Server je řídící počítač lokální sítě LAN. Server řídí předávání dat po síti a umožňuje stanicím zapojeným v síti přístup k datům a k perifériím, zapojeným v síti. Serverů může být v síti i více a mohou mít i specifické významy, jako je např. databázový server, tiskový server atd.

Server se od počítače odlišuje:

• vyšší spolehlivostí a dostupností – nonstop provoz

• vysokým výkonem – trvale vysoká průchodnost

• rozšiřitelností – málokdy odhadneme požadavky na 3 roky dopředu

• managementem samotného serveru

• robustním provedením, použitými kvalitními komponentami

• dostupným servisem

Osm důvodů, proč potřebujete server
Na základě názorů analytiků, odborníků zjistíme, proč je koupě serveru výhodnější, než práce bez sítě nebo se sítí typu peer-to-peer.
1. Chaos změníte v pořádek. Díky tomu, že data budete centrálně ukládat na serveru, získáte lepší kontrolu nad informacemi důležitými pro vaše podnikání. To vám významně usnadní sdílení souborů a jiných dat mezi více počítači i přenášení dat z jednoho počítače do druhého.
2. Díky snadnějšímu vytváření záloh budou vaše data lépe chráněná.
3. Ve firmě nastavíte možnost lepší spolupráce. V síti se serverem je obecně sdílení dat snazší. Server je také nezbytný, pokud chcete na více počítačích používat podnikové aplikace.
4. Máte možnost spolupracovat s uživateli na cestách. Servery umožňují oprávněným pracovníkům nacházejícím se mimo firmu získat vzdálený přístup k firemní síti. Data tak mohou sdílet i zaměstnanci na služební cestě, na cestě do práce či z práce nebo pracující z domova či v jiné pobočce.
5. Můžete sdílet vysokorychlostní širokopásmový přístup k internetu.
6. Můžete rychleji a snadněji instalovat nové počítače, přidávat uživatele a implementovat nové aplikace. Očekáváte, že vaše firma poroste? Jestliže budete spravovat data z centrálního umístění, máte možnost kvalitnější koordinace přidávání nových počítačů, licencí na stávající software a nových softwarových aplikací. Můžete také lépe spravovat brány firewall a monitorovat potenciální hrozby pro vaše data. Usnadníte si také implementaci antivirového softwaru a softwaru umožňujícího rozpoznání pokusů o neoprávněné vniknutí do sítě.
7. Získáte vyšší výpočetní výkon. Server několikanásobně zvýší kapacitu vaší sítě. Dovolí vám ukládat na něj velké objemy dat a umožní vám snížit využití paměti jednotlivých počítačů, díky čemuž se zvýší jejich výkon.
8. Vaše firma bude působit profesionálněji a získáte možnost lepšího propojení se svými zákazníky. Díky serverovému softwaru, budete moci namísto většího počtu e-mailových účtů (Atlas, Seznam, Yahoo!, Hotmail atd.) používat jediný účet pojmenovaný podle vaší firmy, což na zákazníky a partnery jistě zapůsobí příznivějším dojmem.

Jak poznáte, že nastal vhodný čas k pořízení serveru

• ve firmě používáte dva nebo více účtů pro telefonické připojení k síti.

• potřebujete centralizovat a uspořádat svá data (když něco potřebujete, nikdy to nemůžete najít).

• potřebujete mezi dvěma nebo více počítači sdílet hardware, jako je například tiskárna nebo fax (v sítích typu peer-to-peer lze tuto situaci řešit jedině s pomocí mnoha kabelů, které se pletou pod nohy).

• přejete si zjednodušit zálohování a zvýšit zabezpečení dat.

• máte zaměstnance, kteří jsou často na cestách, pracují z domova nebo v jiné pobočce a potřebují se připojit k vaší síti.

• Vaše firma by využila sítě intranet.

• potřebujete ukládat velké objemy dat a vaše počítače již mají obsazené pevné disky.

• rádi byste používali účetní software nebo jinou podnikovou aplikaci na více než jednom počítači.

• Vaše společnost roste a plánuje přijmout nové zaměstnance a pořídit jim nové počítače.

