اجزای اصلی سخت افزار سرور

اجزای اصلی سخت افزار سرور

۷ جزء اصلی سخت‌افزار سرور که باید حتی با گزینه‌های مرکز داده مبتنی بر نرم‌افزار بدانید، هنوز دانستن اجزای فیزیکی سرور مهم است. این اصطلاحات را بررسی کنید تا اطلاعات خود را بروز نمایید..
سرورها نیروگاه پشت هر مرکز داده هستند. این اجزای ماژولار و جعبه‌ای حاوی تمام قدرت پردازشی مورد نیاز برای مسیریابی و ذخیره داده‌ها برای هر مورد استفاده ممکن است.

بسته به اندازه مرکز داده، سازمان‌ها از سرورهای تیغه‌ای، رک یا برج استفاده می‌کنند تا ادمین‌ها بتوانند تعداد سرورها را بسته به نیاز مقیاس کنند، سخت‌افزار را به‌طور مؤثر حفظ کنند و به راحتی آنها را خنک نگه دارند.

چه یک مرکز داده از سرورهای رک، تیغه یا برج استفاده کند، اجزای سخت افزاری سرور مرکزی ثابت می مانند و به پشتیبانی از پردازش همزمان داده ها در هر مقیاسی کمک می کنند. در اینجا یک بازنگری سریع در مورد اجزای اصلی یک سرور و نحوه کمک آنها به انتقال داده از نقطه A به نقطه B ارائه شده است.

۱. مادربرد

این قطعه سخت افزار سرور، برد مدار چاپی اصلی در یک سیستم محاسباتی است. حداقل، مادربرد دارای حداقل یک واحد پردازش مرکزی (CPU)، سیستم عامل (BIOS) و اسلات‌ها برای ماژول‌های حافظه، همراه با مجموعه‌ای از تراشه‌های ثانویه برای مدیریت I/O و پشتیبانی پردازش، مانند فناوری پیشرفته سریال است.

رابط ذخیره سازی پیوست (SATA) یا SCSI متصل به سریال (SAS). همچنین به عنوان اتصال مرکزی برای همه دستگاه‌های متصل خارجی عمل می‌کند و یک سری اسلات – مانند PCIe – برای مجموعه‌ای از دستگاه‌های توسعه‌دهنده مانند آداپتورهای شبکه یا گرافیک ارائه می‌دهد.

طراحی استاندارد مادربرد شامل ۶ تا ۱۴ لایه فایبرگلاس، ردهای اتصال مسی و صفحات مسی است. این قطعات از توزیع برق و جداسازی سیگنال برای عملکرد روان پشتیبانی می کنند.

دو نوع اصلی مادربرد عبارتند از Advanced Technology Extended (ATX) و Low-Profile Extension (LPX). ATX فضای بیشتری نسبت به طرح‌های قدیمی‌تر برای ترتیبات ورودی/خروجی، شکاف‌های توسعه و اتصالات شبکه محلی دارد. مادربرد LPX دارای پورت هایی در پشت سیستم است.

برای فاکتورهای کوچکتر، مادربردهای Balance Technology Extended، Pico BTX و Mini Information Technology Extended وجود دارد.

خرید سرور اچ پی با مشاوره رایگان از شرکت بهاور فناوری ویرا

۲. پردازنده سرور اچ پی

CPU یا پردازنده، یک دستگاه میکرو مدار پیچیده است که به عنوان پایه و اساس تمام عملیات رایانه عمل می کند. این برنامه از صدها فرمان ممکن متصل به صدها میلیون ترانزیستور برای پردازش دستورالعمل های نرم افزاری سطح پایین، میکروکد و داده ها و به دست آوردن یک نتیجه منطقی یا ریاضی دلخواه پشتیبانی می کند.

پردازنده از نزدیک با حافظه کار می‌کند، که هم دستورالعمل‌ها و داده‌های نرم‌افزاری را که باید پردازش شوند و هم نتایج یا خروجی‌های آن عملیات پردازنده را نگه می‌دارد.

