Перейти к основному содержимому

2.02. Сервер

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВНЕ ДЛЯ НОВИЧКОВВ РАЗРАБОТКЕ
Разработчику Архитектору Инженеру

Сервер​

Сервер — это центральный элемент цифровой инфраструктуры, лежащий в основе почти всего, что мы делаем в интернете, в корпоративной сети, в облачных сервисах, в онлайн-играх и даже в банкоматах. Его роль похожа на роль электростанции для города: не все видят её напрямую, но без неё остановилось бы почти всё. Понимание сервера — это ключ к пониманию того, как устроен современный цифровой мир. Это не просто «большой компьютер», а особая философия построения систем, ориентированная на надёжность, масштабируемость, служебность и постоянство.

Что такое сервер?​

Сервер — это аппаратно-программный комплекс, предназначенный для предоставления ресурсов, данных и услуг другим устройствам, называемым клиентами. Эта модель взаимодействия называется моделью клиент-сервер. Клиент — это запросчик: браузер, почтовая программа, мобильное приложение, игровой клиент. Сервер — это исполнитель: он принимает запрос, обрабатывает его, формирует ответ и отправляет его обратно. Этот цикл запрос — обработка — ответ повторяется миллионы раз в секунду по всему миру.

Сервер можно рассматривать на двух уровнях: как аппаратное устройство и как программное обеспечение, работающее на этом устройстве. Эти уровни неразрывны, но их стоит различать. Например, физический сервер — это стальной шкаф с процессорами и дисками в дата-центре. Программный сервер — это, скажем, веб-сервер Nginx, запущенный на этом железе и отвечающий за отдачу веб-страниц. Один и тот же физический сервер может одновременно исполнять роли нескольких программных серверов: веб-сервера, почтового сервера и сервера баз данных.

Любой компьютер, на котором запущена программа, готовая принимать и обрабатывать запросы от других устройств в сети, выполняет функцию сервера. Домашний ноутбук может стать файловым сервером для локальной сети, а смартфон — медиа-сервером для телевизора. Однако, когда речь заходит о профессиональных, промышленных решениях, понятие «сервер» приобретает специфические черты, связанные с масштабом, нагрузкой и критичностью задач.

Аппаратное обеспечение сервера​

Аппаратная платформа сервера — это результат многолетней инженерной эволюции, направленной на достижение максимума надёжности и производительности при работе в режиме непрерывной нагрузки. В отличие от настольного компьютера, который проектируется как универсальная машина для взаимодействия с человеком, серверная платформа — это машина для взаимодействия с другими машинами. Это различие в назначении порождает разницу в каждой детали.

Процессоры (CPU)​

Серверные процессоры, такие как Intel Xeon или AMD EPYC, обладают иной архитектурой, чем их настольные аналоги. Они поддерживают гораздо большее количество ядер и потоков — до сотен в одном процессорном модуле. Это позволяет одновременно обрабатывать тысячи запросов без ощутимой потери производительности. Важной особенностью является поддержка многопроцессорных конфигураций: серверные материнские платы могут содержать два, четыре или даже восемь процессорных разъёмов, что создаёт единую вычислительную систему огромной мощности. Процессоры также обладают увеличенными кэшами третьего уровня (L3), ускоряющими доступ к часто используемым данным, и оптимизированы для работы с большим объёмом оперативной памяти.

Оперативная память (RAM)​

Объём оперативной памяти в серверах измеряется десятками, а в крупных системах — сотнями гигабайт или даже терабайтами. Это необходимо для кэширования данных, хранения активных сессий пользователей и размещения больших программных компонентов. Главное отличие — использование памяти с технологией ECC (Error Checking and Correction). ECC-память не просто обнаруживает, но и автоматически исправляет одноразрядные ошибки в данных, возникающие из-за космических лучей, шумов или старения компонентов. Для критически важных систем, таких как банковские транзакции или медицинские базы данных, даже одна невидимая ошибка в памяти может привести к катастрофическим последствиям. ECC — это гарантия целостности данных на аппаратном уровне.

