Если в дата-центре уже оборудована и работает система CRAC (computerroomairconditioning), то у компании нет мотивации что-то менять, потому что современные серверы работают отлично с воздушным охлаждением. Реальный толчок для перехода на погружное жидкостное охлаждение возникает, когда речь идет о будущих проектах - серверах высокой плотности и высокой производительности, которые трудно обеспечить полностью при помощи воздушного охлаждения.

Погружное жидкостное охлаждение - это технология для ЦОДа, которая требует радикальных перемен. Сегодня масштабируемость ЦОДов основана на вертикальных стойках, но с погружным жидкостным охлаждением стойки должны размещаться горизонтально в резервуарах. Кроме того, наличие жидкости добавляет суеты и «грязи» в работу с сервером, если возникает необходимость что-то поменять или добавить.

Угроза утечек пока остается главным препятствием для широкого распространения технологии.

Потенциальные проблемы с обслуживанием новой системы и утилизации жидкости. Даже тогда, когда жидкие ванны плотно закрыты, важно фильтровать или очищать жидкость, удаляя экологические и биологические загрязняющие примеси, которые препятствуют циркуляции и, возможно, даже создают опасность для здоровья персонала.

Лучше всего использовать очищенные охлаждающие жидкости с невысокой степенью вязкости, но значительной тепловой инертностью, которые являются экологически чистыми и нетоксичными, например, минеральное масло.

Однако четкие отраслевые стандарты для выбора жидкости, разработки, фильтрации и утилизации пока не существуют.

Иммерсионные жидкостные системы охлаждения уже появились на рынке, но важно рассмотреть некоторые аспекты логистики и адаптации новой технологии.

Системы погружного жидкостного охлаждения могут работать с существующими конструкциями и серверным оборудованием ЦОДов, так что можно включать эти технологии в планы поэтапного развития площадок. Например, если новый шкаф высокой плотности выходит за пределы отведенной зоны для установки, то погружная жидкостная система охлаждения будет разумным решением проблемы.

Мне кажется, что эта технология особенно подходит для современных жестких условий эксплуатации и суперкомпьютерных приложений

Тем не менее, в полной мере преимущество погружного жидкостного охлаждения реализуется только с серверами и стойками, которые вообще не могут использоваться вместе с воздушным охлаждением. По этой причине, многие предприятия откладывают установку погружных систем охлаждения до тех пор, пока не появятся дата-центры нового поколения, где будут установлены системы высокой плотности.

Для модернизации или строительства погружной системы в любом ЦОДе необходимо произвести структурный анализ, чтобы убедиться, что нагрузка на пол выдержит дополнительный вес жидкости в дополнение к стойкам и ИТ-оборудованию.

Установке также требуются насосы, чиллеры, фильтры, трубопроводы и датчики специально для охлаждающей системы для того чтобы жидкостное охлаждение полностью соответствовало правильным методикам проектирования ЦОДов. Поскольку технология погружения в жидкость используется только в горизонтальных стойках, это влияет на структуру оснащения дата-центра.

Сегодняшние серверы используют вентиляторы, радиаторы и сложные воздуховоды для того, чтобы направить поток воздуха через процессоры и компоненты памяти. Хотя серверы полностью совместимы с жидкостным охлаждением, все элементы системы воздушного охлаждения должны быть удалены перед погружением сервера в охлаждающую жидкость.

Твердотельные дисковые устройства могут быть погружены в жидкость, но такое действие изменит не в лучшую сторону работу обычных магнитных дисков. Для того чтобы устранить это затруднение, эти диски должны быть удалены их зоны погружения и перемещены на внешний (сухой) уровень подсистемы хранения или в сеть хранения данных (если только они специально не были тестированы и не определены как подходящие для непосредственного погружения в жидкость).

Размещение оптического кабеля - еще одна проблема. Электрические кабели (такие, как категории 6A кабелей Ethernet) работают нормально при погружении, но наличие жидкости может изменить показатель преломления в оптическом интерфейсе (там, где совмещаются оптоволоконный кабель и порт). Это может снизить производительность сети - даже небольшое воздействие ухудшит магистральные соединения 10/40/100 GigE, высокопроизводительные соединения волоконно-оптических каналов или другие порты, где используется волоконный кабель.

Используя жидкостную систему, нельзя забывать об угрозе протечек или загрязнения. Конечно, в дата-центрах используется нетоксичная и экологически чистая жидкость, но никто не хочет работать на предприятии, покрытом минеральным маслом. Плохая идея ? вытащить сервер из контейнера, слить жидкость на пол и ковыряться в оборудовании, из которого летят градом капли.

Работникам понадобится защитная одежда и специальные поддоны с поднятыми краями, чтобы сохранить оставшуюся жидкость. Также необходимо предусмотреть меры для очистки пролившейся жидкости. Системам жидкостного охлаждения требуются двойные резервуары, которые предохраняют от утечек, и средства мониторинга, чтобы вовремя обнаружить даже незначительное просачивание хладагента на объекте.

Однако спрос на большие вычислительные мощности при более компактных системах хранения и обработки приведет к увеличению процессорных сокетов и памяти на высокопроизводительных серверах. Сверхнагруженные серверы и стойки станут слишком плотными, чтобы охлаждаться воздухом, поэтому «вендоры» начнут поставки систем иммерсионного жидкостного охлаждения, по меньшей мере, нескольких вариантов, и это откроет дорогу для широкого проникновения технологии в центры обработки данных.

Прямые иммерсионные системы охлаждения доступны уже сейчас и могут быть интегрированы в существующие дата-центры с серверами, где установлено воздушное охлаждение. Но адаптация технологий идет крайне медленно, учитывая, какие крупные инвестиции сделаны в механические технологии охлаждения и постоянное повышение энергоэффективности современных систем.

Аналитики не спешат комментировать сроки распространения инновации. Но потенциальные выгоды заманчивы. Согласно исследованиям, сделанным в середине 2014 года, в ближайшие 18 месяцев на рынке появится больше «вендоров» прямого жидкостного охлаждения.