این مدار توابع اساسی را که در یک سیستم محاسباتی رخ می دهد ترجمه و اجرا می کند: واکشی، رمزگشایی، اجرا و بازنویسی. چهار عنصر اصلی موجود در پردازنده عبارتند از:

• واحد منطق حسابی (ALU)
• واحد ممیز شناور (FPU)
• رجیسترها
• حافظه کش.

در سطح دانه ای تر، ALU تمام دستورات منطقی و حسابی را روی عملوندها اجرا می کند. FPU برای پردازش مشترک اعداد سریعتر از مدارهای ریزپردازنده سنتی طراحی شده است.

عبارات واحد پردازش مرکزی و پردازنده اغلب با هم عوض می شوند، حتی اگر استفاده از واحدهای پردازش گرافیکی به این معنی باشد که گاهی اوقات ممکن است بیش از یک پردازنده در یک سرور وجود داشته باشد.

۳. رم  یا حافظه دسترسی تصادفی

RAM نوع اصلی حافظه در یک سیستم محاسباتی است. RAM دستورالعمل‌های نرم‌افزار و داده‌های مورد نیاز پردازنده را به همراه هر خروجی از پردازنده، مانند داده‌هایی که قرار است به یک دستگاه ذخیره‌سازی منتقل شوند، نگهداری می‌کند. بنابراین، RAM بسیار نزدیک با پردازنده کار می کند و باید با سرعت و عملکرد باورنکردنی پردازنده مطابقت داشته باشد. این نوع حافظه سریع معمولاً RAM پویا نامیده می شود و چندین نوع DRAM برای سرورها موجود است.

RAM با سرعت و نوسانات آن تعریف می شود. RAM عملکرد خواندن/نوشتن بسیار سریع‌تری را نسبت به سایر انواع ذخیره‌سازی داده ارائه می‌دهد و به این دلیل که به عنوان پلی بین سیستم‌عامل، برنامه‌ها و سخت‌افزار عمل می‌کند. RAM نیز فرار است و با قطع برق از رایانه محتویات خود را از دست می دهد.

از آنجایی که RAM برای ذخیره سازی موقت با کارایی بالا در نظر گرفته شده است، هنگامی که سیستم خاموش یا راه اندازی مجدد می شود، رایانه به ذخیره سازی دائمی یا غیر فرار برای برنامه ها و داده ها نیاز دارد.

تراشه‌های RAM معمولاً سازمان‌دهی شده و در ماژول‌هایی ساخته می‌شوند که از فاکتورهای فرم استاندارد پیروی می‌کنند. این امکان را فراهم می کند تا حافظه به راحتی به سرور اضافه شود یا در صورت خرابی حافظه، به سرعت جایگزین شود. متداول ترین فرم فاکتور برای DRAM ماژول حافظه دوگانه درون خطی است و DIMM ها در ظرفیت ها و ویژگی های عملکردی بی شماری در دسترس هستند. یک سرور معمولی می تواند صدها گیگابایت حافظه داشته باشد.

۴. هارد سرور اچ پی

این سخت افزار وظیفه خواندن، نوشتن و موقعیت یابی هارد سرور را بر عهده دارد که یکی از فناوری های ذخیره سازی داده ها بر روی سخت افزار سرور است. هارد دیسک (HDD) که در سال ۱۹۵۳ در IBM توسعه یافت، در طول زمان از اندازه یک یخچال به فرم فاکتورهای استاندارد ۲.۵ و ۳.۵ اینچی تبدیل شد.

HDD یک دستگاه الکترومکانیکی است که از مجموعه‌ای از صفحات دیسک انباشته شده در اطراف یک دوک مرکزی در یک محفظه مهر و موم شده استفاده می‌کند. این پلاترها می توانند تا ۱۵۰۰۰ چرخش در دقیقه بچرخند.