• své podnikání myslíte vážně a přejete si, aby vaše firma vypadala profesionálně a významně.

• Vaše počítače jsou velmi staré a chcete se jich zbavit. Díky serveru bude přechod jednodušší.

• Vaše počítače jsou velmi staré a chcete si je ponechat. Server může snížit zatížení těchto počítačů.

SCSI disky jsou spolehlivější než SATA
V základních serverech všech firem se již delší dobu objevují levné disky ATA. S nástupem Serial ATA se toto nové rozhraní prosazuje jak do levnějších serverů, tak nyní i do storage systémů. Např. HP ovšem například zdůrazňuje, že použití storage systémů se SATA disky je potřeba brát jako řešení s nízkou cenou za 1GB, ale také s nižší výkonností a spolehlivostí. Jinými slovy se toto řešení hodí spíše pro odkládání dat, rozhodně ne pro provoz kritických dat firmy a pod...

MTBF (Mean Time Between Failures) - střední doba mezi chybami, tedy hodnot, při které se disk pravděpodobně může porouchat (ale nemusí). Tento údaj vlastně udává jakousi teoretickou životnost a spolehlivost. - (Typická udávaná hodnota 300.000 - 1.000.000 POH)
AFR (%) - Annualized Failure Rate (AFR for 24 hour duty cycle) - udávaná poruchovost.

Jak je vidět, SCSI disk je "3x spolehlivější" než SATA disk. Navíc, protože jsou SATA disky určeny do běžných počítačů, kde nejedou zdaleka na 100%, provádí se jejich testování za jiných podmínek - nižší zátěž, jiná teplota (aby ta čísla nevypadala tak špatně...), takže ve skutečnosti je rozdíl ještě větší. Dále je dobré si uvědomit, že v jakémkoli diskovém poli pravděpodobnost poruchy celého systému rychle poroste s počtem disků... a podle toho například nahlížet na použití diskových polí se SATA disky.

Proč jsou SCSI disky výkonnější a spolehlivější?
• menší a kvalitnější médium - umožní větší otáčky a rychlosti přístupu, zmenší turbulence, snižuje spotřebu, omezuje ovšem kapacitu
• větší magnet pro vystavování hlaviček - rychlejší pohyby hlav (navíc podpořeno kratším ramenem)
• tužší kryty - menší náchylnost k vibracím
• lepší konstrukce ramének - větší přesnost a tuhost - držení stopy, rychlé vyhledávání
• jiná konstrukce motorku - pro trvalý provoz 24x7, vyšší otáčky, přísnější normy
• elektronika - např. vnitřní použití CRC, více-uživatelské vlastnosti (SCSI), ...atd.

Závěr - různé disky se hodí pro různé věci.
SATA (nebo FATA) - storage s nízkou cenou na GB, s omezenou zatížitelností
U320 SCSI - maximální výkon a spolehlivost lokálního storage


RAID
Na počátku devadesátých let minulého století se objevil na Berkeleyské univerzitě koncept ukládání počítačových dat do diskových polí nazývaný RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks ). Koncept se rychle uchytil a zdomácněl. RAID spočívá v použití vícera (nejméně dvou) disků, připojených k řadiči. Pomocí implementované logiky dokáže tento řadič distribuovat data několika diskovým jednotkám.

Krajními způsoby distribuce jsou poměrné rozdělení dat mezi disky (striping) a zrcadlení (mirroring). Mezi těmito extrémy se dají volit různé kombinace, různě výhodné pro různá použití.

Technologie RAID má v porovnání s jedním diskem poskytovat uživateli vysokou ochranu uložených dat a velkou rychlost přístupu k nim. Díky diskovému poli nehrozí při selhání jednoho disku nebezpečí ztráty dat nebo havárie běžícího programu. Obvykle zásuvné jednotky jsou navrženy tak, aby bylo možno vyměnit vadný disk za chodu systému (hot swap). Pokud je detekován nový nebo záložní disk, data mohou být automaticky rekonfigurována.

