Сборка и конфигурирование сервера

Содержание

 

Введение

           Общая часть

.1        История и основные сведения о сервере

.2        Классификация серверов

.3        Ресурсы сервера

.4        Сравнение серверов HP ProLiant DL380 G7 и IBM System X3650M3

.5        Важность системы охлаждения для сервера

.6        Выбор эффективной системы охлаждения

.7        Иммерсионное жидкостное охлаждение для серверов

           Специальная часть

.1        Выбор компонентов для сборки сервера

.2        Подборка и Описание выбранных компонентов

.3        Основные неисправности и способы их устранения

           Техническое обслуживание и ремонт сервера

.1        Техническое обслуживание серверов

.2        Ремонт серверов

.3        Неисправности элементов сервера и способы их устранения

           Расчетная часть

.1        Описание устройства подлежащего ремонту

.2        Расчет издержек на обслуживание и ремонт

.3        Расчет заработной платы

.4        Отчисления на социальные нужды

.5        Амортизационные отчисления

.6        Прочие расходы

.7        Структура себестоимости ремонта

           Охрана труда

.1        Электробезопасность

.2        Защита от статического электричества

.3        Противопожарная безопасность

Заключение

Список литературы

Приложение А

 

 

Введение

Тема дипломного проекта «Установка и конфигурирование сервера», актуальна, так как сервера, устанавливаются почти на каждом предприятии и нуждаются в обслуживание и ремонте. При этом скомпоновав сервер один раз его дальнейшее ремонт, может пройти всего на всего заменой либо усовершенствованием данного сервера, что является намного проще и дешевле чем покупка нового. Сервер является важной и неотъемлемой частью любого предприятия, так как основные расчеты выполняет компьютер, так же он используется во многих заводах, школах, и т.д. Повышает актуальность сервера и его компактность, удобство размещения, так как занимает мало места. Ещё один плюс - огромные возможности при малых размерах. Следует отметить, что в процессе работы сервера могут возникнуть неисправности и технику по обслуживанию необходимо уметь устранять их. И именно поэтому данная тема является актуальной.

Цель дипломного проекта - изучить методы технического обслуживания и ремонта севера.

Задачи:

-       изучить основные элементы многофункциональных устройств и его технические характеристики;

-       рассмотреть принцип работы многофункциональных устройств;

-       изучить способы ремонта многофункциональных устройств;

-       изучить виды технического обслуживания многофункциональных устройств.

При выполнении дипломной работы я использовал следующие принципы методологии:

-       анализ - подбирается материал по теме, используя техническую литературу и материалы сайтов, проводится изучение собранной информации и расчленение темы диплома на основные этапы её изучения и рассмотрения.

-       наблюдение - опираясь на собранный теоретический материал, рассматривается функционирование нерабочего образца портативной техники (ноутбук), с целью выявить отклонения от нормальной работы и определить возможные способы исправления этих отклонений.

-       сравнение - название говорит за себя, на примере нескольких типовых образцов портативной техники проводится сравнительный анализ их характеристик по основным параметрам.

1. Общая часть

 

1.1      История и основные сведения о сервере

 

Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров(или рабочих станций <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%87%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F>) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. Сервер и рабочая станция могут иметь одинаковую аппаратную конфигурацию, так как различаются лишь по участию в своей работе человека за консолью <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%81%D0%BE%D0%BB%D1%8C_(%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0)>.

Консоль (обычно -монитор <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BE%D1%80_(%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE)>/клавиатура <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0>/мышь <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BC%D1%8B%D1%88%D1%8C>) и участие человека необходимы серверам только на стадии первичной настройки, при аппаратно-техническом обслуживании и управлении в нештатных ситуациях (штатно, большинство серверов управляются удалённо). Для нештатных ситуаций серверы обычно обеспечиваются одним консольным комплектом на группу серверов (с коммутатором, например KVM-переключателем <https://ru.wikipedia.org/wiki/KVM-%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%BB%D1%8E%D1%87%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C>, или без такового).

Некоторые сервисные задачи могут выполняться на рабочей станции параллельно с работой пользователя. Такую рабочую станцию условно называют невыделенным сервером.

Серверы размещаются в специально оборудованных помещениях, называемых дата-центром <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%B0-%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80>. Младшие модели серверов могут размещаться в обычных офисных помещениях, и от простых десктопных компьютеров их зачастую отличает лишь автономная работа и подключение к блоку бесперебойного питания повышенной ёмкости. Управление серверами осуществляют квалифицированные специалисты-системные администраторы <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B0%D0%B4%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80>.

