Основные виды серверов и области их применения

Серверы являются основой современной цифровой инфраструктуры. Они обеспечивают бесперебойную связь, стабильную работу сетевых систем, хранение и управление данных. Серверы помогают компаниям решать различные задачи: от хостинга веб-сайтов и оптимизации трафика до поддержки онлайн-игр и выполнения бизнес-логики корпоративных приложений.

В этой статье разбираемся, как устроены различные виды серверов, в чём отличия их функциональности и какой из них подойдёт под ваши задачи.

Что такое сервер

Сервер — это компьютер или устройство в сети, предоставляющее ресурсы, услуги или данные другим устройствам. Все серверы разработаны с фокусом на надежность, масштабируемость и круглосуточную работу.

Основные функции серверов:

• Хранение данных — обеспечивают централизованное хранение файлов, баз данных или приложений.

• Обработка запросов — отвечают на запросы от клиентов, такие как предоставление веб-страниц или выполнение поисковых запросов.

• Обеспечение доступа — управляют доступом к различным ресурсам, включая файлы, устройства или интернет-соединение.

Как устроен сервер

Серверы рассчитаны на высокую доступность, их архитектура создана для непрерывной работы и обработки запросов клиентов. В то время как ПК ориентированы на личное использование и не рассчитаны на постоянную нагрузку, серверы предназначены для круглосуточной работы при высокой производительности. Компоненты сервера состоят из аппаратной и программной частей.

Аппаратные компоненты:

• Процессор (CPU): отвечает за выполнение вычислительных задач и обработку запросов. Чем мощнее процессор, тем быстрее сервер обрабатывает данные.

• Оперативная память (RAM): временное хранилище данных для быстрого доступа при выполнении задач. Большой объём RAM повышает производительность при работе с несколькими запросами одновременно.

• Жёсткий диск или SSD: используется для долговременного хранения данных, включая ОС, приложения и пользовательскую информацию. SSD обеспечивает более высокую скорость работы.

• Сетевой адаптер (NIC): позволяет серверу подключаться к сети и обмениваться данными с клиентами.

• Блок питания: обеспечивает энергией все компоненты сервера.

• Охлаждение: поддерживает стабильную работу, предотвращая перегрев компонентов.

Программные компоненты:

• Операционная система: такие ОС, как Windows Server, Linux или UNIX управляют аппаратными ресурсами и обеспечивает платформу для запуска приложений.

• Серверное ПО: программы, которые выполняют конкретные задачи, например веб-серверы (LiteSpeed, Caddy) или базы данных (PostgreSQL, TimescaleDB).

• Системы мониторинга: инструменты для отслеживания состояния сервера, нагрузки и производительности, например SQL Diagnostic Manager или Azure Monitor.

Модели хостинга серверов

Способ размещения сервера существенно влияет на его производительность, масштабируемость и стоимость. Модель хостинга определяет распределение и управление ресурсами. Серверы делятся на два вида: аппаратные и виртуальные.

Аппаратные (выделенные)

Аппаратный сервер — это физическое устройство, предназначенное для работы с данными и выполнения серверных задач. Выделенные серверы часто применяются для работы с ресурсоемкими приложениями, например, для хостинга больших баз данных или обработки видеопотоков в реальном времени.

Администраторы могут точно настроить выделенные серверы в соответствии с конкретными требованиями — от BIOS до пользовательских конфигураций ядра. Несмотря на более высокую начальную стоимость, выделенные серверы остаются лучшим выбором для организаций, требующих полного контроля и высокой мощности.

Виртуальные (облако и VPS/VDS)

Виртуальный сервер — это программно созданная копия сервера, работающая на базе физического оборудования, которая делит ресурсы с другими виртуальными машинами (ВМ). Подобные серверы обеспечивают динамическую масштабируемость. В облачных средах клиент получает ресурсы по необходимости, что повышает экономическую эффективность и устраняет избыточные резервы. Также виртуализация улучшает аварийное восстановление: моментальные снимки и автоматические системы обхода отказа сокращают время простоя при сбоях оборудования.

Виртуальные серверы делятся на два типа:

• Облачный сервер — виртуальный сервер, работающий в распределённой облачной инфраструктуре.

• VPS/VDS (виртуальный выделенный сервер) — ВМ, созданная на физическом сервере с выделенными ресурсами, обеспечивающая контроль и настройки, схожие с физическим сервером.

Также существуют гибридные конфигурации, сочетающие гибкость облака и надежность специализированного оборудования, обеспечивая оптимальный баланс для различных рабочих нагрузок.