.

2. Специальная часть

2.1 Выбор компонентов для сборки сервера

Ещё одна хорошая причина для установки сетевого сервера заключается в облегчении доступа к данным с нескольких компьютеров. Например, если у вас имеется коллекция MP3, и вы хотите слушать музыку из коллекции на HTPC в гостиной комнате, то лучше всего хранить музыку централизованно и прослушивать её по сети.

Конечно, вы можете хранить любую коллекцию файлов на сервере без необходимости копировать многократно ваши данные на несколько систем. Если ваш файловый сервер настроен для использования дискового массива RAID 5 или RAID 6, то он сможет выдержать выход из строя одного жёсткого диска (или даже двух в случае RAID 6) без потери данных - в отличие от информации, хранящейся на единственном жёстком диске настольного ПК.

Существует много различных типов файловых серверов и хранилищ. Самый простой способ хранения данных вне вашего компьютера заключается в использовании внешнего жёсткого диска, который стоит дёшево, работает быстро, а также обеспечивает гибкие возможности подключения. Если ваши данные умещаются на одном жёстком диске, то такой способ будет самым недорогим для резервирования ваших файлов.

Внешние жёсткие диски доступны с разными интерфейсами. Наиболее распространён интерфейс USB 2.0. Он работает не очень быстро (480 Мбит/с), но практически каждый компьютер оснащён портами USB. Ещё один популярный интерфейс -FireWire. Существуют две популярные скорости FireWire: 400 и 800 Мбит/с. Большинство внешних дисков, поддерживающих FireWire, оснащено интерфейсом со скоростью 400 Мбит/с. На практике он оказывается даже быстрее USB. Но, к сожалению, этот интерфейс проигрывает USB по универсальности. Самым современным (и быстрым) интерфейсом для внешних накопителей является eSATA. Он работает на скорости 3 Гбит/с и соответствует при этом производительности внутренних портов SATA; сегодня этот интерфейс даёт большую пропускную способность, чем способен дать любой механический жёсткий диск.

Все эти интерфейсы, благодаря которым накопитель подключается напрямую к компьютеру, являются примером сценария напрямую подключённых хранилищ (direct-attachedstorage, DAS). Сильные стороны DAS кроются в простоте, производительности и цене. С другой стороны, если основной компьютер выключен, вы не сможете получить доступ к файлам, расположенным на таком хранилище. Ещё одно ограничение следует из прямого подключения к основному компьютеру. Как правило, только этот компьютер сможет обратиться к хранящимся файлам, а если вы попытаетесь предоставить накопитель в общий доступ по сети, то при обращении клиентов к файлам на DAS производительность основного компьютера будет снижаться.

Ограничения напрямую подключённых хранилищ DAS можно обойти, если не подключать хранилище к компьютеру вообще, использовав для этой цели сеть - мы переходим к сетевым хранилищам (network-attachedstorage, NAS). Если хранилище NAS включено, то вы сможете получить к нему доступ с любого компьютера в сети. Скорее всего, вы будете подключать хранилище через гигабитный сетевой порт (GigabitEthernet), которого будет достаточно по скорости для большинства пользователей. Если гигабитного сетевого порта недостаточно, то для ваших задач наверняка потребу-етсяhighend устройство с множеством гигабитных портов, ёмким хранилищем и поддержкой функции объединения портов (teaming).

Хранилища DAS и NAS часто содержат несколько жёстких дисков. Некоторые оснастки позволяют устанавливать пару винчестеров, а некоторые даже ещё больше. Оснастка может поддерживать массивы RAID 0 (чередование, увеличение скорости по сравнению с одним жёстким диском), RAID 1 (зеркалирование, защита от сбоя одного жёсткого диска) или RAID 5 (чередование с избыточностью, увеличивает скорость и защищает от сбоя одного жёсткого диска). Некоторые highend хранилища могут даже поддерживать массивы RAID 6, которые аналогичны RAID 5, но могут выдерживать выход из строя двух жёстких дисков.

Впрочем, у упомянутых оснасток RAID есть свои ограничения. Стоят они недёшево. Например, хранилище Qnap TS-509 Pro обойдётся в $800 (от 32 тыс. рублей в России) без жёстких дисков, хотя оно поддерживает массивы RAID 5 и 6. С подобной системой, как и с большинством предварительно сконфигурированных хранилищ, вам придётся использовать предварительно установленное рабочее окружение, которое может быть не таким гибким, как предпочитаемое вами программное обеспечение. Наконец, если некоторые розничные хранилища NAS поддерживают расширение, большинство моделей ограничено одним портом eSATA или парой портов USB.

Далее рассмотрим, сможет ли обычное компьютерные компоненты достичь тех же целей, что и хранилище NAS.

Собираем файловый сервер

Сборка файлового сервера ничем не отличается от обычного компьютера - точно так же поступают энтузиасты, которые сами собирают свои системы, а не покупают собранные системные блоки в магазине.

Конечно, при сборке файлового сервера придётся принять немало решений. Среди самых важных: какой объём данных вы планируете хранить, какая избыточность вам потребуется, а также сколько жёстких дисков вы планируете использовать. Если вы планируете хранить большие объёмы информации, то мы рекомендуем минимизировать цену одного гигабайта вместо покупки самых ёмких доступных жёстких дисков. Сегодня минимальная стоимость гигабайта наблюдается у жёстких дисков ёмкостью 1,5 Тбайт. Лично мне нравятся массивы RAID 5, поскольку они могут выдержать выход из строя одного жёсткого диска. Если вы планируете использовать больше восьми или десяти жёстких дисков, то лучше собрать несколько массивов RAID 5 на четырёх или пяти винчестерах каждый, либо использовать массивы RAID 6, чтобы защититься от сбоя более одного жёсткого диска.

Корпус

Потребуется достаточно крупный корпус, чтобы вместить все ваши жёсткие диски. Впрочем, если вы уже купили слишком маленький корпус, никто не мешает позднее перенести систему в более крупную модель.