В конце XX века невозможно представить себе жизнь без компьютера. Компьютер прочно вошел в нашу жизнь, став главным помощником человека. На сегодняшний день в мире существует множество компьютеров различных фирм, различных групп сложности, назначения и поколений. Не секрет, что основными критериями выбора при создании сервера или рабочей станции являются возможность бесперебойной, стабильной работы и производительность. Для увеличения стабильности компьютерных систем разработчиками были придуманы различные методы защиты информации с помощью систем резервного копирования и зеркалирования, а так же горячей замены аппаратных модулей, таких как блоки питания и жесткие диски. Несмотря на это, существует множество внештатных ситуаций, которые приводят не только к потере данных и остановке системы, но и к более серьезным последствиям. Для уменьшения подобных проблем в данной курсовой работе мы рассмотрим основные компоненты, принципы работы, перспективы развития и техническое обслуживание серверов.

Чтобы лучше понять, что представляют собой современные серверы, кратко рассмотрим историю их возникновения. Изначально, вся электронная обработка данных проходила на мощных ЭВМ - мейнфреймах, у пользователей был лишь терминал для доступа к данным.

Мейнфреймы (mainframe - основная стойка(англ.)) представляли собой мощные, универсальные ЭВМ для массового одновременного обслуживания нескольких тысяч пользователей.

Главная особенность их архитектуры - сбалансированность, что достигалось с помощью дополнительного процессора на уровне канала, который синхронизируется с вычислительным процессором по прерываниям. Обращаясь к канальному процессору за данными, вычислительный процессор в это время переключался на расчеты для параллельных задач. Терминал представлял собой алфавитно-цифровой дисплей и клавиатуру, которые подключались к мейнфрейму. Мейнфреймы поставляли несколько компаний: Hitachi, Amdahl, IBMи др. Как правило, их продукция была несовместима между собой. Компании были замкнуты на решения одного поставщика, который поставлял все аппаратное и программное обеспечение. Компьютерные системы были очень дорогими, а переход с одной системы на другую был очень болезненным. В1971 г. компанией Intel был разработан первый микропроцессор (i4004), что сделало возможным появление персонального компьютера - IBM PC. С ростом мощности и количества ПК произошел постепенный переход от централизованной обработки информации к распределенной (на ПК). Терминалы стали замещаться ПК, а от мэйнфреймов постепенно отказались. Однако с ростом количества ПК и их мощности, развитием локальных сетей, вновь возникла потребность в централизованном хранении и обработке данных. Появилась необходимость в сервере для персональных компьютеров. Сервер -устройство в сети, предназначенное для обслуживания доступа к общим ресурсам (файлы, принтеры, базы данных, приложения и т.д.).

Изначально распространение получили файловые серверы, где пользователи хранили свои данные и обменивались ими. С ростом глобальной компьютерной сети Интернет возникло новое направление - телекоммуникационные серверы (веб-серверы, ftp, доменных имен, почтовые). С развитием СУБД, в силу изменения формата хранения и доступа к данным, файловые серверы утратили свою популярность, и их во многом заменили серверы баз данных. Файловые серверы остаются и по сей день, но они приобрели второстепенное значение -их используют лишь для хранения пользовательских файлов и различных архивов. В последнее время выросла популярность терминальных серверов, ПК пользователей служат лишь терминалом для отображения и ввода данных, а все пользовательские задачи выполняются на сервере. Таким образом достигается значительная экономия на ПК (на роль терминала годятся даже маломощные компьютеры), снижаются затраты на установку и поддержку программного обеспечения, решаются вопросы конфиденциальности и сохранности данных. Для снижения совокупной стоимости владения, куда входят затраты на оборудование, программное обеспечение и обслуживание техники, многие компании сегодня возвращаются к централизованной обработке данных. Но теперь компании не замкнуты на одного поставщика аппаратного и программного обеспечения, на рынке есть широкий выбор решений от различных фирм.

Сервер стал критическим элементом в современной инфраструктуре обработки данных, отказ, которого приводит к серьезным временным, а значит и финансовым потерям. Таким образом, надёжность сервера является важнейшим фактором. Приведём несколько примеров надёжности и сохранности данных на серверах:

-       Память с контролем четности (ECC) позволяет автоматически исправлять однобитовые ошибки

-       Удаленное управление и диагностика сервера (возможность просмотра температуры, скорости вращения вентиляторов, оповещения о критических сбоях)

-       Использование специальных серверных компонентов, которые проходят более тщательное тестирование.

