Типи серверів в Computer Networks: 15 різних типів

⚡ Розумний підсумок

Різні типи серверів забезпечують роботу сучасних мереж, обробляючи певні робочі навантаження, від доставки веб-сторінок та маршрутизації електронної пошти до зберігання файлів та розв'язання доменних імен. У цьому огляді пояснюється, як працює кожна категорія серверів, протоколи, які вона використовує, та де вона вписується в реальні середовища.

🖥️ сервер Foundations: Сервер — це апаратне або програмне забезпечення, яке надає послуги, дані або обчислення кільком клієнтам по мережі одночасно.
🌐 Веб- та проксі-сервери: Веб-сервери розміщують сайти через HTTP, тоді як проксі-сервери ретранслюють запити, фільтрують контент і маскують IP-адреси клієнтів для забезпечення конфіденційності.
???? Mail та зв'язок: Mail Сервери направляють повідомлення через SMTP, IMAP та POP3, а сервери зв'язку встановлюють виявлення кінцевих точок та безпечне налаштування сеансу.
🗄️ Сервери даних та файлів: Сервери баз даних, файлів, FTP та каталогів зберігають структуровані записи, обмінюються документами, передають файли та індексують розподілені ресурси в мережах.
✅ Сервери інфраструктури: DNS, DHCP, сервери друку, факсу та додатків обробляють роздільну здатність імен, призначення IP-адрес, спільний доступ до периферійних пристроїв та централізовану доставку додатків.
🛠️ Моделі хостингу: Виділені, спільні та VPS-сервери пропонують різні компроміси між ізоляцією, вартістю та масштабованістю для компаній з різними вимогами до робочого навантаження.
🤖 ШІ та автоматизація: Моніторинг на основі штучного інтелекту оптимізує навантаження на сервер, прогнозує збої, автоматизує встановлення виправлень та балансує робочі навантаження для кращої безперебійної роботи та зниження експлуатаційних витрат.

Детальніше

Що таке сервер?

Сервер — це компонент комп’ютерного обладнання або програмного забезпечення, який забезпечує функціональність інших програм і пристроїв. Він надає різні функції, які часто називають послугами, такі як обмін даними або ресурсами між кількома клієнтами або виконання обчислень для клієнта. Один сервер може обслуговувати кількох клієнтів, а один клієнт може використовувати кілька серверів одночасно.

Сервери утворюють основу сучасних комп'ютерних мереж. Вони розташовані між користувачами та потрібними їм ресурсами, такими як веб-сайти, файли, бази даних або програми. Незалежно від того, чи є робоче навантаження розміщенням сайту електронної комерції з високим трафіком, маршрутизацією корпоративної електронної пошти чи зберіганням терабайтів структурованих записів, виділений тип сервера виконує це завдання.

Чому сервери важливі?

Сервери важливі, оскільки вони централізують ресурси, підвищують надійність і роблять послуги доступними для багатьох користувачів одночасно. Без серверів кожен пристрій мав би розміщувати власні програми, бази даних і сховище, що було б неефективно та важко захистити.

Відновлення: Втратити файли легко. Сервери працюють навіть за відключення живлення та обладнання. Ви можете виконувати заміну та ремонт без переривання роботи, на відміну від однорангової мережі, де простоїв не уникнути.
Продуктивність: Потреба в централізованому місці зберігання даних стає очевидною в міру розширення компанії. Сервер може оптимізувати ІТ-операції шляхом централізованого адміністрування програмного забезпечення, заощаджуючи час між командами.
Віддалена робота: Сервери надають розподіленим командам безпечне місце для зберігання даних та миттєвий доступ до необхідної інформації. Адміністратори також можуть діагностувати та вирішувати проблеми сервера віддалено через віртуальну приватну мережу або сеанс Secure Shell.
Безпека: Безпека мережі має значення, коли команди працюють з конфіденційними даними. Сервер додає додатковий рівень безпеки та брандмауер, знижуючи ймовірність порушень, спричинених слабкими кінцевими точками.

Як працюють сервери?

Сервери пов’язують клієнтів з даними та сервісами кількома способами. Вони зберігають великі обсяги інформації від імені підприємств, де користувачі отримують до неї доступ через публічні або приватні мережі. Вони прослуховують певні порти, обробляють вхідні запити та повертають потрібні файли або відповіді з різних джерел. Сервери також співпрацюють з операційною системою, щоб розуміти вимоги клієнтів та реагувати на введені користувачем дані.