RAID 0 - striping

Řadič rozděluje data do bloků a každý blok je zapsán na zvláštní disk. Tento typ uspořádání může pracovat již od dvou jednotek (disků). Data plynou mnoha kanály na mnoho jednotek. Nejlepšího výkonu je dosaženo, když má každá jednotka svůj řadič. Toto řešení má největší přenosovou rychlost ze všech implementací polí, neboť se nevytváří žádná kontrola parity.
Výhody:
• jednoduchý návrh a jednoduché nasazení
• vysoká rychlost při zápisu i při čtení dat
• vysoká efektivita – 100% využítí kapacity všech disků
Nevýhody:
• řešení není odolné vůči chybám, proto chyba jedné jednotky zničí obsah celého pole.
Použití
• v domácnostech (při nárocích na vysokou propustnost dat za téměř nulovou cenu).
• nikdy by se nemělo nasazovat v případech, že data nemohou být postrádána.
• střih videa, práce s obrazem – obecně aplikace vyžadující vysokou propustnost.

RAID 1 – mirroring

Řadič zapisuje data vždy na dvojici disků a zrcadlí je. Uspořádání vyžaduje 2n, (n=1,2,3,…) jednotek. Řadič musí být schopen simultánního zápisu na zrcadlené jednotky, a dvou paralelních čtení z jednotek. Doba zápisu je tak stejná, jako na jednu jednotku (kvůli synchronizaci může být ještě o něco nižší), doba čtení je potom poloviční, přístupová doba je stejná. Toto řešení vytváří úplnou redundanci dat. Proto chyba či poškození jednotky neohrožuje uložená data, poškozenou jednotku lze jednoduše vyměnit, a překopírovat na ní chybějící data. Pokud je použity jeden datový kanál pro oba disky, mluvíme o mirroringu. Použití dvou datových kanálů nazýváme duplexing. Duplexing je ještě navíc odolný také proti výpadku jednoho z řadičů či datového kabelu.
Výhody:
• diskové pole může odolat i výpadku několika jednotek ve stejném okamžiku
• nejjednodušší návrh
• výborná dostupnost dat
Nevýhody:
• málo efektivní kvůli 100% redundanci
• funkce často zajišťována jenom na SW úrovní, kvůli úspoře nákladů na řadič, což často snižuje propustnost toku dat, a ztrácí se například možnost vyměnit vadnou jednotku za chodu (hot swap)
Použití:
• aplikace s maximálními nároky na bezpečnost a trvanlivost dat (typicky vedení účtů a jiných agend)

RAID 0+1 – mirrored striping array

Kombinace výše uvedených dvou typů, spojující vlastnosti redundantnosti dat a možnosti sekvenčního zápisu. Někdo tento typ označuje jako RAID 10, není to ale vůbec přesné. Uspořádání spočívá ve 4 + 2n (n = 0, 1, 2..) discích. Jedná se o pole zrcadlených bloků disků, disky uvnitř bloků jsou stripovány.
RAID 0+1 má stejnou odolnost proti chybám jako RAID 5 (viz dále), při stejné režii této odolnosti jako RAID 1. Může být však rychlejší než RAID 1 díky stripingu.
Nevýhody:
• při případném poškození jedné jednotky se z pole stává architektura RAID 0
• nákladné řešení s velkou režií
• špatná rozšiřitelnost pole
• vysoká náchylnost na úplnou synchronizaci disků
Použití:
• zpracování obrazu
• souborové servery

RAID 10 – striping with mirroring

Obměna RAID 0+1. Tentokrát jde o pole rozdělovaných bloků disků, disky uvnitř bloků jsou zrcadleny.
RAID 10 má stejnou odolnost proti chybám jako RAID 1 při stejné režii (je však rychlejší).
Výhody:
• v některých případech pole vydrží i selhání několika jednotek
Nevýhody:
• nákladné řešení s velkou režii
• špatná rozšiřitelnost pole
• vysoká náchylnost na úplnou synchronizaci disků
Použití:
• tam, kde je potřeba vyšší rychlost systému
• databázové servery s nároky na dostupnost dat a odolnost proti chybám.