1.2 Классификация серверов

 

Классификация серверов по выполняемым задачам

–       Файл-сервер

Имеет диски большой емкости, к которым могут иметь доступ все компьютеры в сети. Выглядит это просто: к тем дискам, которые уже есть на вашем компьютере, после подключения к серверу добавляется еще несколько. Преимущества такой схемы очевидны: информация хранится централизованно, а не раскидана по компьютерам сотрудников; она доступна с любого компьютера, подключенного к серверу, это могут быть и удаленные компьютеры, и может быть защищена от доступа. Еще одним немаловажным достоинством сервера является высокая надежность хранения информации, так как серверы защищают от сбоев гораздо лучше персональных компьютеров. Даже в случае полного выхода из строя какого-либо из дисков сервера существуют методы полного восстановления информации, незаметно для работающих с сервером.

–       Принт-сервер

Этот сервер позволит всем подключенным к нему компьютерам распечатывать документы на одном или нескольких общих принтерах. В этом случае отпадает необходимость комплектовать каждый компьютер собственным принтером. Кроме того, принимая на себя все заботы о выводе документов на печать, принт-сервер освобождает компьютеры для дальнейшей работы. Посланные на печать документы принт-сервер хранит на своем жестком диске, выстраивает их в очередь и выводит на принтер в порядке очередности.

–       Факс-сервер

Такой сервер заменяет собой факсовый аппарат. Любой компьютер может с помощью факс-сервера непосредственно отправить факсимильное сообщение, не распечатывая его предварительно на бумаге. Как и в случае принт-сервера, факс-сервер принимает все запросы на отправку факсов и хранит их у себя, а непосредственно отправкой занимается по мере освобождения телефонной. Приходящие факсы либо хранятся на сервере, откуда их может затребовать адресат, либо поступать непосредственно на компьютер адресата.

–       Сервер удаленного доступа

Он позволяет компьютеру связываться с офисной сетью по телефонным линиям. Находясь с ноутбуком где-нибудь далеко, вы всегда сможете получить из офиса нужный файл, проверить, не пришла ли на ваш адрес электронная почта, - словом, получить любую необходимую информацию. При наличии хороших каналов связи разница между работой в офисе и вне его практически не заметна.

–       Почтовый сервер

В наше время внутренняя электронная почта играет роль важного средства общения, даже более важного, чем телефон. Почтовый сервер также может связать вас со всем миром посредством сети Internet, и в этом качестве он незаменим. Почтовый сервер может быть как простым сервером, забирающим из сети входящую почту и рассылающим исходящую с внутренней сортировкой писем, так и сложной системой, включающей в себя много модулей вроде программных антиспам- и антивирус- сервисов и аппаратный файловых архивов для хранения большого количества почты.

–       Сервер базы данных

Это разновидность файл-сервера, на котором хранится база данных. Ему потребуются самые быстрые жесткие диски и хорошая операционная система, чтобы достаточно оперативно обрабатывать большое количество запросов. Для дисковой системы критичным будет время поиска информации, а не скорость передачи данных. процессорная мощность не является для него критичной, но должна быть достаточной для обработки текущих запросов.

–       Веб сервер

Это сервер для сайтов. В зависимости от сайта ресурсы такого сервера могут быть распределены между данными и процессорами по-разному. Использование server-side языков при создании сайта может нагрузить процессоры, а использование статичных страниц ― систему хранения данных. Ресурсы такого сервера следует хорошо распланировать на этапе создания сайта, например, популярные материалы небольшого объёма разместить в ОЗУ, а большие файлы, такие как фотографии или видео, разместить на жёстких дисках или во внешнем массиве. В любом случае такому серверу необходимо очень хорошее исходящее соединение с интернетом.

–       Сервер приложений

Это сервер, на котором выполняются прикладные программы. В зависимости от программ, для которых он предназначен, его характеристики могут быть самыми разными, но самой важной его частью всегда будет программное обеспечение и, в том числе, операционная система. Такой сервер может быть использован как для запуска одних и тех же программ, так и для запуска любых произвольных программ всеми допущенными пользователями и следует уделить особое внимание многозадачности программного обеспечения и исключению конфликтных ситуаций в операционной системе.

–       Прокси-сервер

–       Терминальный сервер

Это сервер, позволяющий подключить к сети несколько терминалов и осуществлять удаленную регистрацию.

При конфигурировании терминального сервера обращают внимание на: пропускную способность памяти при произвольной выборке, размер и иерархию кэш-памяти процессоров, скорость работы системы виртуальной памяти (которую, как и каталог временных файлов, возможно, имеет смысл размещать на дисковых накопителях, не входящих в отказоустойчивый массив) и, наконец, на операционную систему.