Корпус должен обеспечивать достаточное охлаждение жёстких дисков. В принципе, сегодня можно купить разнообразные модели корпусов, удовлетворяющие этому условию. Для первого файлового сервера потребуется простой корпус. С использованием 120-мм вентилятора для охлаждения жёстких дисков спереди, а также предусмотрением 120-мм вытяжного вентилятора сзади.

Сетевой интерфейс

Для файлового сервера не помешает гигабитный сетевой интерфейс GigabitEthernet, который ускорит сетевые операции. Не помешает и поддержка jumbo-кадров, если Ethernet-коммутатор и сетевой адаптер будут с ними работать (большинство новых устройств их поддерживают).

Изначально протокол Ethernet предусматривал максимальный размер кадра 1500 байт. Этого было достаточно, когда скорость сети составляла 10 Мбит/с. Когда была представлена гигабитная скорость вместе со стандартом GigabitEthernet, служебная информация, связанная с пакетами небольшого размера, стала весьма существенной. Поэтому индустрия де-факто согласилась поддерживать пакеты большего размера - был выбран размер 9000 байт. То есть вы можете передавать такое же количество данных, что и с пакетами стандартного размера, но число пакетов будет в шесть раз меньше, то же самое касается и объёма служебной информации.

На практике вы можете экономить вычислительные ресурсы CPU и повышать пропускную способность с помощью таких jumbo-кадров, если производительность сети является ограничивающим фактором при передаче файлов. Если же ваш коммутатор не поддерживает jumbo-кадры, то пакеты проходить не будут, поэтому данную функцию придётся отключить.

С другой стороны, можно купить 8-портовыый коммутатор примерно за $40. Большинство современных материнских плат оснащены поддержкой GigabitEthernet" на борту", но если ваша материнская плата не поддерживает гигабитную сеть, то лучше купить сетевую карту PCI-X или PCI Express (PCIe) вместо 32-битной карты PCI. У нас имеется весьма успешный опыт работы с сетевыми картами PCI-X от Intel и Broadcom.

Блок питания

Внутренние компоненты должны достаточно хорошо охлаждаться. Чем меньше тепла будет создаваться внутри, тем меньше придётся выбрасывать наружу. Поэтому лучше взять экономичные жёсткие диски, которые потребляют меньше энергии, чем стандартные модели. То же самое касается и процессоров - экономичные CPU могут снизить энергопотребление и тепловыделение системы. Мы рекомендуем взять оба варианта.

Кроме того, мы рекомендуем выбрать эффективный блок питания, соответствующий стандарту "80 PLUS". На рынке присутствуют блоки питания стандартов 80+ Bronze (82%) и 80+ Silver (85%) с разумной ценой. Кроме того, важно правильно подобрать мощность блока питания. Жёсткие диски потребляют больше всего энергии во время раскручивания пластин. Хороший контроллер жёстких дисков использует отложенный запуск пластин, чтобы минимизировать этот эффект. Впрочем, мы пока ещё не встречали контроллеры, интегрированные в чипсет, которые бы поддерживали эту функцию.

Память

Часто при самостоятельной сборке не очень много времени уделяют надёжности работы памяти. Больше интерес проявляют к тактовой частоте и задержки, которые менее важны, чем надёжность. Когда данные поступают в файловый сервер или передаются на клиентские компьютеры, они сначала сохраняются в оперативной памяти. И данные на диске кэшируются тоже в памяти. Лучшие готовые файловые серверы используют память с коррекцией ошибок (errorcorrectingcode, ECC), а самые дешёвые построены на обычной памяти. На мой взгляд, вряд ли имеет смысл собирать высокопроизводительный файловый сервер, и при этом не использовать память ECC.

Память вряд ли можно считать источником постоянных ошибок, но время от времени случайные ошибки могут происходить. По оценкам IBM, у 1 Гбайт памяти случайная ошибка происходит раз в неделю. Причиной подобных ошибок являются альфа-частицы в упаковке памяти и космические лучи. Однако у памяти ECC существует дополнительный механизм, который определяет и исправляет ошибки памяти. Стандартная память ECC может определять все 2-битовые ошибки в 64 битах памяти и исправлять 1-битовые ошибки. Есть контроллеры ECC и более высокого класса, например, которые IBM предлагает с памятью Chipkill.

Ошибки в областях памяти, которые будут перезаписаны перед чтением, либо в неиспользуемых областях памяти проблем не вызывают. Но ошибка памяти, которая каким-либо образом скажется на обработке данных, это уже плохо. Серьёзные серверные материнские платы, например, модели от Tyan и Supermicro, способны фиксировать ошибки памяти в журнале. Менее дорогие материнские платы, такие какAsus CUR-DLS и Asus NCCH-DL, поддерживают память ECC, но не журналируют ошибки памяти.

Есть чипсеты, которые не поддерживают память ECC вообще, и материнские платы на этих чипсетах тоже не будут поддерживать память ECC. Мы рекомендуем использовать только материнские платы с поддержкой ECC и устанавливать в них память ECC. Если серьёзно беспокоят ошибки памяти, то лучше всего выбирать материнскую плату с поддержкой технологии IBM Chipkill, которая определяет и исправляет многие многобитовые ошибки и даже может продолжать работу, если один чип памяти даст сбой.

Шины

Большинство старых материнских плат поддерживают 32-битные слоты PCI, которые подключены к общей шине и совместно используют доступную пропускную способность. Если взглянуть на диаграмму чипсета этих материнских плат, то контроллер Ethernet, контроллеры IDE и SATA - все они подключены к шине PCI. Если сложить пропускную способность дисков и Ethernet, то мы упрёмся в теоретическое ограничение 133 Мбайт/с. Работать система, конечно, будет, но всё это приведёт к замедлению файлового сервера.