Типы серверов

Серверы различаются по размеру и мощности: от небольших установок, обслуживающих локальные офисные сети, до огромных центров обработки данных с тысячами машин. Каждый сервер предназначен для выполнения определенных функций и приложений — рассмотрим их виды.

Веб-сервер

Веб-серверы обрабатывают миллиарды ежедневных HTTP/HTTPS-запросов из браузеров, мобильных приложений и API. Их главное назначение — хостинг и управление сайтами. Веб-серверы легко интегрируются с сетями доставки контента (CDN), которые реплицируют веб-контент в нескольких точках по всему миру, благодаря чему пользователи открывают сайты с одинаковой скоростью независимо от их географического положения. Механизмы кэширования и технологии сжатия веб-активов также уменьшают задержки.

Компании используют веб-серверы для размещения и передачи веб-страниц, поддержки работы сайтов и веб-приложений, обеспечения доступности своих онлайн-ресурсов и взаимодействия с клиентами.

Прокси

Прокси-серверы отвечают за фильтрацию запросов, кэширование контента и анонимизацию пользователей. Они облегчают доступ к ресурсам и повышают безопасность сети. Алгоритмы прокси перехватывают и проверяют трафик, обеспечивая соблюдение контентных политик и блокируя вредоносные или нежелательные сайты. Функции балансировки нагрузки эффективно распределяют клиентских запросов между доступными серверами.

Прокси используют для фильтрации запросов, скрытия IP-адресов и защиты корпоративных сетей. Организации часто используют обратные прокси-серверы для маскировки идентификации внутренних серверов, создавая дополнительный уровень безопасности. Эти серверы играют важную роль в оптимизации использования полосы пропускания и управлении крупномасштабным веб-трафиком.

Сервер виртуальной машины

Виртуальная машина служит для создания изолированных рабочих сред, позволяя запускать различные ОС и приложения на одном физическом сервере. Виртуализация преобразует управление серверами, позволяя администраторам быстро реплицировать целые серверные среды. Помимо эффективности запуска нескольких ОС на одной машине, виртуальные серверы предлагают функцию моментальных снимков — резервные копии состояния ВМ. Эта функция неоценима при обновлениях или миграции, поскольку позволяет откатиться к предыдущему состоянию в случае возникновения ошибок.

Серверы ВМ поддерживают виртуальные сети с возможностью создавать изолированные среды на одном физическом узле, что делает их идеальными для тестирования и разработки.

FTP-сервер

FTP-серверы используют для передачи файлов между устройствами через протокол FTP. Он помогает компаниям централизованно управлять документами, предоставлять доступ к данным и организовать их безопасное хранение. FTP, хотя и являются одной из старейших форм файлообменных серверов, поддерживают безопасные протоколы, такие как FTPS и SFTP с шифрованием для защиты конфиденциальных данных во время передачи.

FTP-серверы оснащены системой контроля доступа, позволяющей администраторам определять точные разрешения для каждого пользователя или группы. Только авторизованный персонал сможет получить доступ к определенным файлам или каталогам. Кроме того, FTP-серверы интегрируются с системами протоколирования, обеспечивая подробную запись всех загрузок и скачиваний, что очень важно для аудита и устранения неполадок.

Сервер приложений

Серверы приложений обрабатывают запросы от клиентов и выполняет бизнес-логику корпоративных приложений. Это ключевой элемент для работы ERP-систем, CRM и других платформ. Подобные серверы выходят за рамки хостинга бизнес-приложений и интегрируют промежуточное ПО для бесперебойной связи между разрозненными системами. Например, сервер приложений для электронной коммерции может взаимодействовать с API платежного шлюза, одновременно управляя базами данных (БД) и пользовательским интерфейсом.

Подобные серверы оптимизированы для работы с высоким уровнем параллелизма, поддерживая тысячи одновременных пользовательских сессий без ущерба для производительности. Такие функции, как управление сеансами, объединение БД и ограничение скорости API, являются неотъемлемой частью их работы. Чаще всего серверы приложений применяют в корпоративных средах, где требуется надежная внутренняя обработка данных.

Файловый сервер

Файловые серверы используют для хранения и совместного доступа к файлам внутри компании. Они помогают централизовать данные, упрощая их организацию и резервное копирование. Файловые серверы интегрируются с сетевыми хранилищами (NAS) и сетями хранения данных (SAN). Эти системы обеспечивают высокоскоростной доступ к данным и гарантируют отказоустойчивость за счет резервирования.