Необходимо подчеркнуть, что речь не идет о разных устройствах, каждое из которых выполняет свою функцию. Все вышеперечисленные функции (а также многие другие) может выполнять один компьютер, если он называется сервером. Имея необходимые характеристики, сервер с помощью соответствующего программного обеспечения способен взять на себя все эти задачи одновременно.

Отдельно подчеркнем выгоды использования сервера в небольших организациях

–       большая мощность за счет многопроцессорной архитектуры

–       возможность коллективной работы c дисками, принтерами, модемами

–       работа с электронной почтой, прием и рассылка факсов непосредственно с любого из компьютеров сети

–       возможность удаленной работы с сервером

–       связь с интернетом без необходимости установки средств защиты на каждый компьютер

Классификация серверов по их задачам

Классификация серверов по назначению, производительности или программно-аппаратной платформе является довольно условным. Тем не менее сервера можно рассортировать на несколько больших групп:

–       Серверы начального уровня

используются небольшими компаниями, в которых не требуются большие вычислительные мощности, для удобства работы. Сервера этого класса не отличаются высокими показателями энергоэффективности и отказоустойчивости, но при этом являются самым дешевым решением, которое может позволить себе любая компания.

–       Серверы среднего уровня

более дорогие, но значительно более надёжные и мощные серверы, чем класс начального уровня, но покупка такого сервера может нанести серьёзный удар по капиталу небольшой компании.

–       High-end серверы

самые мощные серверы для самых сложных операций. Серверы такого класса используются при расчёте космических полётов, а ограничений по стоимости не имеют в принципе. К high-end серверам так же относится большинство кластерных систем.

Рисунок 1 - High-end сервер

Размеры и другие детали внешнего исполнения

Серверы (и другое оборудование), которые требуется устанавливать на некоторое стандартное шасси (например, в 19-дюймовые стойки <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BC%D1%83%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%B0>и шкафы), приводятся к стандартным размерам и снабжаются необходимыми крепежными элементами.

В так называемом «промышленном исполнении», кроме уменьшенных размеров, корпус имеет бо́льшую прочность, защищённость от пыли (снабжён сменными фильтрами), влажности и вибрации, а также имеет дизайн кнопок, предотвращающий случайные нажатия.

Конструктивно аппаратные серверы могут исполняться в настольном, напольном, стоечном и потолочном вариантах.

Все серверные корпуса отличаются от обычных тем, что от них требуется повышенная надёжность, как и от самих серверов. В основном эта надёжность достигается эффективной планировкой с целью обеспечить наиболее удобное для охлаждения расположение компонентов сервера, но так же может дополняться более качественными материалами, из которых изготовлен корпус

–       Настольные/Напольные или ATX

Внешне они меньше всего отличаются от обычных настольных корпусов. Такие корпуса не отличаются хорошей компактностью и не подходят для задач, требующих размещения большого количества серверов в небольшом пространстве, но прекрасно справляются со своими задачами, если нужно небольшое количество или всего один сервер, а специального помещения под них нет - сервер в ATX корпусе можно поставить в любом месте. Собирать и модернизировать сервер в таком корпусе бывает значительно проще из-за отсутствия компактности

Рисунок 2 - Настольные/Напольные или ATX сервер

–       Стоечные или RackMount

Спроектированы так, чтобы быть компактными и экономить свободное место в специальных помещениях, в которых они располагаются. Хотя такой сервер можно положить на столе, они рассчитаны для размещения в специальных 19-дюймовых серверных стойках. Такие корпуса имеют одинаковую ширину (19 дюймов, как и размеры стоек для них), но бывают разной высоты. Высота RackMount корпусов измеряется в юнитах (1 юнит = 1,75 дюйма). Чем выше корпус, тем больше компонентов в нём можно разместить в больших RackMount корпусах высотой в три юнита и более можно так же разместить некоторые менее компактные компоненты, но как правило такие корпуса используются для размещения в них большего их количества.

Рисунок 3 - Стоечные или RackMount

–       Blade серверы

Это сверх компактные серверы. В них могут быть вынесены наружу такие типичные компоненты, как блоки питания, охлаждения, сетевого подключения, хранения информации. Эти компоненты выносятся в отдельную систему, позволяя blade-серверу быть максимально компактным не могут быть вынесены только материнские платы, процессоры и оперативная память. Blade-серверы размещаются в специальных корпусах, каждый из которых вмещает в себя более десяти blade-серверов. Blade серверы кроме сверх высокой компактности обладают ещё одним неоспоримым преимуществом - абсолютной избыточностью и возможностью горячей замены, что теоретически может поднять их отказоустойчивость до показателя в 100% - заменить можно не только блоки питания, жёсткие диски, системы охлаждения и прочие компоненты, но и материнские платы, процессоры, оперативную память и даже сами серверы целиком.