Существует большое количество старых серверных материнских плат, которые оснащены слотами PCI-X (не путать с PCI Express). Эти слоты более интересны, поскольку они используют шину, которая отделена от 32-битной шины PCI. Если вы установите контроллеры жёстких дисков в слоты PCI-X, то пропускной способности ввода/вывода ничего мешать не будет.

Если ваша платформа поддерживает PCI Express, то слоты с количеством линий больше одной окажутся достаточными для домашнего файлового сервера, да и пропускная способность 266 Мбайт/с довольно хороша.

Есть ещё одно потенциальное "узкое место", которое нужно учитывать: соединение между южным и северным мос-том на вашей материнской плате. Хотя Asus NCCH-DL оснащена 64-битными 66-МГц слотами PCI-X, связь между мостами осуществляется со скоростью всего 266 Мбайт/с. В теории это должно ограничивать пропускную способность ввода/вывода. К счастью, на практике проблемы с этим возникают редко, да и новые чипсеты обычно поддерживают более высокие скорости интерфейса между мостами.

Контроллер

Многие современные материнские платы оснащаются шестью портами SATA 3 Гбит/с. У старых моделей может быть меньше портов, да и они могут использовать менее скоростной стандарт SATA 1,5 Гбит/с. Так что высока вероятность, что вам придётся докупать в систему карту контроллера.

На рынке можно найти разнообразные карты контролеров с разными интерфейсами. Что касается новых систем, то наиболее популярны карты с интерфейсом PCI Express. Данный интерфейс обеспечивает значительную пропускную способность, а старый интерфейс PCI-X даёт достаточную пропускную способность для старых систем. Для менее дорогих систем можно использовать 32-битную шину PCI, хотя она будет ограничивать производительность.

Существуют обычные карты-контроллеры накопителей (hostbusadapters) и RAID-контроллеры. Если использовать терминологию Linux, то карты RAID можно разделить на две группы: FakeRAID и настоящий RAID. Если карта выполняет вычисления информации избыточности XOR самостоятельно, то её можно считать настоящим RAID-контроллером. Иначе она будет использовать CPU для этих вычислений и программные драйверы.

Жёсткие диски

Мы рекомендуем жёсткие диски SATA. Они сегодня доступны в больших ёмкостях, да и стоят весьма доступно. Архитектура SATA относится к типу "точка-точка", то есть пропускную способность интерфейса с другими устройствами делить не придётся. Файловый сервер на жёстких дисках с параллельным интерфейсом ATA (PATA), к каждому каналу подключино два винчестера. Но если один жёсткий диск выйдет из строя, то контроллер, скорее всего, запишет в сбойные диски оба винчестера на канале и повиснет. Если купить приличный RAID-контроллер PATA, то он наверняка будет поддерживать по одному жёсткому диску на канал, чтобы предотвратить эту проблему. Конечно, в случае PATA придётся смириться с множеством кабелей. Это одна из причин, почему индустрия перешла на интерфейс SATA.

Центральный процессор

Для файлового сервера вряд ли потребуется суперскоростной CPU. Но хорошей идеей можно считать установку более одного процессора. Один CPU будет нагружен расчётом информации избыточности (необходима для RAID 5), а если же вы выбрали RAID 6, то процессору придётся выполнять ещё больше расчётов, на что потребуется больше ресурсов CPU.

UPS

Независимо от выбранных компонентов, следует использовать UPS, чтобы система была защищена от сбоев электросети. Можно купить дешёвый UPS, но качественный блок бесперебойного питания окупит себя в долгосрочной перспективе. Как минимум, UPS должен позволить выключить файловый сервер стандартным образом до окончания заряда UPS, что требует три-пять минут автономной работы. У большинства UPS присутствует защита от перенапряжения в сети.

Программное обеспечение

Что касается Windows, то под эту систему практически всегда есть драйверы от производителя, которые достаточно хорошо протестированы. Вместе с тем под Linux предлагают драйверы далеко не все производители, поэтому зачастую приходится использовать драйверы, написанные энтузиастами Linux.

Конечно, более опытные производители предоставляют драйверы под Linux. Например, все беспроводные контролеры Intel 802.11x снабжаются драйверами напрямую от Intel. Рекомендуем брать комплектующие тех производителей, кто занимается поддержкой своего оборудования под Linux.

Старое оборудование, которому исполнилось несколько лет, практически всегда имеет хорошую поддержку со стороны сообщества Linux. Если в драйверах были обнаружены какие-либо ошибки, то велика вероятность, что они исправлены.

Кроме того, вполне возможно, что самые свежие дистрибутивы Linux будут поддерживать ваши комплектующие, а чуть более старый дистрибутив Knoppix - не будет. Такая ситуация час-то случается с самыми новыми составляющим.

Ещё одной полезной возможностью будет загрузочный тест memtest86+. Обычно запускается в течение суток, чтобы убедиться в стабильной работе системы и отсутствии ошибок памяти. Нет никакого смысла устанавливать ОС и программное обеспечение, если система работает нестабильно.

Операционная система

Существует несколько вариантов выбора операционных систем, которые поддерживают программные массивы RAID, например, ОС MicrosoftWindowsServer с поддержкой RAID 5. Можно даже настроить Windows XP для поддержки RAID 5.

Windows не рекомендована по нескольким причинам. Первая: эта система стоит дорого. Цены на WindowsServer 2008 начинаются примерно с уровня $999. Ещё одна причина заключается в том, что Windows не даёт таких современных опций по поддержке RAID, как другие операционные системы. Наконец, Windows (по мнению автора) менее безопасная и надёжная ОС, что немаловажно для файловых серверов.

Существует несколько способов оценки надёжности и безопасности, при этом вы можно найти немало отчётов, некоторые из которых финансируются самими производителями. Например, хороший отчёт опубликован на TheRegister. Хотя он и датирован 2004 годом, основные моменты остаются верными и сегодня. Для 40 лидирующих уязвимостей рейтинг опасности системы Microsoft составил 54,67, а RedHatLinux - 17,96. Если планируете использовать ОС Windows для файлового сервера, то сначала ознакомьтесь с отчётом.