RAID 2 - bit stripping with correction code

Založeno na základním RAID 0. Do pole jsou přidány diskové jednotky pro dodatečnou ochranu dat pomocí ECC korekce (Error Checking and Correction). Tato korekce však vyžaduje podporu ze strany pevných disků. Kontrolní informace se vytváří při zápisu, při čtení se pak výstup podle ní průběžně kontroluje. Toto uspořádání pole umožňuje velmi vysoké přenosové rychlosti. S rostoucí požadovanou rychlostí (potřebujeme více datových disků) klesá poměr datových/kontrolních disků a snižují se tak vlastně náklady na pole. Komerčně se však RAID 2 neujalo.
Výhody:
• lze dosahovat vysokých rychlostí
• návrh řadiče je jednoduchý v porovnání s řadiči polí RAID 3, 4, 5
Nevýhody:
• vyžaduje speciální disky s podporou konkrétního typu ECC, které navíc využívá neefektivně¨
• vysoké pořizovací náklady na pole, které ospravedlní jen opravdu velká potřeba vysoké propustnosti.
• nedá se koupit, neexistují rozšířená řešení

RAID 3 - bit stripping with correction code

Obdobně jako RAID 2 založeno na RAID 0. Oproti RAID 2 je ale použita efektivnější metoda ochrany integrity dat. Paritní informace je ukládána na vyhrazený disk. Pro sestavení pole jsou potřeba tedy nejméně 3 jednotky a data jsou na disk zapisována po několika bajtech. Paritní informace je pouze výsledek funkce XOR pro všechny bity, na stejné úrovni v rámci jednotek. V případě selhání jednotky, a její následné výměně, je možné ztracená data dopočítat z paritních informací. Naopak vytvářet (přečíst a znovu uložit) paritní informace snižuje rychlost zápisu. Výkon při čtení v případě RAID 3 je vyšší než při čtení z jednoho disku (zejména při vyšších objemech dat). Pokud se čtou data o malých objemech, rychlost čtení RAID 3 se přibližuje k rychlosti čtení z jedné jednotky (nevýhodné například pro databáze)
Výhody:
• pole zajišťuje vysokou propustnost při čtení i zápisu dat
• selhání jednotky nepůsobí na propustnost pole
• vysoká efektivita díky malému zastoupení disků pro paritní informace
Nevýhody:
• řadič je poměrně složitý
• náročné na implementaci SW řešení řadiče
Použití:
• produkce videa včetně zpracování přímých přenosů
• zpracování videa a obrazu obecně
• aplikace náročné na datovou propustnost pole

RAID 4 - striping with non synchronised disks
Typ odvozený od RAID 3. Hlavní rozdíl vzhledem úrovni 3 spočívá ve změně výpočtu paritní informace. Oproti počítání parity z bitů, je zde parita výsledkem paritní funkce nad bloky dat. Tím se otáčí výhodnost při čtení malých a velkých bloků dat. Je výhodné čtení velkého množství menších bloků, ale rychlost zápisu je nízká kvůli paritě.
Výhody:
• jako RAID 3
Nevýhody:
• složité a neefektivní zotavování pole při selhání jednotky

RAID 5 – striping with no dedicated parity bit drivers

Nezávislé datové diskové jednotky s distribuovanými bloky paritních informací. Oblíbený typ diskového pole, překonávající některé nedostatky RAID 3 a 4. Paritní informace se již neukládá na vyhrazený disk, ale je rozložena na všechny jednotky pole. Rychlost zápisu je proto rychlejší než v RAID 3 nebo 4, nicméně stále je nutné při zápisu číst paritní informace, a přepočítané je znova ukládat. Zápis v RAID 5 o něco pomalejší než zápis v RAID 0. Výkon při čtení se obvykle optimalizuje nastavením velikosti bloku ukládaných dat pro aplikaci, která je nejčastěji používána. Opět jsou potřeba k sestavení pole nejméně tři jednotky. Rozdíl ve výkonu při čtení a zápisu je často řešen rozšířením pole metodami opožděného zápisu (caching) a implementací v systémech s více procesory.
Výhody:
• výborná rychlost čtení velkých spojitých dat
• solidní rychlost čtení mnoha malých bloků dat
• dobrá rychlost zápisu
• klesající poměr dat a paritních informací s použitím více jednotek
Nevýhody:
• dopad výpadku diskové jednotky na průchodnost systému (opět dopočítávání)
• zřejmě nejsložitější logika řadiče
Použití:
• souborové a aplikační servery
• databázové servery
• intranetové i internetové WWW servery, NEWS apod.