Файловые серверы поддерживают протоколы SMB (Server Message Block) и NFS (Network File System), благодаря чему достигается кросс-платформенная совместимость — обмен файлами на устройствах под управлением разных ОС.

Сервер баз данных

Серверы БД отвечают за хранение, управление и предоставление доступа к структурированным данным. Серверы БД используют методы оптимизации запросов, индексирование и кэширование для быстрого отклика даже на самые сложные запросы. В системах высокой доступности часто используется репликация, при которой данные зеркально отображаются на нескольких серверах для предотвращения простоя во время сбоев.

Подобные серверы оснащены функцией разбиения — большие массивы данных делятся на управляемые фрагменты, распределяемые по узлам. Такие инструменты, как триггеры и хранимые процедуры SQL, еще больше расширяют функциональность, автоматизируя повторяющиеся задачи и обеспечивая целостность данных. Компании используют серверы БД для работы с CRM-системами, аналитикой и обработкой big data.

Почтовый сервер

Почтовые серверы обеспечивают отправку, получение и хранение электронных писем. Компании используют их для внутренней и внешней коммуникации, сохраняя контроль над перепиской. Почтовые серверы работают с использованием нескольких протоколов для эффективного управления коммуникациями. Протокол передачи почты (SMTP) управляет исходящими сообщениями, а протоколы Post Office Protocol (POP) и Internet Message Access Protocol (IMAP) — входящими.

Функции фильтрации спама и антивирусное сканирование обеспечивают безопасность передачи почты. Службы каталогов, такие как LDAP, упрощают аутентификацию пользователей и предоставление глобальных списков адресов, что делает их незаменимыми для корпоративных email-систем с сотнями или тысячами пользователей.

DNS-сервер

DNS-серверы преобразуют доменные имена в IP-адресы, обеспечивая доступ к веб-ресурсам. Его используют для работы корпоративных сайтов, внутренних систем и поддержания сетевой связности.

Они поддерживают иерархические базы данных, где корневые DNS-серверы находятся на вершине, за ними следуют серверы доменов верхнего уровня (TLD) и авторитетные серверы для конкретных доменов. DNS-серверы также используют расширения безопасности DNS (DNSSEC) для аутентификации ответов и защиты от подделки.

Игровой сервер

Игровые серверы применяются для работы многопользовательских игровых сессий. Компании-разработчики и издатели видеоигр используют их для хранения игровых данных, синхронизации пользователей и обеспечения низкой задержки. Игровые серверы оптимизированы для обработки и синхронизации данных в режиме реального времени.

Такие протоколы как UDP помогают с быстрой передачей пакетов данных, что сводит к минимуму задержки во время игровых сессий. Также высокую частоту кадров в играх обеспечивают алгоритмы прогнозирования сетевых задержек. А честную игру гарантируют системы обнаружения читов, сканирующие данные игроков и журналы сервера на предмет необычных закономерностей, что позволяет поддерживать справедливость в соревновательной игре.

Сервер мониторинга и управления

Серверы мониторинга и управления отслеживают состояние IT-инфраструктуры и управляют ее элементами. Компании используют их для своевременного выявления проблем, анализа производительности и управления ресурсами. Протоколы SNMP (Simple Network Management Protocol) и ICMP (Internet Control Message Protocol) собирают данные о производительности сети и системы. Они анализируют различные показатели в режиме реального времени: использование процессора, доступность памяти и дискового пространства. При превышении пороговых значений запускаются оповещения, что помогает администраторам реагировать проактивно.

Инструменты аналитики на основе ИИ, интегрированная в серверы, выявляют закономерности и предсказывают потенциальные проблемы еще до их возникновения, что значительно повышает надежность системы. Эти системы помогают обеспечить стабильность и безопасность IT-операций.

Заключение

Понимание принципов работы различных серверов поможет компании в любой сфере. Выделенный веб-сервер для глобального охвата, ВМ для гибкости или сервер мониторинга для бесперебойной работы — выбор правильного типа сервера имеет решающее значение для стабильной IT-инфраструктуры.

В панели управления Servercore вы можете выбрать сервер для любой из вышеописанных задач. Кроме того, операционную систему можно автоматически загрузить из готового образа на арендуемом сервере при его создании в панели управления. А если вы не найдёте подходящую для себя ОС — загрузите её из собственного ISO-образа. Просто подключитесь к серверу через SSH и начинайте работать.

***