Затем можно выбрать одну из доступных версией BSD: OpenBSD, FreeBSD и другие. Они бесплатные, при этом отличаются разумной надёжностью и безопасностью. Но самым главным недостатком является то, что эти ОС не такие современные, как Linux в отношении поддержки RAID.

ОС OpenSolaris тоже бесплатная, при этом она надёжная и безопасная. Но аппаратная поддержка у этой ОС весьма ограничена. С другой стороны, здесь вы получите ZFS - на сегодня это наиболее продуманная, надёжная и стабильная файловая система. Кроме того, она включает поддержку RAID 5 и RAID 6. Данная ОС не такая популярная, как Linux, но если вы с ней знакомы, то выбор для файлового сервера окажется весьма достойным.

Наконец, есть Linux, которая тоже бесплатная, надёжная и безопасная. У этой ОС замечательная поддержка составляющих, присутствует поддержка массивов RAID 5, RAID 6, RAID 10 и практически любых других видов RAID. Linux развивается довольно быстро, новое оборудование практически сразу получает поддержку, да и новые программные функции При обновлении системы Linux, не требуется её перегружать, поэтому системы Linux могут непрерывно работать многие месяцы или даже годы.

Существует множество разных дистрибутивов Linux. Некоторые, подобные RedHat, обеспечивают лучшую долгосрочную поддержку по сравнению с другими дистрибутивами. Другие, подобные Fedora (тоже распространяется RedHat), нацелены на быструю интеграцию в дистрибутив новых программ. Основное преимущество Ubuntu заключается в дружественности к пользователю, поэтому данный дистрибутив наиболее популярен. Вы можете подробнее ознакомиться с десятью самыми популярными дистрибутивами.

Мы же выбрали MandrivaLinux, поскольку раз в два года выходят новые релизы, поддержка длится несколько лет, да и все необходимые функции в этом дистрибутиве присутствуют. Впрочем, подойдёт любой приличный дистрибутив Linux. Дополнительную документацию можно получить здесь. По ссылке вы найдёте очень хорошую инструкцию по Mandriva, с которой мы рекомендуем ознакомиться перед установкой Linux впервые.

Цены

Конечно, разброс цен довольно существенный, и в итоге затраты на файловый сервер зависят от требуемого объёма для хранения данных, а также от компонентов, которые потребуются для сборки Ниже приведена смета типичного файлового сервера

– Корпус: 6 450за модель, схожую с CoolerMasterStacker 810.

– Блок питания учитывайте возможность установки большого количества: 8086 рублей за 520-Вт модель с сертификацией 80 PLUS.

– Жёсткие диски: шесть 1-Тбайт винчестеров, примерно 4435 рублей каждый.

– Жёсткий диск для операционной системы1 228 рубле 80-Гбайт накопитель.

– Материнская плата для установки двух процессоров Opteronс 2-4 Гбайт памяти ECC, 32 538 рублей

– Память:4011 рублей

– CPU: 38 556 рублей

– Контроллер SATA:680 рублей

Итоговая цена составляет около 190000 рублей За эти деньги получаем файловый сервер с 5-Тбайт массивом RAID 5, который можно легко расширить до восьми или большего количества жёстких дисков. Если собирать сервер самостоятельно, то наверняка возможно использовать различные старые комплектующие. В результате можно получить сервер дешевле, чем большинство моделей NAS, которые могут вмещать четыре или пять жёстких дисков, система будет работать быстрее, и будет обеспечивать намного лучшую гибкость.

2.2 Подборка и Описание выбранных компонентов

Сборка маленького компьютера на основе IntelAtom или AMD. На данный момент очень много материнских плат с пассивным охлаждением встроенного процессора IntelAtom, да и огромный выбор компактных корпусов со встроенными блоками питания позволяют не задумываться над выбором комплектующих. Конечно же, проще купить готовый продукт от Synology, Qnap или Thecus, но не каждый готов вложиться в покупку такого решения, тем более, что сборка NAS сервера достаточно проста и занимает гораздо меньше времени, нежели укомплектовать полноценный десктоп.

Бюджетные, собранные вручную, NAS-системы отлично подходят для домашних сетей, состоящих из двух-трех компьютеров, парочки смартфонов (планшетов), медиацентра и Smart TV.

В выборе компонентов для сетевого хранилища ищут баланс -- между пожеланиями потребителя, его финансовыми ресурсами и возможностями NAS-системы. Чтобы помочь вам с выбором, я рассказал о некоторых комплектующих, которые позволят собрать NAS-сервер с оптимальной производительностью и надежностью хранения данных.

Подбор компонентов для NAS

Корпус.

IN WIN BP655 200W

Данный корпус позволяет разместить в себе до двух жестких дисков и имеет встроенный блок питания 200 Вт. Нет комплектующих, перекрывающих элемент охлаждения процессора.

ThermaltakeElement Q VL52021N2E 200W

Отличный корпус в плане комфорта внутреннего размещения комплектующих. Отличительная черта дизайн, качество исполнения и возможность установить 2.5? диски. Недостатком могу назвать лишь возможность размещения до 2-х жестких дисков 3.5?.

SilverStone SG01B-F Black

Данный вариант дороже предыдущих (?3000 руб.), но его явным преимуществом является установка до 4-х жестких дисков 3.5?, продуманная система охлаждения и возможность установки блока питания форм-фактора ATX.

LianLi PC-Q08 Silver

Самый дорогой вариант из представленных корпусов для домашних серверов(?3500 руб.). Отличительной особенностью данного экземпляра является установка до 7 жестких дисков 3.5? и один 2.5? HDD или SSD, небольшие размеры, отличное штатное охлаждение. Возможность установки БП форм-фактора ATX. Недостаток: тяжеловат доступ к внутренним комплектующим. Если вы рассматриваете для покупки корпус для NAS с возможностью добавления HDD в будущем, то это идеальный вариант.

Материнская плата для NAS сервера.