Хранилище данных (Storage)​

Серверы используют специализированные накопители, рассчитанные на круглосуточную запись и чтение. Традиционные жёсткие диски (HDD) для серверов имеют повышенную скорость вращения шпинделя — 10 000 или 15 000 оборотов в минуту — и оптимизированы для работы в RAID-массивах. Твердотельные накопители (SSD), применяемые в серверах, относятся к классу Enterprise или Data Center. Они обладают:

  • Увеличенным ресурсом записи (в десятки и сотни раз больше, чем у потребительских SSD),
  • Поддержкой протокола NVMe для максимальной скорости передачи данных через шину PCIe,
  • Встроенными механизмами защиты от потери данных при отключении питания (Power Loss Protection),
  • Алгоритмами износа, продлевающими срок службы при интенсивной нагрузке.

Горячая замена дисков (Hot-swap) — стандартная функция. Оператор может извлечь неисправный диск из работающего сервера, не выключая его, и вставить новый — система автоматически начнёт восстанавливать данные.

Сетевые интерфейсы​

Сетевая подсистема сервера — это его связь с миром. В то время как обычный ПК обычно имеет один гигабитный Ethernet-порт, сервер оснащён несколькими высокоскоростными портами. Распространены десятигигабитные, двадцатипятинегабитные, сорока- и стограммовые интерфейсы. Некоторые серверы поддерживают агрегацию каналов (Link Aggregation), объединяя несколько физических портов в один логический, что увеличивает общую пропускную способность и обеспечивает отказоустойчивость: при отказе одного кабеля трафик автоматически перераспределяется по оставшимся.

Для высокопроизводительных вычислений (HPC) и систем хранения данных используются специализированные сетевые технологии: InfiniBand или RDMA-over-Converged-Ethernet (RoCE), которые обеспечивают сверхнизкие задержки и прямой доступ к памяти удалённых узлов без участия процессора.

Питание и охлаждение​

Серверы комплектуются избыточными блоками питания (Redundant Power Supplies). Обычно устанавливаются два или более блока, работающих параллельно. При выходе из строя одного из них нагрузка мгновенно перераспределяется на оставшиеся, и сервер продолжает работу без перебоев. Блоки питания поддерживают горячую замену.

Охлаждение — это сложная инженерная система. В серверных шасси устанавливаются группы вентиляторов с независимым управлением. Их скорость регулируется автоматически на основе показаний множества датчиков температуры, расположенных по всему корпусу: на процессорах, чипсете, модулях памяти, дисковых отсеках. Такая система обеспечивает оптимальный баланс между производительностью охлаждения и уровнем шума/энергопотребления.

Форм-факторы​

Серверы выпускаются в нескольких типах корпусов:

  • Tower (башня) — похож на обычный десктопный ПК, используется в небольших офисах или как начальное решение.
  • Rackmount (стойка) — самый распространённый тип. Сервер имеет стандартную высоту, измеряемую в юнитах (U): 1U — около 4.4 см, 2U — 8.9 см и так далее. Такие серверы устанавливаются в стандартные 19-дюймовые стойки, что позволяет разместить десятки или сотни единиц оборудования в компактном дата-центре.
  • Blade (лезвие) — это плата с процессором, памятью и минимальной периферией, вставляемая в специальный шасси-корпус (Blade Enclosure). Шасси обеспечивает питание, охлаждение, сеть и управление для всех лезвий. Это решение экономит пространство и упрощает кабельную инфраструктуру, но менее гибко при апгрейде.

Надёжность как основополагающий принцип​

Серверы проектируются чтобы работать всегда. Цель инженеров — обеспечить так называемые «пять девяток» — 99,999 % доступности в год. Это означает, что суммарное время простоя системы не превышает 5 минут 15 секунд в год. Для сравнения: обычный домашний ПК, включающийся и выключающийся ежедневно, имеет доступность, измеряемую единицами процентов, даже если не ломается.

Достижение такого уровня надёжности — результат системного подхода, пронизывающего все уровни: аппаратный, программный, инфраструктурный и процедурный.

Резервирование​

Резервирование — это активное или пассивное дублирование функциональных блоков, позволяющее системе продолжать работу при отказе одного из них.

