Серверы и рабочие станции. Отличия от обычных ПК. Часть I — THG.RU

Что такое серверный процессор, основные различия с бытовым цп

Серверные процессоры предназначены для работы в сервере. Внешний вид и конструкция аналогична решениям для массовых потребителей в рабочих станциях, домашних и офисных ПК. При этом для производства серверных процессоров используются строгие критерии отбора и тестирования, из расчета длительной работы под нагрузкой в режиме 24/7. Обычные процессоры для массового рынка в среднем работают до 14 часов в сутки с переменной нагрузкой.

Помимо круглосуточной эксплуатации важна и высокая стабильность. Поэтому серверные процессоры поддерживают работу с ECC оперативной памятью. В сравнении с обычной ОЗУ, в ECC имеется функция корректировки ошибок, что автоматически распознает и исправляет возникшие изменения битов памяти.

Для достижения высокой производительности серверные процессоры выпускаются в многоядерной конфигурации – 8, 12, 16 и т.д. А с учетом технологии Hyper Threading число дополнительных потоков увеличивается вдвое. Массовые потребители до появления AMD Ryzen довольствовались преимущественно 8-поточными ЦП. Кроме того для серверов выпускают материнские платы для установки сразу двух или четырех процессоров.

Почему популярны сборки на серверных процессорах

Покупка новых серверных процессоров за исключением крупных проектов лишена смысла. Стоимость нового ЦП обычно в 2-3 раза превышает цену аналога для массовых потребителей. Поэтому для сборки производительной и доступной системы рационально приобретать серверные процессоры с вторичного рынка.

Серверные процессоры рассчитаны на 3-5 лет работы в сервере. По окончанию эксплуатационного срока, ЦП заменяют новым или полностью обновляют конфигурацию. Обычно отработанные процессоры утилизируют, как и большинство других компонентов: оперативная память, HDD, материнские платы, платы для управления RAID массивами и т.д.

При этом фактическую работоспособность комплектующие детали не теряют и способны продолжать работать в домашних сборках, в офисных ПК или рабочих станциях. Поэтому некоторые сотрудники дата центров или ответственные за утилизацию, часто перепродают списанные компоненты.

Интерес пользователей к списанным ЦП возник благодаря доступной цене. Покупка серверного процессора в Китае до 50% дешевле БУ потребительских процессоров на местных барахолках и торговых площадках. К примеру, на местных площадках Intel i7 2600 стоит от 88 USD, тогда как аналогичная по характеристикам модель Xeon E3 1240 – 47 USD.

Помимо домашних сборок популярны конфигурации с серверными процессорами для построения рабочих станций. Рабочая станция представляет собой производительную систему для работы – рендер видео, расчет в конструкторских приложениях, проектирование и другие задачи, где важна высокая процессорная мощь.

Актуальные сокеты

Наиболее интересные предложения на рынке – вторичные процессоры производства Intel, поскольку до появления линейки Ryzen у AMD наблюдался определенный застой. Поэтому рассматривать серверные процессоры AMD не целесообразно, а поклонникам AMD стоит присмотреться к сокету AM4 и TR4. На Intel актуальные сокеты 1155, 2022 и 2022-3.

Сокет 1155 интересен только в плане обновления процессора при наличии готового ПК. Собирать систему с нуля не целесообразно, поскольку платформа морально устарела. В частности не поддерживается разгон частоты, некоторые современные инструкции, а максимальное число ядер/потоков – 4/8.

Сокет 2022 предлагает больше производительности при сравнительной цене сборки на 1155. При этом у процессоров в сокете больше число ядер/потоков – 6/12, 8/16, 10/20 и 12/24. Так же некоторые модели поддерживают функцию разгона частоты. Из недостатков – высокий тепловой пакет многоядерных ЦП и соответствующее потребление энергии.

Сокет 2022-3 обновленная версия 2022. Среди главных отличий – поддержка оперативной памяти DDR4, новых инструкций, а максимальная конфигурация ядер/потоков – 22/44.

Аппаратный и программный сервер

Многие из нас слышали умное слова «сервер» и «файл-сервер» и словосочетания «почтовый сервер», «выделенный сервер» и т. п.