Обзор материнских плат для NAS формата Mini-ITX. Именно такой форм-фактор материнских плат используется для сборки современных NAS серверов и HTPC. В данный момент в интернет-магазинах огромный выбор «материнок» любых производителей: Asrock, Asus, Zotac, MSI и др. Рассмотрим несколько удачных вариантов.

ASUS AT5NM10T-I

В этой плате от Asus есть все необходимое: предустановленный 2-х ядерный процессор IntelAtom D525, пассивное охлаждение, поддержка памяти DDR3 SO-DIMM и встроенный видеоадаптер Intel GMA 3150. А четыре SATA порта для подключения HDD делают ASUS AT5NM10T-I идеальным вариантом для домашнего NAS, возможно, кто-то пожелает большего, но я считаю 4 диска по 2 Тб или 3 Тб оптимальным решением для дома. Кому объема в 8-12 Тб мало, можно использовать контроллер SATA c интерфейсом PCI-e x1, так как он на материнской плате остается не задействован. При сборке компактного HTPC я туда устанавливаю аппаратный HD-видео декодер.

ASRock E350M1

Данная материнская плата станет отличным вариантом для производительного NAS сервера с возможностью использования его как HTPC. Думаю, всегда найдутся сторонники универсальности в технике, поэтому ASRock E350M1 должна присутствовать в обзоре. Преимущества этого компонента NAS в 2-x ядерном процессоре AMD E-350, интегрированной графике ATI Radeon HD 6310, возможности установки памяти обычных DDR3 DIMM до 8 Гб, а также HDMI интерфейсе. Все перечисленное, несомненно, устроит желающих собрать HTPC или реализовать потоковое видео. Для реализации NAS: на борту платы 4 SATA порта, низкое энергопотребление и достаточно тихий кулер на радиаторе процессора. Стоит отметить и материнские платы на базе ION 2, которые неплохо зарекомендовали себя в качестве компонента бюджетного HTPC.

Zotac FUSION350-A-E

Третий вариант материнской платы будет под брендом ZOTAC. Мне очень симпатизируют их Mini-ITX решения, по причине высокой интеграции современных интерфейсов. Данная плата обладает низким энергопотреблением и приличной графикой AMD Radeon HD 6310, как у предшественницы. Повторюсь, что для реализации NAS такая видеокарта не нужна, но в совокупности с портом HDMI и оптическим S/PDIF-выходом, плата превращается в неплохого кандидата на «должность» мультимедийного ПК. Не будет лишним и модуль WiFi 802.11n, работающий со скоростью до 150 Мбит/с и конечно же 4 порта USB 3.0 + eSATA. А для установки HDD мы имеем 4 порта SATA 6 Гбит/с.

Обращайте внимание на поддержку современных интерфейсов при выборе материнской платы -- eSATA, USB 3.0: это даст вам возможность расширить сетевое хранилище для дома или использовать машину в другой конфигурации.

Добавлю лишь, что при выборе материнской платы для NAS, руководствоваться необходимо следующими параметрами:

– достаточно производительный процессор (2 ядра), так как никогда точно не знаешь как его загрузишь в будущем

– встроенное видео ядро. Оно конечно необходимо лишь тем, кто хотел бы добавить к функциональности NAS еще и НTPC, но и для тех кто не имеет в загашнике старенькой PCI-e видеокарты для редкого обращения к интерфейсу своего хранилища не помешает. Хотя, можно воспользоваться видеокартой от другого ПК или подключаться по удаленному рабочему столу.

– обращайте внимание на модули памяти DIMM (десктоп) или SO DIMM (ноутбук), так как возможно поставить планки от старого ПК или ноутбука

– старайтесь покупать платы с пассивным охлаждением процессора. Иногда приходится менять дешевый дребезжащий кулер. Тем более, что решения с радиатором, практически всегда экономно расходуют электроэнергию и избавляют от головной боли с выбором вентилятора.

– выбирайте материнские платы с интегрированным процессором -- это сделает вашу покупку оптимальной по цене.

Жесткий диск

HDD -- один из самых важных компонентов будущего NAS сервера. Универсальным решением в качестве носителя для сетевого хранилища я считаю жесткие диски серии CaviarBlue от WesternDigital, хотя многие, в том числе и я, ради экономии используют WesternDigitalGreenPower, но есть и противники данной линейки HDD из-за проблемы парковки головок, поэтому их не рекомендуют как носители для частого обращения к данным. Правда, моя практика этого не подтверждает. Еще хорошо зарекомендовали себя жесткие диски от Hitachi и Samsung, что не могу сказать о Seagate. Необходимый объем вы можете выбрать сами, наиболее оптимальным выбором будет -- 2Гб (2 или 4 диска). По желанию вы можете использовать один диск ноутбука. Помните, какой бы быстрый диск вы ни купили, скорость передачи данных у NAS-устройств ограничена пропускными возможностями гигабитной сети. Приобретайте модели, рассчитанные на длительную эксплуатацию, от Hitachi и WesternDigital, ориентированные на серверное использование.

Оперативная память

Выбор огромен. Предпочтительнее использовать модули памяти от Samsung и Kingston. Файловый сервер не очень требователен к оперативной памяти, поэтому слоты в материнской плате можно занять любыми планками от известного производителя. Пара модулей по 1-2 Гб сейчас очень доступны по цене.

При выборе комплектующих для NAS необходимо опираться на две противоречивых тенденции:

– выбирая недорогую систему с двумя дисками, слабым процессором и небольшим объемом памяти, сложно получить производительный и надежный NAS сервер;

– возможности высокопроизводительных NAS очень часто используются не в полную силу, это особенно касается экс-плуатации в домашних условиях.

Операционные системы для NAS-сервера

FreeNAS (аналоги:Openfiler (основана на Linux), NexentaStor (основана на Solaris), openmediavault (Linux), Pulsar-OS, Open-E, Zentyal). В ссылке 2 образа: для 32 и 64-битных систем.