  • Блоки питания — как уже упоминалось, обычно устанавливаются два или более. Они работают в режиме N+1 (один запасной на N рабочих) или N+N (полное дублирование). При отказе одного блока нагрузка мгновенно перераспределяется.
  • Жёсткие диски объединяются в RAID-массивы. RAID 1 (зеркало) обеспечивает полное дублирование данных на двух дисках. RAID 5 и RAID 6 позволяют работать даже при отказе одного или двух дисков соответственно, восстанавливая информацию с помощью избыточных данных (паритета).
  • Процессоры и память в высокодоступных системах могут быть организованы в кластерные или SMP-конфигурации, где отказ одного чипа не приводит к полной остановке, а лишь к снижению производительности.
  • Группы вентиляторов и сетевые контроллеры также часто дублируются.

Горячая замена (Hot-swap)​

Горячая замена — это возможность заменить компонент, не останавливая сервер и не прерывая обслуживание клиентов. Работающий сервер — это живой организм, и хирургическое вмешательство в него должно быть максимально щадящим. Диски, блоки питания, вентиляторы, модули памяти (в некоторых системах) и даже процессоры (в больших мэйнфреймах) могут поддерживать эту функцию. Архитектура шасси, прошивка BIOS/UEFI и операционная система тесно взаимодействуют, чтобы обеспечить плавное обнаружение нового компонента и передачу на него нагрузки.

Аппаратный мониторинг и автоматическое восстановление​

Сервер — это объект постоянного наблюдения. Внутри него размещены десятки датчиков:

  • Температуры процессоров, чипсета, памяти, дисковых отсеков;
  • Скорости вращения вентиляторов (тахометры);
  • Напряжения на всех ключевых линиях питания (3.3 В, 5 В, 12 В и др.);
  • Состояния блоков питания (входное напряжение, ток, КПД).

Вся эта информация поступает в специализированный микроконтроллер, называемый BMC (Baseboard Management Controller). BMC — это мини-компьютер внутри компьютера. Он работает независимо от основной системы: питание к нему подаётся даже когда сервер выключен. Через интерфейс IPMI (Intelligent Platform Management Interface) или Redfish администратор может дистанционно:

  • Включить или выключить сервер;
  • Перезагрузить его;
  • Подключиться к виртуальной консоли (как будто сидишь перед монитором);
  • Посмотреть журналы аппаратных событий;
  • Обновить прошивку.

Одна из ключевых функций BMC — сторожевой таймер (Watchdog Timer). Это программный или аппаратный счётчик, который должен регулярно «сбрасываться» операционной системой. Если система зависает и перестаёт отправлять сигнал сброса, таймер истекает, и BMC автоматически инициирует перезагрузку. Это простое, но мощное средство против «зависаний на сутки».

Управление сервером​

Обычное представление о компьютере включает монитор, клавиатуру и мышь. Для сервера этот набор — исключение, а не правило.

Серверу не требуется постоянное подключение к периферийным устройствам. Его предназначение — служить, а не быть объектом прямого взаимодействия. Периферия нужна только в трёх случаях:

  1. Первичная настройка — установка операционной системы, конфигурация сетевых интерфейсов, активация удалённого управления.
  2. Аппаратное обслуживание — диагностика неисправностей, замена компонентов, обновление прошивок.
  3. Аварийное вмешательство — ситуация, когда удалённое управление недоступно (например, сетевой стек операционной системы не запустился).

Для работы в этих режимах существует несколько подходов.

Локальная консоль​

На задней или передней панели сервера обычно есть стандартные разъёмы: HDMI или VGA для видео, USB для клавиатуры/мыши. Подключив их, администратор получает прямой доступ к BIOS/UEFI и к загрузочному меню. Однако в крупных дата-центрах, где тысячи серверов упакованы в стойки, подключать к каждому свой монитор и клавиатуру физически невозможно.

KVM-переключатели​

KVM (Keyboard, Video, Mouse) — это аппаратное устройство, позволяющее одним комплектом клавиатуры, монитора и мыши управлять несколькими серверами. KVM-переключатель подключается к каждому серверу через кабели (часто витая пара с переходниками), а к нему — одна консоль. Администратор переключается между серверами кнопкой, горячей клавишей или через веб-интерфейс. Существуют и KVM-over-IP решения: они транслируют видеосигнал и USB-трафик через сеть, позволяя управлять серверами из любой точки мира, как будто вы физически находитесь в стойке.

Удалённое управление как стандарт​

После первичной настройки сервер переходит в режим головногоless (headless) — без монитора. Вся работа с ним ведётся через сеть:

  • SSH (Secure Shell) — защищённый протокол командной строки. Это основной инструмент системного администратора.
  • Веб-интерфейсы — многие серверные приложения (например, панели управления хостингом) предоставляют графические интерфейсы.
  • API и утилиты командной строки — для автоматизации и интеграции.

