginii solicitate prin protocolul HTTP. Există însă și dispozitive care nu livrează informații către public și care sunt folosite doar intern în cadrul unor organizații sau rețele private. Acestea sunt denumite servere de intranet. 

Principiul de funcționare al unui server web se bazează pe existența browserelor (de exemplu Google Chrome, Mozilla Firefox, Microsoft Edge, Opera etc.) instalate pe computere sau pe telefoane inteligente și prin intermediul cărora oricine poate face o solicitare de accesare a unui site, prin tastarea adresei unice sau a URL-ului. 

Browserul transmite solicitarea primită de la utilizatorul uman prin intermediul internetului apoi, pe parcurs, un server DNS convertește acest URL într-o adresă IP (de exemplu, de forma 190.160.217.345), care este un număr unic ce direcționează solicitarea către un server web care va returna conținutul media și text către browserul care a solicitat respectivul site. 

Este bine de reținut că orice site web are un IP unic, adică o adresă internet cu ajutorul căreia se realizează comunicarea între diverse servere. 

  • Servere de mail

Un server de e-mail este un sistem informatic care trimite și primește e-mailuri. De cele mai multe ori, acestea sunt combinate într-o singură entitate împreună cu serverele web.

Cu toate acestea, marile servicii publice în domeniu (precum Gmail, Yahoo, Hotmail etc) pot utiliza hardware dedicat pentru trimiterea și primirea de e-mailuri.

Pentru ca un sistem computerizat să funcționeze ca un server de mail, acesta trebuie să includă software pentru specializat pentru acest tip de aplicație. Acesta permite administratorului de sistem să creeze și să gestioneze conturi de e-mail pentru orice domenii găzduite pe server. 

Aceste entități trimit și primesc e-mailurile folosind protocoale standard. De exemplu, protocolul SMTP trimite mesaje și gestionează solicitările de poștă electronică de ieșire sau trimitere. IMAP și POP3 primesc mesaje și sunt utilizate pentru a procesa intrările. 

3. Viitorul serverelor – virtualizare și eficiență îmbunătățită

Există două mari trenduri tehnologice care domină actualmente lumea serverelor. Acestea sunt:

  • Tehnologia virtualizării – care, treptat, va atinge toate marile centre de date din lume și promite costuri mult mai reduse cu IT-ul în general. 
  • Cloud computing – prin care tot mai multe companii își vor pune pe piață produsele și serviciile la o fracțiune din costurile actuale.

Virtualizarea serverelor este una dintre acele tehnologii cu impact enorm asupra centrelor de date ale unei organizații.

Avantajele virtualizarii sunt multe, începând cu consolidarea de bază a serverului. Se pot combina mai multe aplicații pe un singur echipament hardware, reducând astfel numărul total de stații necesare în centrul de date. Mai puține servere, mai puține rack-uri, mai puține echipamente de rețea; totul se traduce prin economii de bani pentru orice, de la spațiul fizic, la costurile de întreținere și până la aerul condiționat necesar răcirii componentelor.

Principalul beneficiar al virtualizării este tehnologia serverelor cloud. 

  • Serverele cloud

Un server cloud este o resursă centralizată, care este găzduită și livrată printr-o rețea – de obicei pe Internet – și accesată la cerere de mai mulți utilizatori. Acesta poate îndeplini aceleași funcții ca un echipament fizic tradițional, oferind putere de procesare, stocare și aplicații.

Serverele cloud pot fi amplasate oriunde în lume și pot furniza servicii de la distanță printr-un mediu de cloud computing. În comparație, hardware-ul dedicat unui echipament similar este de obicei configurat în locații destinate utilizării exclusive de către o organizație. Azi poți găsi găzduire VPS cloud ieftină și de calitate chiar în România. 

Un server cloud este posibil doar prin tehnologia virtualizării. Un software de gestionare numit hipervizor este instalat pe servere fizice pentru a le conecta și virtualiza, abstractizând resursele combinate și punându-le în comun pentru a crea servere virtuale. Aceste resurse virtuale pot fi apoi automatizate și livrate prin cloud pentru utilizare partajată într-o singură organizație sau în mai multe.

Când se spune că o resursă de calcul se află „în cloud”, aceasta înseamnă că este livrată printr-o rețea precum Internet, în loc să fie localizată fizic și accesată direct. 

Un server cloud este unul dintre cele mai bune și mai întâlnite exemple de furnizare de resurse pentru cloud computing, împreună cu stocarea în cloud, baze de date, rețea și software.

Aceste tipuri de servere pot fi implementate în trei tipuri principale:

Cloud public: este cel mai frecvent mod de implementare. În acest scenariu, un furnizor terț deține și administrează serverele și alte infrastructuri și oferă clienților săi acces la servicii de calcul la cerere.

Cloud privat: o companie poate găzdui propriile servere cloud în mod privat și poate menține controlul asupra gestionării și întreținerii acestora. Aceste resurse nu sunt partajate cu alte organizații, dar din moment ce se află în cloud, pot fi accesate de la distanță de orice angajat, de obicei printr-un intranet al companiei sau VPN.

Cloud hibrid: Cloud-urile publice și private pot fi combinate cu servere cloud locale și off-site care lucrează împreună. Acest mediu hibrid oferă companiilor mai multe opțiuni și flexibilitate pentru a menține controlul și securitatea atunci când este necesar.

În concluzie, lumea serverelor este în continuă evoluție, tendințele generale spre virtualizare au dat deja un impuls masiv vitezei de acces și reducerii costurilor. Rămâne de văzut unde va duce această cale a tehnologiei în viitor.

Sursa foto: shutterstock.com