– WindowsHomeServer 2011

– WindowsServer 2008 R2

– UbuntuServer (для 32 и 64 битных систем)

Выше представлен список операционных систем, которые можно использовать в качестве программной оболочки для NAS. Об установке FreeNAS я писал в этом материале.

Если решили использовать UbuntuServer, то вам придется по вкусу большой депозитарий различных программ, который даст возможность сделать сервер по образу и подобию сервера своей мечты. Если вам сложно настраивать серверную ОС, то вы можете воспользоваться дистрибутивом с графической оболочкой.

Предложу вариант для пользователей мало знакомым с Linux, которым отлично подойдет операционная система WindowsHomeServer 2011 со своей простотой установки и настройки. Тем более, что данный вариант бесперебойно справляется с восстановлением и архивацией данных на компьютере, а также обеспечивает потоковую передачу мультимедиа контента по домашней сети. В представленном ниже видео вы сможете ознакомиться с интерфейсом и функционалом WHS 2011. Кстати говоря, функционал этой ОС можно расширить специальными дополнениями, а ознакомиться с ними вы можете здесь.

Управлять таким сервером можно с других домашних компьютеров с установленным клиентским ПО, которое можно установить, набрав в браузере: \\имя_сервера, но и получить доступ к серверу удаленно через внешний IP. Плюс ко всему вы сможете быстро и просто организовать свой web-сервер, легко расширить свои файлы на телевизор Smart TV, Xbox 360, смартфон и на любой компьютер под управлением Windows XP, WindowsVista и Windows 7. В WindowsHomeServer работают все привычные приложения, которые использовали на WindowsVista и Windows 7.

Собрав и запустив сетевое хранилище (NAS), вы будете обладать следующими преимуществами перед готовыми решениями:

– возможность расширения дискового пространства до-бавлением жёстких дисков SATA. Дополнительные диски могут быть подключены через порт USB, eSATA и дополнительный контроллер

– использование материнской платы не только с Ethernet 1 Гбит/с, а также с модулем WLAN

– диски для расширения не ограниченные по объему

– расширяемая функциональность сервера (любой софт, HTPC).

3. Техническое обслуживание и ремонт сервера

3.1 Техническое обслуживание серверов

Обслуживание серверов - это целый комплекс мер по обеспечению стабильной работы компьютерного оборудования, требующий специализированных знаний и достаточного опыта. Ведь от уровня квалификации специалистов данного профиля может зависеть не только работа конкретного компьютерного оборудования, но и функционирование целой компании.

Техническое обслуживание серверов и сопутствующего оборудования - важное условие качественной и стабильной работы информационных систем. Именно от него зависит сохранность информации и ее защищенность от несанкционированного доступа.

Полное комплексное обслуживание серверов включает в себя множество операций. В первую очередь оно предполагает собственно монтаж, настройку и обслуживание серверов и серверного оборудования.

Перед тем как осуществить монтаж серверного оборудования, подвергаются серьезному анализу все требования, которые имеются к технике. И на их основе выбирается именно тот вид оснащения и конфигурация системы, которые уместны в данном конкретном случае.

Потом осуществляется установка серверного оборудования, его конфигурирование. Затем его подключают и производят запуск. Устанавливается, тестируется, настраивается и начинает использоваться необходимое программное обеспечение.

Когда все необходимые операции будут произведены, в постоянном режиме обслуживания сервера производится:

– непрерывный мониторинг состояния системы и отдельных ее сервисов

– осуществляется поддержка ее работоспособности

– осуществляется проверка основного и резервного электропитания

– необходимо достаточно часто проверять и заменять аккумуляторы

– работу устройств ввода/вывода, к которым относятся клавиатура, мышь, монитор, свитчи для их подключения к системным блокам, провода и разъемы

– регулярно следует осматривать кабели на предмет внешних повреждений

– проверке также подвергается уровень нагрева тепловыделяющих компонентов аппаратуры

– и работа систем вентиляции и кондиционирования - в данном случае крайне важно, чтобы не было никаких помех для охлаждения оснащения

В операции по обслуживанию сервера также входит ремонт оснащения и замена комплектующих в том случае, если нагрузка на сервер будет повышаться.

Также осуществляется проверка правильности настройки сервера, обеспечение хорошей их работы с помощью частой проверки программных и аппаратных составляющих. Особое внимание уделяется управлению правом доступа к секретной информации и периодическое резервное копирование. В связи с этим происходит постоянная проверка работоспособности и износа оборудования резервного копирования.

Одной из целей выполняемых работ по обслуживанию серверов являются защита данных как от внешних опасностей, к примеру, от несанкционированного доступа и вредоносных программ, именуемых вирусами, так и от внутренних, к которым относятся сбои в работе программного обеспечения.

Помимо прочих вышеуказанных процедур при осуществлении обслуживания серверов, обязательных для совершения, также важно проводить периодическую чистку серверов.

В течение определенного времени в серверном корпусе и блоках питания собирается грязь и пыль, от которой крайне важно своевременно избавляться. В противном случае вы можете столкнуться с крайне неприятной ситуацией - перегревом системы. Также крайне важной процедурой является осмотр рабочей способности вентиляторов. Если не совершать вышеуказанные процедуры своевременно, в результате может существенно замедлиться работа серверного оснащения или оно даже придет в негодность. Для того чтобы подобная проблема не возникала, вам следует периодически осуществлять проводить проверку и чистку сервера.

Помимо прочих процедур, в перечень услуг, предоставляемых компаниями, занимающимися обслуживанием серверов, также включены работы:

– по диагностике и аудиту оснащения

Вряд ли для кого-то будет секретом тот факт, что по истечении определенного промежутка времени системы начинают работать медленнее, что становится заметно без определенных замеров времени. В задачи аудита входит повышение производительности систем и произведение перенастройки и модернизации серверного оснащения. Постоянный контроль помогает осуществить диагностику на ранних этапах возникновения неполадок. Благодаря этому не возникают различные критические ситуации при работе системы.