RAID 6

Nezávislé datové diskové jednotky se zdvojenými distribuovanými paritními bloky.
Jde o rozšíření konceptu pole úrovně 5. Pro zvýšení odolnosti pole proti chybám je použito ukládání druhé, nezávislé paritní informace (dvojdimenzionální parita). RAID 6 je díky tomu nejspolehlivější a i při výpadku dvou disků lze data znovu zrekonstruovat. Rychlost čtení je srovnatelná s RAID 5, avšak zápis je o něco pomalejší, protože je nutné vypočítat a uložit dvě sady paritních informací. Také cena RAID pole je o něco vyšší, používá se proto jen tam, kde je kladen opravdu maximální důraz na spolehlivost a přístupnost dat.
Nevýhody:
• velká režie řadiče pro výpočet paritních informaci
• horší výkon při zápisu
• pro stejnou velikost jako u RAID 5 je potřeba navíc jeden disk
Využití:
• vhodné pro malé a střední databáze s důrazem na vysokou spolehlivost a dostupnost dat
• v praxi se moc nepoužívá

RAID 53

Podle dosud používané logiky značení by se mělo pole spíš označovat „RAID 03“ – jde totiž o pole využívající striping mezi bloky, jejichž jednotky tvoří pole RAID 3. Pro sestavení pole je potřeba minimálně pět disků. Tento typ pole má stejnou odolnost proti chybám jako RAID 3. Díky segmentům typu RAID 3 pole poskytuje vysokou rychlost velkých objemů dat.
Nevýhody:
• drahé při zavádění
• diskové jednotky musí být synchronizovány
• nižší efektivita uložení dat
Použití:
• místo RAID 3 - tam, kde je potřeba zvýšit propustnost pole

RAID 30
Funguje podobně jako RAID 10 s tím rozdílem, že jednotlivé větve RAID 0 tvoří RAID 3 pole. Data jsou nejprve rozdělena a jednotlivé části jsou uložena v paritním RAID 3/5 poli. Velikostí bloku se dá RAID 30 pole optimalizovat pro sekvenční (např. video) nebo transakční (např. databáze) aplikace.

RAID 50
Opět obdobné jako RAID 30. Pole RAID 30 a 50 jsou vhodná pro středně velké databáze (transakční přenos) a datově náročné systémy.

RAID* 7

Hvězdička v názvu znamená, že tato úroveň nebyla specifikována v původním návrhu diskových polí. Jde o soukromý patent společnosti Storage Computers. RAID* 7 funguje jako asynchronní systém s vlastní vyrovnávací pamětí a nezávislým řízením každého disku. Pole je řízeno mikroprocesorem s vlastním operačním systémem. Všechny vstupně/výstupní operace jsou asynchronní, nezávisle kontrolované a ukládané do vyrovnávací paměti. Všechna čtení i zápisy jsou ještě ukládány do vyrovnávací paměti centrálně. Soustava obsahuje alespoň jeden paritní disk. Na systém lze napojit 48 disků a 12 hostitelských počítačů. RAID* 7 dokáže detekovat i sudý počet chyb, které se u předešlých systémů zachovávají paritu a není tudíž možné je odhalit. Systém používá standardní SCSI jednotky, standardní PC rozhraní, základní desky i paměti. Generování paritních informací je integrováno s vyrovnávací pamětí. Několik jednotek může být v systému označeno současně za nepřipravené (standby).
Výhody:
• celkový výkon při zápisu je o 25 až 90% vyšší než při zápisu na jeden disk, a o 50 až 500% vyšší v porovnání s ostatními úrovněmi RAID
• pokročilé techniky práce s vyrovnávací pamětí
Nevýhody
• řešení jednoho jediného výrobce podléhající patentu
• extra vysoké náklady na jednotku informace
• krátká záruka
• nemožnost servisu samotným provozovatelem
• nutná ochrana nepřerušitelným zdrojem energie – kvůli vyrovnávacím pamětem