از آنجا که الگوهای مغناطیسی ۱ ها و ۰ ها به محض قطع برق از دستگاه ذخیره سازی به طور نامحدود روی صفحات باقی می مانند، درایوهای دیسک برای مدت طولانی گزینه اساسی ذخیره سازی غیرفرار برای همه رایانه ها بوده اند. درایوهای دیسک با استفاده از یک رابط استاندارد مانند SATA، SAS یا iSCSI با مادربرد سرور ارتباط برقرار می کنند.

سرورهای مرکز داده همچنین از درایوهای حالت جامد (SSD) استفاده می‌کنند که در یک رابط استاندارد درایو دیسک – مانند SATA یا SAS، صفحات مغناطیسی چرخان را با حافظه‌های قابل بازنویسی غیرفرار جایگزین می‌کنند. نتیجه یک دستگاه ذخیره‌سازی بدون قطعات متحرک است که تأخیر کم و I/O بالا را برای موارد استفاده فشرده داده به ارمغان می‌آورد.

SSD ها گران تر از هارد دیسک ها هستند، بنابراین سازمان ها اغلب از ترکیبی از هارد دیسک و ذخیره سازی حالت جامد در سرورهای خود استفاده می کنند تا نیازهای عملکرد منحصر به فرد بار کاری مختلف را برآورده کنند.

۵. اتصال به شبکه

سرورها برای معماری های محاسباتی مشتری در نظر گرفته شده اند و برای حفظ ارتباط بین سرور و مرکز داده LAN به حداقل یک اتصال شبکه وابسته هستند. فن‌آوری‌های LAN برای اولین بار در دهه ۱۹۷۰ ظاهر شدند، از جمله حلقه کمبریج، اترنت، ARCNET و … اگرچه اترنت تا حد زیادی فناوری شبکه‌ای غالب در دسترس است.

اتصال شبکه در درجه اول با فناوری و پهنای باند آن، سرعت تعریف می شود. آداپتورهای اولیه شبکه اترنت از سرعت ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کردند، اگرچه آداپتورهای اترنت امروزی به راحتی می توانند ۱۰ گیگابیت در ثانیه را پشتیبانی کنند. سرورهای مدرن می توانند به راحتی از چندین اتصال شبکه برای پشتیبانی از بارهای کاری متعدد، مانند چندین ماشین مجازی، پشتیبانی کنند یا چندین آداپتور شبکه را با هم ترانک کنند تا پهنای باند بیشتری را برای بارهای کاری سخت سرور فراهم کنند.

شبکه‌ها برای مدیریت ارتباط بین برنامه‌ها تکامل یافته‌اند، اما ترافیک ذخیره‌سازی – خواندن و نوشتن داده‌ها بین برنامه‌ها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی – می‌تواند به پهنای باند قابل توجهی نیاز داشته باشد. شبکه های ذخیره سازی اختصاصی مانند کانال فیبر (FC)، کانال فیبر روی اترنت (FCoE)، InfiniBand و سایر شبکه های ذخیره سازی برای اتصال سرورها به زیرسیستم های ذخیره سازی مرکز داده در دسترس هستند.

اتصال شبکه سرور از طریق افزودن یک آداپتور شبکه ایجاد می شود که می تواند به عنوان یک تراشه و پورت فیزیکی (پلاگین) بر روی مادربرد و همچنین یک آداپتور شبکه جداگانه متصل به یک اسلات توسعه مادربرد موجود، مانند اسلات PCIe). یک آداپتور شبکه معمولی و آداپتورهای شبکه ذخیره سازی اختصاصی می توانند به طور همزمان روی یک سرور وجود داشته باشند.

۶.منبع تغذیه سرور اچ پی

همه سرورها به برق نیاز دارند و کار تبدیل برق برق AC به ولتاژ DC مورد نیاز دستگاه های الکترونیکی حساس سرور توسط منبع تغذیه (PS) انجام می شود. PS معمولاً یک زیرسیستم یا مجموعه (جعبه) محصور شده است که در محفظه سرور نصب شده است. AC از یک واحد توزیع برق (PDU) نصب شده در رک سرور به سرور متصل می شود. DC تولید شده توسط منبع تغذیه سپس از طریق مجموعه ای از کابل های برق DC به مادربرد، دستگاه های ذخیره سازی و سایر اجزای موجود در سرور توزیع می شود.