Рисунок 4 - Bladeсервер

Большинство производителей серверных компонентов так же выпускают серверные платформы - это серверные корпуса в комплекте с материнской платой и необходимыми контроллерами

1.4    Ресурсы сервера

По ресурсам (частота и количество процессоров, количество памяти, количество и производительность жёстких дисков, производительность сетевых адаптеров) серверы специализируются в двух противоположных направлениях - наращивании ресурсов и их уменьшении.

Наращивание ресурсов преследует целью увеличение емкости (например, специализация для файл-сервера) и производительности сервера. Когда производительность достигает некоторого предела, дальнейшее наращивание продолжают другими методами, например, распараллеливанием задачи между несколькими серверами.

Уменьшение ресурсов преследует цели уменьшения размеров и энергопотребления серверов.

Аппаратные решения.

Крайней степенью специализации серверов являются, так называемые аппаратные решения (аппаратные роутеры, сетевые дисковые массивы, аппаратные терминалы и т. п.). Аппаратное обеспечение таких решений строится «с нуля» или перерабатывается из существующей компьютерной платформы без учёта совместимости, что делает невозможным использование устройства со стандартным программным обеспечением.

Аппаратные решения, как правило, более надёжны в работе, чем обычные серверы, но менее гибки и универсальны. По цене, аппаратные решения могут быть как дешевле, так и дороже серверов, в зависимости от класса оборудования.

Псевдоаппаратные решения.

В последнее время появилось большое количество бездисковых серверных решений на базе компьютеров (как правило x86) форм-фактора Mini-ITX <https://ru.wikipedia.org/wiki/Mini-ITX> и меньше со специализированной переработкой GNU/Linux <https://ru.wikipedia.org/wiki/GNU/Linux> на SSD-диске (ATA-флэш или флеш-карте), позиционируемых как «аппаратные решения». Данные решения не принадлежат к классу аппаратных, а являются обычными специализированными серверами. В отличие от (более дорогих) аппаратных решений они наследуют проблемы платформы и программных решений, на которых основаны.

Производительность.

Производительность является основной характеристикой сервера. Она определяется его аппаратной конфигурацией и зависит от выполняемых сервером задач. Чем больший объем вычислений необходим для решения задачи, тем более производительные компоненты используются.

Для повышения производительности серверов применяются технологии, основанные на последних достижениях в области компьютерной техники. Например:

-       Четыре процессорных разъёма на одной материнской плате

-       Многоканальный режим работы оперативной памяти

-       Независимые шины PCI-Express x16

-       Жесткие диски с интерфейсом SAS и высокой скоростью вращения шпинделя (10000-15000 об/мин)

-       Объединение жёстких дисков в RAID-массивы

Производительность сервера также можно увеличить при помощи построения подсистем памяти и ввода-вывода, максимально эффективно использующих возможности архитектуры процессоров.

Масштабируемость.

Масштабируемость <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%81%D1%88%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%B8%D1%80%D1%83%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C>- это возможность увеличить вычислительную мощность сервера или операционной системы (в частности, их способности выполнять больше операций или транзакций за определённый период времени, либо запускать больше различных служб) за счёт установки большего числа процессоров, оперативной памяти и т. д. или их замены на более производительные. Это масштабируемость аппаратная. Изначально серверы в продаже идут в базовой комплектации, но с заложенным потенциалом к «апгрейду» - аппаратная масштабируемость. К примеру, базовый набор сервера имеет один процессор, два модуля памяти, например 2х2 гб. и дисковый массив из двух жёстких дисков, допустим, 146 гб. Далее (или сразу) по мере потребности можно установить ещё один процессор, память или добавить диски в массив.

Масштабируемость бывает вертикальная и горизонтальная. Под вертикальной масштабируемостью подразумевается создание одной системы с множеством процессоров, а под горизонтальной - объединение компьютерных систем в единый виртуальный вычислительный ресурс. Каждый из этих подходов рассчитан на использование в различных областях. Так, горизонтальное масштабирование лучше всего подходит для балансировки нагрузки Web-приложений, а вертикальное масштабирование лучше всего подходит для больших баз данных, управлять которыми на одной системе проще и эффективнее.

Так же бывает программная масштабируемость.