ІТ-команди розширюють можливості сервера, додаючи програмне забезпечення, яке додає додаткові обов'язки, такі як обробка запитів браузера або виконання фонових завдань. Сервери також можуть виступати в ролі захисників, перевіряючи облікові дані користувачів, забезпечуючи контроль доступу та реєструючи підозрілу активність перед наданням доступу до мережі.

Які основні компоненти сервера?

Перш ніж розглядати різні типи серверів, корисно знати основні компоненти, які забезпечують роботу будь-якого сервера.

Материнські плати: Він об'єднує всі компоненти сервера. Його розмір визначає ємність сховища та кількість жорстких дисків, які може підключити сервер.
Центральний процесор (CPU): Процесор – це мозок сервера, який регулює все. Чим швидший процесор, тим краще сервер обробляє одночасні запити.
Пам'ять: Пам'ять сервера обмежує обсяг даних, які він може зберігати під час активного використання. Її сумісність з материнською платою впливає на функціонування.
Жорсткі диски: Жорсткий диск сервера зберігає всі його дані, включаючи програми та файли користувачів. Сервери, які зберігають великі обсяги даних, часто використовують більше одного диска.
Підключення до мережі: Сервер не працюватиме без стабільного мережевого з’єднання. Його здатність приймати та обробляти запити користувачів залежить від потужності мережі.
Джерело живлення: Сервери, які обслуговують багатьох користувачів, потребують потужнішого джерела живлення, ніж домашній комп'ютер. Мінімальна вимога для сервера становить близько 300 Вт.

Які є різні типи серверів?

Тепер, коли основи зрозумілі, ось найпоширеніші типи серверів, що використовуються в корпоративних, веб- та домашніх мережах.

веб-сервер

Основна функція веб-сервера — розміщення веб-сайтів. Він приймає запити через протокол передачі гіпертексту (HTTP), який керує розповсюдженням веб-сайтів. Веб-браузери починають зв'язок із серверами, надсилаючи HTTP-запити, а сервер відповідає запитуваною сторінкою, зображенням або скриптом. Веб-сервери також отримують і зберігають дані користувацького агента.

Зазвичай веб-сервери не використовують графічний інтерфейс користувача. Це звільняє пам'ять і гарантує достатнє використання ресурсів для серверних програм і операційної системи. Сервери діють як системи доставки контенту, і якщо вони дотримуються стандартних правил Інтернету, вони працюють на різних операційних системах, таких як Linux, Windows Сервер та BSD.

Mail сервер

Поштовий сервер обробляє та розповсюджує електронні листи через мережу. Це служба, яка приймає повідомлення, надіслані поштовими клієнтами, та пересилає їх на інший сервер. Крім того, він transmitелектронні листи на пристрої кінцевих користувачів, такі як персональні комп’ютери вдома та в офісі.

Mail сервери зазвичай використовують Simple Mail Протокол передачі даних (SMTP) для надсилання, а також протокол доступу до повідомлень в Інтернеті (IMAP) або протокол поштового відділення 3 (POP3) для отримання. Найпоширеніша конфігурація сьогодні поєднує поштові сервери з веб-серверами, тому користувачі бачать повідомлення через графічний інтерфейс веб-пошти. Mail Сервери популярні серед бізнесу, оскільки вони підтримують масову розсилку електронної пошти та фільтрують спам.

DNS-сервер

Основна функція DNS-сервера — перетворення доменних імен на відповідні IP-адреси. Це гарантує, що користувачам не потрібно запам'ятовувати числові IP-адреси, а підприємствам — реєструвати легко запам'ятовувані торгові назви. Більшість користувачів покладаються на DNS-сервери, що надаються їхнім інтернет-провайдером.

Кілька компаній також пропонують безкоштовні публічні DNS-сервери. Люди, які піклуються про анонімність в Інтернеті, часто звертаються до цих вторинних DNS-провайдерів. Групаping DNS-сервери дотримуються ієрархії, від кореневих серверів до авторитетних серверів для окремих доменів, причому деякі з них є надійнішими за інші.

FTP-сервер

Єдина функція FTP-сервера полягає в тому, щоб сприяти передачі файлів між користувачами через мережу. Після успішної автентифікації через клієнт FTP, користувачі отримують дозвіл на завантаження та вивантаження файлів із сервера. Вони також можуть переглядати вміст сервера та отримувати будь-які файли, до яких мають права доступу.