منابع تغذیه معمولاً بر حسب توان بر حسب وات رتبه بندی می شوند و یک سرور معمولی بسته به میزان و پیچیدگی دستگاه های موجود در سرور می تواند از ۲۰۰ تا ۵۰۰ وات (گاهی اوقات بیشتر) استفاده کند. بخش اعظم این نیرو به صورت گرمایی که باید از سرور تهویه شود، دفع می شود. منبع تغذیه معمولاً شامل حداقل یک فن است که برای کشیدن گرما از سرور به داخل رک طراحی شده است تا هوای گرم شده را به طور موثر از رک و مرکز داده خارج کند.

از آنجایی که منبع تغذیه کل سرور را تغذیه می کند، PS تنها یک نقطه خرابی در سرور است. قابلیت اطمینان سیستم را می‌توان با استفاده از منابع تغذیه با کیفیت بالا، منابع تغذیه با رتبه‌بندی بیش‌ازحد که قادر به تامین برق بیشتر از نیاز واقعی سرور هستند و منابع تغذیه اضافی که در آن منبع تغذیه پشتیبان می‌تواند در صورت از کار افتادن منبع تغذیه اصلی، قدرت را بهبود بخشد.

طراحی‌های سرور پیشرو از منابع تغذیه داخلی صرفنظر می‌کنند و به نفع DC عرضه شده در سراسر رک با استفاده از یک گذرگاه برق DC معمولی هستند. سرور و شاسی تیغه‌ای معمولاً از این نوع رویکرد استفاده می‌کنند، اگرچه عوامل شکل سرور سنتی‌تر شروع به استفاده از این طراحی کرده‌اند، که متکی بر منبع تغذیه مشترک قرار داده شده در رک سرور یا شاسی تیغه است.

۷. GPU

واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) به طور سنتی قلمرو رایانه‌های شخصی بوده‌اند، اما سرورها شروع به استفاده از GPU برای عملیات‌های پیچیده و پیچیده ریاضی مورد نیاز با تجسم، شبیه‌سازی و حجم‌های کاری فشرده گرافیکی کرده‌اند، مانند AutoCad. به طور مشابه، ظهور زیرساخت دسکتاپ مجازی نیاز به قابلیت های گرافیکی اختصاص داده شده به نمونه های دسکتاپ مجازی را به همراه دارد.

یک GPU یک شکل اختصاصی از تراشه‌های پردازشگر است که یک یا چند هسته پردازش گرافیکی را در خود جای می‌دهد که می‌تواند وظایف محاسباتی را که توسط نرم‌افزار گرافیکی زیرین هدایت می‌شوند، به اشتراک بگذارد. پردازنده های گرافیکی مانند NVIDIA M۶۰ ۴۰۹۶ هسته CUDA موثر را ارائه می دهند.

پردازنده‌های گرافیکی اغلب بر حسب ترافلاپس رتبه‌بندی می‌شوند، که نشان‌دهنده توانایی GPU برای محاسبه یک تریلیون عملیات ممیز شناور در ثانیه است. هنگامی که تراشه GPU بر روی کارت گرافیک آداپتور قرار می گیرد، مشخصات اضافی مانند تعداد فریم در ثانیه و مقدار و نوع حافظه گرافیکی اختصاصی – گاهی اوقات تا ۳۲ گیگابایت حافظه GDDR۶ – جدا از حافظه سرور می باشند.

سرورها معمولاً GPU ها را از طریق یک کارت آداپتور گرافیکی نصب شده در یکی از اسلات های توسعه موجود سرور، مانند یک اسلات PCIe، ترکیب می کنند. آداپتور گرافیکی می تواند تا ۳۰۰ وات برق اضافی نیاز داشته باشد و نیاز به اتصال برق مستقیم مستقیم دارد.