В этой статье мы ознакомимся с тем, что такое сервер, как он устроен, и чем отличается от бытового или офисного компьютера.

Звучит не очень красиво, зато понятно, чем он занимается. Обслуживает запросы клиентов.

Обслуживать можно на аппаратном («железном») и программном уровнях.

Поэтому понятие server включает в себя два — «аппаратный сервер» и «программный сервер».

Обычный пользователь за ним не работает, к нему только иногда подсаживается системный администратор — для настройки или иных служебных манипуляций. Он обязательно включен в локальную сеть (а иначе как он будет обслуживать клиентские запросы?) Поэтому на него можно зайти с любого компьютера из этой сети (при соответствующих настройках, разумеется). Аппаратный сервер, в отличие от ПК, работает круглосуточно и семь дней в неделю.

Варианты сборки

Стоит выделить две вариации сборки ПК с серверным процессором:

1. Смена только процессора.
2. Сборка отдельной системы.

Вариант со сменой только процессора подойдет пользователям, что располагают готовым ПК, где используется маломощный ЦП. К примеру, в системе используется Celeron, Pentium или Core i3, а материнская плата поддерживает установку Core i7. Тогда рационально подобрать наиболее производительный серверный аналог для имеющейся материнской платы.

При отсутствии готовой системы или наличия только части комплектующих компонентов, производится сборка новой системы. Предпочтительно собирать ПК на материнской плате серверного типа в сочетании с памятью ECC. Если для выбранного сокета нет доступных серверных материнок, остается только вариант сборки с использованием бытовой материнской платы.

Винчестеры

К серверу одновременно могут обращаться несколько пользователей. Поэтому от сервера, помимо высокой надежности требуется и

повышенное быстродействие

. В серверах применяются как обычные (электромеханические), так и

твердотельные SSD

(Solid State Drive) накопители.

Последние обладают повышенным быстродействием, но они гораздо более дороги (при одинаковом объеме). SSD накопители не содержат вращающихся частей. Данные записываются в ячейки полупроводниковой памяти. Сразу отметим, что записать данные в ячейку памяти SSD накопителя можно ограниченное (хотя и большое) число раз.

Для сокращения времени доступа к данным в серверах используют электромеханические винчестеры с высокой скоростью вращения шпинделя — до 15 000 об/мин. Такие винчестеры греются сильнее, поэтому проблема отвода тепла становится еще более актуальной.

В серверных винчестерах используются более интеллектуальные интерфейсы — SCSI и SAS, которые обладают бОльшим количеством функций и большей гибкостью.

Как правило, винчестеры в серверах обладают возможностью «горячей» замены (hot swop), т. е. без  выключения питания.

Выключение и последующее включение сервера — это не всегда быстрая процедура. Сервер «не любит» выключений. Иной раз для введения его в работу требуется повышенный расход нервных клеток 🙂 Возможность «горячей» замены обеспечивается специальной конструкцией «кармана» для винчестера.

Недостатки:

• Большой тепловой пакет у большинства многоядерных процессоров 130-140 Вт, соответственно высокое потребление энергии в работе.
• Необходимость установки качественной системы охлаждения для отвода избыточного тепла.
• Высокая стоимость многоядерных процессоров.
• Возможны конфликты и сбои в работе оборудования.
• Выработанный ресурс и отсутствие гарантии.
• Отсутствие поддержки некоторых инструкций и разгон частоты.
• Требуются дополнительные знания и информация в сборке и подборе конфигурации.

При сборке на сокете 1155 проблемы и сбои в работе отсутствуют. А вот на сборках 2022 и 2022-3 часто наблюдаются проблемы с режимом сна или неверным отображением информации датчиков температуры. Поскольку большинство системных плат выпускают китайские бренды PlexHD, Kukete и Huanan, что мало уделяют внимания оптимизации и устранению некоторых ошибок.

Оперативная память

Используется память с контролем четности ECC (Error Correction Code). Дело в том, что всегда существует какая-то ненулевая вероятность ошибки в оперативной памяти.

