Server und Storage – Grundlagen
INHALT
Was ist ein Server?
Wozu werden Server benötigt (Was macht ein Server?)
Woraus besteht ein Server? (Was sind die Bauteile eines Servers?)
Was ist Speicher bzw. Storage?
Autor
Technischer Redakteur
HPE DL385 Gen10 Plus v2
Was ist ein Server?
Leistungsstarker Netzwerkcomputer mit hoher Ausfallsicherheit durch mehrfach vorhandene (redundante) und im Betrieb auswechselbare, langlebige Komponenten in Industriequalität, der seine Ressourcen für andere Computer oder Programme meist über ein Netzwerk bereitstellt. Es wird unterschieden zwischen verschiedenen Bauformen, wie Rack-Server für Server-Schränke (z. B. in Rechenzentren), Tower-Server, die eher für Büroumgebungen geeignet sind, und Blade-Server, die im Grunde keine eigenständigen Server sind, sondern für bestimmte Anwendungen konfigurierte und in der Ausstattung auf das Wesentliche reduzierte Einschubeinheiten, die erst im dazugehörigen Gehäuse mit anderen benötigten Komponenten ein funktionsfähiges System bilden. Blade-Server sind sehr schmal und dadurch gut geeignet für die Unterbringung in Server-Schränken (Racks).
Lenovo ThinkSystem SR650 V2
Wozu werden Server benötigt (Was macht ein Server?)
Je nach Einsatzzweck und Verwendung gibt es unterschiedliche Server. Zum Beispiel stellen Datei-Server mehreren Benutzer über ein Netzwerk aus Rechnern Daten bereit. Datenbank-Server dienen dem Zugriff auf elektronische Verwaltungssysteme (Datenbanken) für die effiziente Verwaltung und Bereitstellung großer Datenmengen für Nutzer oder Programme, und E-Mail-Server empfangen, senden und leiten E-Mails weiter etc.
Ferner gibt es u. a. Domain Controller, Web-Server und Terminal-Server. Letztlich kommt heutzutage keine Organisation, ob Behörde, Regierung oder Unternehmen, ohne Server aus, um Daten zu verwalten. Im privaten Sektor werden ebenfalls Server eingerichtet, um zum Beispiel eine eigene Website zu betreiben, die rund um die Uhr ohne Ausfälle online ist.
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Fujitsu Primergy RX2530 M6
Woraus besteht ein Server? (Was sind die Bauteile eines Servers?)
Die wesentlichen Komponenten von Servern sind Mainboard, CPU, Kühler, Lüfter, Arbeitsspeicher, Festplatten, RAID-Controller, Adapterkarten für Netzwerk, Storage, etc., DVD-Laufwerk und Netzteil(e).
Das Mainboard ist das (fast) alles miteinander verbindende Rückgrat des Servers und stellt die Infrastruktur bereit. Diese zentrale Platine verbindet die Serverkomponenten ähnlich wie ein Straßennetz die Gebäude einer Stadt.
Die Central Processing Unit (CPU) bzw. der Prozessor (oder Chip) ist das „Herzstück“ des Servers. In dieser zentralen Steuer- und Recheneinheit werden die Informationen verarbeitet. Dabei entsteht durch viele Millionen Ein- und Ausgaben pro Sekunde eine mitunter beachtliche Wärmeentwicklung, die vom auf dem Prozessor befindlichen Prozessorkühler in Schach gehalten wird, um Überhitzungen und Schäden zu vermeiden. Der Wärmeabtransport vom Kühler wird durch einen oder meist mehrere Lüfter unterstützt.
Auf der CPU befindet sich der Arbeitsspeicher bzw. RAM (Random Access Memory) für die Verarbeitung aktuell stattfindender Rechenvorgänge, die zu diesem Zweck kurzzeitig zwischengespeichert werden müssen. RAM bildet die Schnittstelle zwischen CPU und Langzeitspeicher. Dieser kann eine mechanisch drehende magnetisch beschreibbare Festplatte, auch Hard Disc Drive (HDD) genannt, oder eine auf Halbleiterelementen basierende, nichtflüchtige Solid-State-Disc (SSD) sein.
RAID-Controller sind logische Speicherverbünde unterschiedlicher Gestaltung, um Datenverlusten vorzubeugen, die durch Ausfall von Speichermedien entstehen könnten. Dabei werden die Daten auf den vorhandenen Speichermedien zum Beispiel doppelt vorgehalten bzw. gespiegelt und/oder in Stücken (Stripes) mit oder ohne Paritätsregelung aufgeteilt und vom RAID-Controller (Hardware oder Software) verwaltet und ausgeführt. Ist eine Festplatte defekt, sind die darauf befindlichen Daten nicht verloren, da sie im RAID-Verbund des Servers zusätzlich an anderer Stelle gesichert sind.
Um Server mit anderen Geräten bzw. Servern zu Netzwerken verbinden, werden Adapterkarten oder Netzwerkkarten eingesetzt, die den Datenverkehr im Netzwerk organisieren. Dies erfolgt mittels Schnittstellenprotokolle bzw. -standards für Local Area Network bzw. LAN (kabelgebunden) oder Wireless Local Area Network bzw. WLAN (nicht kabelgebunden). Auch Adapterkarten sind bei Servern austauschbar, während sie bei PCs in der Regel integrierter Bestandteil des Mainboards sind. Die Energieversorgung des gesamten Servers übernimmt das Netzteil. Für Ausfallsicherheit haben Server redundante Netzteil-Steckplätze bzw. Netzteile, die im laufenden Betrieb ausgetauscht werden können (Hot-Plugging). Des Weiteren enthalten Server ein DVD-Laufwerk und Schnittstellen für Tastatur und Monitor.
Innenleben eines Servers
Was ist Speicher bzw. Storage?
Um Daten dauerhaft zu speichern, gibt es im Wesentlichen drei Lösungen:
1. Direct Attached Storage (DAS)
2. Network Attached Storage (NAS)
3. Storage Attached Network (SAN)
DAS bezeichnet ein Speichermedium, das per Kabel und Schnittstelle [Serial Attached Small Computer System Interface (Serial Attached SCSI bzw. SAS) oder FibreChannel Point-toPoint, (FC-P2P)] direkt an einen Server angeschlossen ist (z. B. externe Festplatte), während NAS ein über ein Netzwerk und dem Protokoll iSCSI (internet Small Computer System Interface), NFS (Network File System) oder SMB (Server Message Block)] verbundenes Speichermedium bezeichnet. Ein SAN wiederum ist ein Speicher, der über ein Netzwerk und per SCSI, SAS oder SATA mit mehreren Servern verbunden ist.
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Dell EMC Storage
Neuere Versionen nutzen die heutigen Leistungsmöglichkeiten der IT, um Storage als virtualisierte SAN-Speicher oder SDS (Software-Defined Storage) auszuführen. Dabei werden entweder Speichermedienkapazitäten logisch zusammengeführt und virtuell als ein Speicher mit virtuellen Speichereinheiten dargestellt (virtuelles SAN bzw. vSAN) oder per „Softwareschicht“ eine Trennung zwischen Speicher(-Software) und darunterliegender Hardware realisiert (SDS), um mehr Potenzial und Leistung der zugrundeliegenden Speichermedien abzurufen.
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Woraus besteht ein Server? (Was sind die Bauteile eines Servers?)
Was ist Speicher bzw. Storage?
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Mark Dorn