К операциям по обслуживанию сервера причисляют обновление ОС (операционных систем), программ и контрольной панели.

В связи с этим специалист, занимающийся обслуживанием серверов, периодически осуществляет проверку наличия последних обновлений ПО. Важным направлением работы специалиста, занимающегося обслуживанием серверов, является:

– поддержка и администрирование корпоративной почты

Благодаря обслуживанию серверов становится возможной проверка сроков окончания лицензий. Чтобы определить, насколько хорошо будет работать сервер, специалист проверяет его скорость работы, целостность, приходящуюся на него среднюю и пиковую нагрузку, систему дублирования, резервирования и т. д.

В обслуживание серверов входит:

– оптимизация интернет-трафика, которая предполагает ее фильтрацию

– Осуществляется проверка суммарного внешнего трафика, выясняется, какие порты являются открытыми, заполняются устройства массовой памяти

Существует и такой вид обслуживания серверов, как удаленное администрирование.

Он включает в себя управление учетными записями и соответствующими сетевыми ресурсами. Данный вид работ предполагает обслуживание специализированных серверных ролей, к которым относятся ActiveDirectory, ExchangeServer, ISA, SQL и другие.

Дистанционные работы предполагают существенное видоизменение работы, делая работы по обслуживанию сервера удобными как Заказчику, так и Исполнителю, потому что, производится обслуживание серверов в режиме online. Удаленное администрирование предполагает анализ системных журналов и выявление требующих настройки элементов и программных узлов. Как и при обычных работах, контролируются процедуры резервного копирования. Сюда включены, помимо прочего, своевременное обновление операционной системы.

В результате обслуживания серверов появляется возможность наладить бесперебойную работу предприятия, сокращаются до минимума расходы на техобслуживание благодаря применению услуг IT-аутсорсинга. Данные процедуры позволяют обеспечить сохранность, защиту и одновременно доступность важной информации для определенных категорий пользователей.

1.8 

2.2 Основные неисправности и способы их устранения

Довольно часто аппаратное обеспечение сервера выходит из строя, что часто влечет за собой покупку новых комплектующих. Некоторые поломки в несложных устройствах можно устранить самостоятельно. Ниже перечислены основные узлы сервера и его возможные неисправности.

Блок питания. Одно из простейших, но от этого не менее важное устройство, отвечающее за питание компьютера. Не будет работать блок питания, - не будет работать ни одно из устройств. Блок питания достаточно часто выходит из строя, особенно, если в его трудовой книжке уже приличный стаж работы. Иногда поломка блока питания может стать причиной выхода из строя почти всех комплектующих. Основная причина такой неприятности - перепады напряжения. От таких скачков можно обезопасить сервер, купив источник бесперебойного питания, но немногие пользователи это делают. Ввиду того, что блок питания подвержен большим нагрузкам, он имеет небольшой ресурс работы. Поэтому, целесообразно все-таки не ремонтировать его, а купить новый.

Процессор. При стабильных условиях работы это устройство служит довольно долго. Но если Вы решили разогнать его, то это может уменьшить срок его «жизни» почти вдвое. Увы, отремонтировать процессор ни в домашних условиях, ни в сервисном центре не представляется возможности. Поэтому, если Вы решили разгонять устройство, то следите за температурным режимом его работы. Для этого можете использовать специальные утилиты. И, по возможности, замените кулер на более мощный, если это необходимо.

Материнская плата. Самое сложное по компоновке, устройство в компьютере нет. А, как известно, чем сложнее устройство, тем легче оно поддается поломкам. Основные причины выхода из строя этого устройства - это нестабильный ток, подаваемый блоком питания и неаккуратность при замене или установке карт расширения, кулера, процессора и других устройств, устанавливаемых на материнскую плату. Ремонт этого устройства в домашних условиях - очень непростое занятие (практически невозможное). Но, обладая достаточным опытом в ремонтных работах электроустройств, Вы можете самостоятельно припаять поврежденные детали, восстановить внешние дорожки или заменить порты.

Жесткий диск. В нормальных условиях работы жесткий диск служит надежно и достаточно долго. Но, если его использовать, как съемный диск и постоянно таскать, то такой кочевой жизни диск может не выдержать и попросту придти в негодность. Отремонтировать HDD в домашних условиях невозможно. За исключением исправления сбойных участков на магнитных дисках с помощью специальных утилит.

2.3 Ремонт серверов

Безусловно, серверы - серьезная и дорогая техника, наличием которой похвастаться может далеко не каждый. Общеизвестно, что требования к надежности и производительности такого оборудования стоят на первом месте. И производители делают все возможное, чтобы надежность и ресурс такого оборудования были на высоте. Однако, все ломается. Серверы здесь не исключение, хотя, в сравнении с обычными компьютерными комплектующими- реже, гораздо реже.

А, как известно, серверные комплектующие далеко не дешевы. Немаловажным преимуществом такого ремонта является возможность сохранения конфигурации сервера в неизменном виде, что позволяет избежать переустановки и настройки серверного и прочего программного обеспечения, а проделать такую операцию на серверном оборудовании весьма хлопотно и трудоемко. При отсутствии возможности приобретения вышедшей из строя комплектующей, ремонт материнской платы на уровне компонентной пайки, пожалуй, является единственным способом восстановления работоспособности сервера.

Трудно выделить какие-нибудь характерные серверные узлы, которые ломались бы чаще. Здесь все довольно непредсказуемо и очень многое зависит от условий эксплуатации, а также от степени квалификации и заботливости персонала, в чьих руках содержится сервер.

Тем не менее, некоторые моменты выделить можно. В серверах ломаются, как правило, материнские платы, блоки питания и жесткие диски. Остальные серверные узлы выходят из строя довольно редко.

Основные работы при ремонте серверной материнской платы:

– Замена, пайка любых компонентов поверхностного монтажа материнской платы (BGA, SMD)

– Замена, пайка микросхем системной логики, включая ребболинг северных и южных мостов.