Одна дело, когда ошибка или сбой случится на компьютере пользователя, когда он работает с собственным приложением (а не на сервере). Цена такой ошибки чаще всего невелика.

Другое дело, когда на сервере «потеряется» чья-то транзакция на миллион долларов.

С ошибками на сервере борются и аппаратными средствами, применяя избыточное кодирование данных. Информация снабжается дополнительными (служебными) битами, что позволяет обнаруживать и исправлять некоторые (а не все возможные!) наиболее вероятные ошибки.

существенно дороже обычной.

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.

Охлаждение

Сервер содержит минимум два процессора, в каждом из которых может быть по нескольку ядер, несколько винчестеров, модулей памяти.

Все это добро потребляет достаточно много энергии. Поэтому серверу требуется эффективная система охлаждения.

Охлаждение осуществляется с помощью с помощью радиаторов и вентиляторов, как и в обычном ПК. Помимо вентиляторов, установленных в блоке (блоках) питания, устанавливаются несколько дополнительных вентиляторов. Все вентиляторы имеют повышенный рабочий ресурс и сделаны на основе подшипников качения.

Систем охлаждения организована так, что обдуваются не только радиаторы процессоров и чипсета, но и — обязательно! — винчестеры. Все вентиляторы содержат в себе датчики числа оборотов. Имеется также несколько термодатчиков. При увеличении температуры внутри сервера система управления увеличивает обороты вентиляторов для более интенсивного охлаждения.

В заключение отметим, что для увеличения силы воздушного потока вентиляторы могут дублироваться.

Для этого вентиляторы устанавливаются вплотную друг к другу и дуют общим воздушным потоком. При неисправности вентилятора схема управления может подавать звуковой сигнал или выводить служебные сообщения на экран монитора.

В этом месте сделаем паузу. Во второй части статьи мы познакомимся с блоками питания, конструктивным исполнением серверов и некоторыми тонкостями, о которых не все знают. Не пропустите!

До встречи на блоге!

Преимущества:

• Доступная цена при сборке и обновлении ПК, с учетом использования вторичных процессоров.
• Высокая производительность за счет использования многоядерного ЦП или при установке 2х процессоров.
• Возможность использования оперативной памяти с коррекцией ошибок.

Резервирование

резервирование. Для этого существует так называемый RAID (Redundant Array of Independent Disks, избыточный массив жестких дисков). Информационные файлы дублируются определенным образом. Способов дублирования может быть несколько, поэтому существует RAID-0, -1, -2, -3, -4, -5 и -6. Теперь, даже если какой-то винчестер выйдет из строя — информация не потеряется.

Для конфигурации RAID существует аппаратный контроллер. Это то, чего чаще всего нет в бытовых или офисных компьютерах Контроллер RAID (точнее, та его часть, которая хранит конфигурацию) может иметь собственный источник резервного питания — аккумулятор небольшой емкости.

Сервер или обычный системный блок?

Стоит ли собирать пк на серверном процессоре

В сравнении с потребительскими сборками, рассчитанными на массовое использование, серверные ПК обеспечат выше производительность и многозадачность, в основном за счет увеличенного числа процессорных ядер. Такая мощь пригодится в специализированных задачах.

Что касается списанных серверных процессоров, сборка вполне оправдана для различных сценариев использования. Получится поиграть в большинство игр при 60 кадрах в секунду, а так же поработать. К примеру, сборка из 16 ГБ ECC DDR3 памяти, 8/16 ЦП Xeon E5 2689 и системной платы PLEXHD X79 обойдется в 180 USD.

Чем отличается сервер от пк

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.

Вывод

Серверные сборки превосходят потребительские ПК, установленные дома или в офисе, как в плане производительности, так и возможностей. При этом сборка нового серверного ПК не целесообразна только для игр и развлечений, ввиду высокой стоимости. А вот списанные серверные процессоры в новых материнских платах на сокете 2022 и 2022-3 – наиболее доступный вариант сборки недорого и производительного компьютера для игр и/или работы.

А как вы относитесь к серверным сборкам? Имеет ли смысл сэкономить и собирать серверный ПК или переплатить за новые и современные комплектующие? Поделитесь мнением в комментариях под статьей.