Сучасні розгортання часто використовують безпечні варіанти, такі як FTPS або SFTP, які додають шифрування для захисту облікових даних і даних під час передачі. FTP-сервери залишаються поширеними для розповсюдження програмного забезпечення, веб-публікацій та масового обміну даними між партнерами.

Сервер баз даних

Сервери баз даних використовуються для зберігання та розповсюдження різних баз даних по мережі. база даних це структурований набір даних із попередньо встановленими характеристиками, які можна представити в таблиці.

Клієнти сервера баз даних включають бухгалтерські програми, електронні таблиці, панелі бізнес-аналітики та будь-яке інше програмне забезпечення, яке потребує доступу до добре структурованих даних у великих обсягах. За допомогою сервера цього типу ви можете регулярно створювати резервні копії своєї інформації з центрального місця та запускати реплікацію для аварійного відновлення.

Однак сервери баз даних схильні до порушень безпеки, тому впровадження надійної автентифікації, шифрування в стані спокою та управління виправленнями є надзвичайно важливим.

Проксі-сервер

Проксі-сервер передає клієнтські запити на ресурси серверам, на яких вони розміщені. Під час надсилання запитів він діє від імені користувача, маскуючи оригінальну IP-адресу від сервера ресурсів.

Проксі-сервери мають багато застосувань, включаючи фільтрацію контенту, виправлення помилок, автентифікацію, кешування, запис та моніторинг. Вони розташовані на межі між довіреними внутрішніми мережами та публічним Інтернетом.

Веб-проксі-сервер

Веб-проксі-сервер — це спеціалізований проксі-сервер, який обробляє HTTP- та HTTPS-трафік. Хоча можуть використовуватися різні протоколи, всі веб-проксі виконують одну й ту саму функцію: приймати запити клієнтів, сортувати їх та обробляти. Загальне використання для веб -проксі -сервер це обійти веб-фільтри на роботі чи в школі.

Веб-проксі дозволяють користувачам отримувати доступ до веб-сайтів з обмеженим доступом, направляючи трафік через одну IP-адресу. Вони також збирають дані браузера користувача, реєструють їх для подальшого аналізу та пересилають в Інтернет. Агрегуючи трафік користувачів, компанія може захистити окремих користувачів, відстежувати вихідну активність та оцінювати вхідні дані.

файловий сервер

Файлові сервери – це складніші центри зберігання даних, які можуть розміщувати мережеві файли на дисках. Вони дозволяють користувачам переглядати папки через файловий браузер свого комп’ютера. Головна перевага полягає в тому, що користувачі можуть надсилати та завантажувати спільні файли з централізованого місця.

Адміністратор контролює, хто отримує доступ до яких файлів, за допомогою дозволів та списків контролю доступу. Файлові сервери поширені в робочих мережах і зазвичай працюють на Linux або Windows Середовища Active Directory.

DHCP-сервер

DHCP-сервер використовує протокол динамічної конфігурації хоста (Dynamic Host Configuration Protocol) для автоматичного налаштування конфігурації мережі клієнта. Він роздає IP-адреси, маски підмережі, шлюзи за замовчуванням та адреси DNS-серверів пристроям у локальній мережі.

DHCP-сервери позбавляють ІТ-адміністраторів клопоту з ручним призначенням IP-адрес та інших мережевих налаштувань кожному комп’ютеру. Вони також зменшують кількість помилок, спричинених дублюванням адрес, та спрощують інтеграцію нових пристроїв.

Сервер друку

Сервер друку встановлює віддалене з’єднання з комп’ютерами поблизу, через які можуть друкувати кілька користувачів. Він ставить завдання друку в чергу, застосовує елементи керування доступом і tracВикористання ks для звітності.

Сервери друку дозволяють компаніям використовувати один принтер для багатьох робочих груп. Деякі моделі принтерів містять вбудовані сервери, готові до підключення до мережі після налаштування на робочому місці.

Факс-сервер

Факс-сервери використовують мережу для спільного використання одного або кількох факс-апаратів, що усуває необхідність для кожного користувача підходити до фізичного пристрою. Їхніми основними користувачами є такі організації, як юридичні фірми, лікарні та державні установи, які регулярно надсилають або отримують факси.

Сучасні факс-сервери часто інтегруються з електронною поштою, завдяки чому вхідні факси відображаються як вкладення до повідомлень, а вихідні факси можна надсилати зі звичайної поштової скриньки.