Таким образом, физическое расположение сервера становится второстепенным. Он может находиться в соседней комнате, в другом городе или на другом континенте — интерфейс взаимодействия остаётся единым.

Как превратить обычный ПК в сервер​

Технически, любой компьютер можно настроить как сервер. Для этого требуется:

  1. Установить операционную систему с поддержкой сетевых сервисов (например, Linux-дистрибутив или Windows Server).
  2. Настроить статический IP-адрес или использовать динамический DNS.
  3. Запустить нужное серверное программное обеспечение: веб-сервер (Apache, Nginx), файловый (Samba), медиа-сервер (Plex) и так далее.
  4. Открыть соответствующие порты на маршрутизаторе и настроить проброс (port forwarding).
  5. Обеспечить физическую стабильность: надёжное электропитание, охлаждение, резервное копирование.

Однако такой «домашний сервер» будет обладать рядом ограничений.

Почему обычному ПК тяжело работать как серверу​

  • Аппаратная надёжность: Потребительские компоненты не рассчитаны на круглосуточную нагрузку. Диски могут выйти из строя за несколько месяцев интенсивной записи. Блок питания не имеет резервирования.
  • Производительность: При одновременном обслуживании десятков или сотен запросов потребительский процессор быстро достигает предела, начинаются задержки и отказы в обслуживании.
  • Сетевая пропускная способность: Домашний интернет-канал часто имеет асимметричную скорость (например, 100 Мбит/с «вниз» и 10 Мбит/с «вверх»). Серверу нужна высокая исходящая скорость, чтобы отдавать данные клиентам. Домашние тарифы часто запрещают хостинг серверов.
  • Энергопотребление и шум: Работающий 24/7 ПК потребляет много электроэнергии и шумит, что неприемлемо в жилом помещении.
  • Отказоустойчивость: При сбое питания, зависании или аппаратной неисправности домашний ПК остановится, и сервис станет недоступен — до тех пор, пока человек не вмешается.

Такой подход оправдан для обучения, личных проектов или небольших локальных задач. Но для публичных, коммерческих или критически важных сервисов требуется профессиональное серверное оборудование и инфраструктура.

Программное обеспечение сервера​

Аппаратная платформа — это тело сервера. Программное обеспечение — это его разум и воля. Без ПО сервер — лишь дорогой кусок металла и кремния. Программная составляющая определяет, какие ресурсы предоставляются, как они предоставляются и кому.

Серверные операционные системы​

Серверные операционные системы — это специализированные версии ОС, созданные для выполнения одной главной задачи: эффективного и надёжного обслуживания множества клиентских запросов. К ним относятся:

  • Linux-дистрибутивы: Ubuntu Server, CentOS Stream, Rocky Linux, Debian, Red Hat Enterprise Linux (RHEL), SUSE Linux Enterprise Server (SLES).
  • Windows Server: серия операционных систем от Microsoft, включающая выпуски Standard, Datacenter и др.
  • FreeBSD, OpenBSD — Unix-подобные системы, особенно популярные в сетевой инфраструктуре и встроенных решениях.

Основные отличия серверных ОС от клиентских (например, Windows 10/11, Ubuntu Desktop) заключаются в следующем:

  • Минимализм интерфейса: По умолчанию устанавливается только текстовая консоль. Графическая оболочка (GUI) либо отсутствует, либо устанавливается опционально. Это снижает потребление ресурсов (памяти, процессора), уменьшает поверхность атаки (меньше кода — меньше уязвимостей) и упрощает автоматизацию.
  • Ядро, оптимизированное для многозадачности: Планировщик задач в серверном ядре настроен на справедливое и эффективное распределение CPU-времени между сотнями и тысячами процессов. Поддержка большого количества одновременных сетевых соединений встроена на низком уровне.
  • Расширенные механизмы безопасности: Встроенные средства контроля доступа (SELinux, AppArmor в Linux), строгие политики аудита, поддержка шифрования дисков (LUKS, BitLocker), интеграция с корпоративными системами аутентификации (Active Directory, LDAP, Kerberos).
  • Долгосрочная поддержка: Серверные ОС выпускаются с циклом поддержки в 5–10 лет и более. Это означает регулярные обновления безопасности и исправлений без необходимости полной переустановки системы — критически важный фактор для стабильности инфраструктуры.
  • Интеграция с инструментами управления: Поддержка стандартов удалённого управления (SNMP, IPMI, Redfish), встроенные агенты для мониторинга (например, Zabbix Agent, Prometheus Node Exporter), API для автоматизации (Ansible, Puppet, Chef).