Сервер додатків

Сервери додатків з'єднують сервери баз даних та кінцевого користувача. Вони дозволяють клієнтам використовувати додатки, не встановлюючи їх на локальні пристрої. Оскільки вони можуть ефективно розміщувати великі обсяги даних додатків для багатьох користувачів одночасно, вони є кращим вибором для комерційного розгортання.

Поширені платформи серверів додатків включають Java Сервери EE, такі як WildFly та WebSphere, а також хости на базі .NET, що працюють на базі служб IIS (Internet Information Services).

Сервер каталогу

Сервери каталогів зберігають track списку вмісту інформації, поширеної по розгалуженій мережі. Глобальна мережа може включати файли, розміщені на сервері, веб-програми, користувачів та комп'ютери.

Будь-яка програма, якій потрібно знайти дані в мережі, є потенційним клієнтом. Прикладами є поштовий клієнт, який шукає контакт, інструмент корпоративного пошуку, який індексує документи, або користувач, який намагається знайти файл у кількох спільних файлових ресурсах.

Комунікаційний сервер

Комунікаційні сервери створюють середовище, необхідне одній кінцевій точці для виявлення та підключення до інших кінцевих точок. Вони обробляють сигналізацію, присутність та налаштування сеансу для голосового, відео та чат-трафіку.

Залежно від налаштувань доступності та безпеки мережі, ці сервери можуть пропонувати геолокаційні дані,tracфункції king та каталог кінцевих точок зв'язку. Уніфіковані комунікаційні платформи, такі як Microsoft Teams, Cisco Unified Communications Manager та SIP-сервери з відкритим кодом належать до цієї категорії.

Обчислювальний сервер

Обчислювальні сервери об'єднують великі обсяги обчислювальної потужності, включаючи центральні процесори (CPU), графічні процесори (GPU) та оперативну пам'ять (RAM), через мережу.

Будь-яка програма, яка потребує більшої швидкості обробки та пам'яті, ніж типовий домашній комп'ютер, може запропонувати переваги цих серверів. Типовими прикладами є наукове моделювання, рендеринг відео та навчання моделей великих мов програмування.

Виділений сервер

Виділений сервер розміщує одну програму або послугу для одного клієнта. Компанії орендують виділені сервери через Інтернет або приватну інтрамережу. Зовнішній постачальник послуг займається хостингом та управлінням. Коли ви орендуєте виділений сервер, жоден інший клієнт чи компанія не має до нього спільного доступу.

Виділені сервери підходять для робочих навантажень, що вимагають високої продуктивності, передбачуваної затримки та суворої ізоляції, таких як веб-платформи з високим трафіком, платіжні системи та великі бази даних.

Спільний сервер

Спільний сервер зберігає ваші дані та програми разом з іншими користувачами або компаніями. Зазвичай ви сплачуєте фіксовану щомісячну плату в обмін на певний обсяг пропускної здатності та сховища. Ви платите додатково, якщо перевищуєте свій обсяг.

Спільний хостинг — це найдешевший варіант, який добре підходить для невеликих вебсайтів, хобі-проектів та програм на ранній стадії, що не потребують виділених ресурсів.

Сервер VPS

Віртуальний приватний сервер (VPS) імітує продуктивність виділеного фізичного сервера. Це ізольований сегмент у межах фізичного хоста, виділений одному кінцевому користувачеві. Перерозподіл ресурсів та адаптація до змін робочих навантажень стають набагато простішими за допомогою віртуального сервера.

VPS-хостинг за вартістю та можливостями знаходиться десь між спільним та виділеним хостингом. Він є поширеною відправною точкою для розвитку SaaS-продуктів, магазинів електронної комерції та середовищ розробки.

Приклади серверного програмного забезпечення та постачальників

У реальних розгортаннях використовується поєднання програмного забезпечення з відкритим кодом та комерційного серверного програмного забезпечення:

Веб-сервери: HTTP-сервер Apache, Nginx, Microsoft IIS, LiteSpeed.
Mail сервери: Microsoft Exchange, Postfix, Sendmail, Zimbra.
Сервери баз даних: Oracle Database, Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL, MongoDB.
DNS-сервери: ПРИВ'ЯЗАТИ, Microsoft DNS, PowerDNS, без обмежень.
FTP-сервери: vsftpd, ProFTPD, FileZilla Сервер, Pure-FTPd.
Сервери застосунків: Апач Томкет, Дика Муха, IBM ВебСфера, СклянаРиба.

Як штучний інтелект змінює управління серверами

Штучний інтелект та машинне навчання почали змінювати принципи роботи серверів. Інструменти штучного інтелекту відстежують показники тисяч серверів, прогнозують збої до їх виникнення та автоматизують рутинну роботу, таку як встановлення патчів, планування потужності та аналіз журналів. Балансувальники навантаження на базі штучного інтелекту також ефективніше розподіляють робочі навантаження, що знижує затримку та знижує експлуатаційні витрати. Зі зростанням робочих навантажень на базі штучного інтелекту, спеціалізовані сервери на графічних процесорах та сервери логічного виводу стали окремою категорією в сучасних центрах обробки даних.

Поширені запитання

Вам потрібен сервер для централізації зберігання даних, запуску спільних програм, захисту мережі за допомогою брандмауерів та контролю доступу, а також забезпечення доступності служб навіть у разі збою окремих робочих станцій. Сервери також підтримують віддалену роботу, резервне копіювання критично важливих файлів та дозволяють ІТ-командам адмініструвати програмне забезпечення для багатьох користувачів з одного місця.

Веб-сервер надає статичний та динамічний веб-контент через HTTP, тоді як сервер додатків виконує бізнес-логіку, яка забезпечує роботу цих сторінок, таку як транзакції, обчислення та виклики бази даних. У більшості виробничих стеків веб-сервер, такий як Nginx, розташований перед одним або кількома серверами додатків, які обробляють більш інтенсивну обробку.

Виділений сервер надає вам ексклюзивний доступ до всієї фізичної машини з усіма її процесорами, пам'яттю та сховищем. VPS – це віртуальний фрагмент фізичного хоста, який використовує базове обладнання спільно з іншими орендарями, але надає ізольовані операційні системи та квоти ресурсів. Виділені сервери коштують дорожче та забезпечують передбачувану продуктивність; VPS дешевший та швидше масштабується.

Проксі-сервер пересилає трафік певних програм, наприклад HTTP, і зазвичай не шифрує його. VPN-сервер тунелює весь мережевий трафік від пристрою через зашифроване з’єднання та призначає йому IP-адресу з мережі VPN. Проксі-сервери підходять для фільтрації контенту та кешування; VPN-сервери підходять для безпечного віддаленого доступу та конфіденційності.

Типовий сервер містить материнську плату, один або кілька процесорів, пам'ять з корекцією помилок (ECC RAM), жорсткі диски або твердотільні накопичувачі, налаштовані в RAID-масив, резервні блоки живлення та мережеве з'єднання з високою пропускною здатністю. Корпоративні сервери також включають контролери віддаленого керування та системи охолодження, розроблені для цілодобової роботи.

Веб-сервери використовують HTTP та HTTPS, поштові сервери використовують SMTP, IMAP та POP3, FTP-сервери використовують FTP, FTPS або SFTP, DNS-сервери використовують протокол DNS через UDP та TCP порт 53, DHCP-сервери використовують протокол DHCP через UDP-порти 67 та 68, а сервери баз даних використовують протоколи постачальників, такі як TDS для SQL Server або PostgreSQL протокол дротового зв'язку.

Системи штучного інтелекту аналізують показники, журнали та tracпо всьому парку серверів для виявлення аномалій, прогнозування потреб у потужності та рекомендацій щодо виправлення. Інструменти на основі штучного інтелекту автоматизують планування виправлень, прогнозують збої дисків та пам'яті до їх виникнення та налаштовують параметри операційної системи. Результатом є збільшення часу безвідмовної роботи, швидше реагування на інциденти та зниження операційних витрат для великих команд інфраструктури.

Навчання та логічний висновок штучного інтелекту створюють зовсім інші моделі трафіку, ніж традиційні веб-навантаження. Навчальні завдання виконуються довгими пакетами з високим навантаженням на графічний процесор, які потребують високошвидкісних з'єднань, тоді як трафік логічного висновку більше схожий на веб-трафік, але з жорсткішими цілями затримки. Балансувальники навантаження з урахуванням штучного інтелекту спрямовують запити на правильний модельний сервер, об'єднують невеликі запити та переносять холодні робочі навантаження на дешевше обладнання, щоб контролювати витрати та затримку.