Серверная ОС — это не среда для работы пользователя. Это платформа для запуска и сопровождения специализированных приложений: веб-серверов, баз данных, почтовых систем, файловых хранилищ.

Серверные приложения​

Каждый сервер обычно выполняет одну или несколько узкоспециализированных ролей. Эта специализация отражается в выборе программного обеспечения.

  • Веб-сервер (Apache HTTP Server, Nginx, Microsoft IIS) — программа, принимающая HTTP- и HTTPS-запросы от браузеров и отдающая HTML-страницы, изображения, скрипты. Он может выступать как «фронтенд»: принимать запросы и передавать их на «бэкенд»-приложение (например, на Python- или Java-сервис).
  • Почтовый сервер (Postfix, Exim, Microsoft Exchange) — комплекс программ для приёма, хранения, маршрутизации и доставки электронной почты. Он состоит из компонентов: MTA (Mail Transfer Agent) — маршрутизирует письма между серверами, MDA (Mail Delivery Agent) — доставляет письмо в почтовый ящик пользователя, IMAP/POP3-сервер — позволяет клиентам забирать почту.
  • Файловый сервер (Samba для совместимости с Windows, NFS для Unix-систем, FTP-серверы) — предоставляет общий доступ к файлам и папкам по сети. Он управляет правами доступа, контролирует блокировки файлов и обеспечивает целостность при одновременной работе нескольких пользователей.
  • Сервер баз данных (СУБД) (PostgreSQL, MySQL, MariaDB, Microsoft SQL Server, Oracle Database) — это ядро, управляющее структурированными данными. Он обеспечивает хранение, поиск, вставку, обновление и удаление записей с соблюдением правил ACID (атомарность, согласованность, изолированность, долговечность). СУБД — это не просто «таблицы», а мощная система, поддерживающая индексы, транзакции, репликацию, резервное копирование на лету.
  • Игровой сервер — программа, реализующая логику игры: физику взаимодействия, позиции игроков, состояние мира. Он синхронизирует действия всех участников, проверяет честность, предотвращает читерство. Игровой сервер часто разделяется на матчмейкинг-сервер (подбор игроков), матч-сервер (проведение конкретной игры) и мастер-сервер (глобальное состояние мира).
  • DNS-сервер (BIND, PowerDNS) — отвечает на запросы имён. Он переводит доменные имена (например, spirzen.ru) в IP-адреса, позволяя клиентам находить нужные серверы в интернете.
  • Прокси- и кэширующие серверы (Squid, Varnish, Nginx в режиме reverse proxy) — выступают посредниками. Они могут фильтровать трафик, ускорять доступ к часто запрашиваемым ресурсам (кэширование), балансировать нагрузку между несколькими серверами.

Каждое из этих приложений — это отдельная инженерная система со своей конфигурацией, метриками производительности и методами мониторинга. Сервер может одновременно выполнять несколько ролей (например, веб-сервер и СУБД), но в промышленных средах предпочитают разделять нагрузку: один сервер — одна основная функция. Это упрощает масштабирование, диагностику и безопасность.

Модели развёртывания​

Современные технологии позволяют запускать серверное ПО на «голом железе» (bare metal) и в более гибких, изолированных и управляемых средах. Это эволюция абстракции: от физического — к виртуальному — к контейнерному.

Выделенный (физический) сервер​

Выделенный сервер — это отдельное физическое устройство, целиком предоставленное одному клиенту или задаче. Владелец имеет полный контроль над оборудованием: может устанавливать любое ПО, настраивать BIOS, заменять компоненты. Это решение обеспечивает максимальную производительность, предсказуемость и безопасность. Используется для высоконагруженных проектов, критически важных систем, специфического оборудования (например, GPU-серверов для машинного обучения).

Виртуальный сервер (VPS, VDS)​

Виртуальный сервер создаётся с помощью технологий виртуализации (KVM, VMware ESXi, Hyper-V, Xen). На одном физическом сервере запускается гипервизор — специальная программа, которая разделяет ресурсы железа (CPU, RAM, диски, сеть) на независимые виртуальные машины (ВМ). Каждая ВМ получает:

  • Своё виртуальное «железо» (vCPU, vRAM),
  • Свою виртуальную сетевую карту с уникальным MAC- и IP-адресом,
  • Свои виртуальные диски (файлы на физическом хранилище),
  • Полностью изолированную операционную систему.

Для пользователя виртуальный сервер выглядит и ведёт себя как физический. Преимущества:

  • Гибкость: можно быстро создать, клонировать, удалить сервер.
  • Экономия: ресурсы одного мощного сервера используются более эффективно.
  • Отказоустойчивость: при аппаратной неисправности ВМ можно мгновенно перенести на другой хост (live migration).

Контейнер​

Контейнер — это следующий шаг в миниатюризации и стандартизации. В отличие от виртуальной машины, контейнер не включает в себя ядро операционной системы. Он использует ядро хоста, но изолирует приложение и его зависимости в отдельном окружении с помощью технологий ядра Linux: cgroups (ограничение ресурсов) и namespaces (изоляция процессов, сети, файловой системы).

Самый популярный инструмент для работы с контейнерами — Docker. Контейнер описывается Dockerfile — инструкцией, в которой задаётся базовый образ, копируются файлы приложения, устанавливаются зависимости и указывается команда запуска. Результат — лёгкий, переносимый образ размером от нескольких мегабайт до гигабайта.

Преимущества контейнеров:

  • Скорость запуска: контейнер стартует за секунды, тогда как ВМ — за минуты.
  • Экономия ресурсов: отсутствие гостевой ОС экономит память и CPU.
  • Идемпотентность: контейнер всегда запускается в одном и том же состоянии, независимо от хоста.
  • Микросервисная архитектура: приложение разбивается на независимые сервисы (веб, API, база данных), каждый — в своём контейнере. Это упрощает разработку, тестирование и масштабирование.

Контейнеры управляются оркестраторами: Kubernetes, Docker Swarm. Они автоматически распределяют контейнеры по серверам, отслеживают их состояние, перезапускают при падении, масштабируют по нагрузке.

Контейнер — это способ упаковки и запуска серверного приложения внутри сервера (физического или виртуального). Современный сервер часто представляет собой кластер машин, на которых работают тысячи контейнеров, управляющихся автоматически.

Мэйнфрейм​

Мэйнфрейм (mainframe) — это особый класс вычислительных систем, представляющий собой вершину инженерной мысли в области масштабируемости, безотказности, безопасности и обработки транзакций в реальном времени.

Происхождение термина восходит к 1960-м годам, когда IBM представила систему IBM System/360 — первую линейку совместимых компьютеров разной мощности. Слово mainframe означало «основная рама» — стальной каркас, в который устанавливались блоки памяти, процессоры и ввода-вывода. Сегодня термин закрепился за целым классом систем, производимых в основном IBM (серии IBM Z и IBM LinuxONE), и в меньшей степени — другими вендорами.

Где работают мэйнфреймы?​

Мэйнфреймы существуют и сейчас. На них работают:

  • Банковские системы (обработка межбанковских переводов, начисление процентов, ядра учёта),
  • Системы авиакасс (бронирование билетов у авиакомпаний),
  • Пенсионные и страховые фонды,
  • Налоговые и таможенные службы,
  • Крупнейшие ритейлеры (учёт складских операций в реальном времени).

Они обрабатывают миллиарды транзакций в день. Например, одна система IBM Z может выполнять до 13 миллиардов зашифрованных транзакций в сутки.

Что делает мэйнфрейм уникальным?​

  • Масштаб процессора: Современные IBM Z имеют до 200 процессорных ядер, объединённых в единую симметричную многопроцессорную систему (SMP) с общей памятью объёмом до 40 ТБ. Это не кластер из отдельных машин — это единый вычислительный комплекс, где все ядра видят всё содержимое памяти с одинаковой задержкой.
  • Ввод-вывод как искусство: Архитектура z/Architecture предусматривает десятки тысяч каналов ввода-вывода, способных одновременно обслуживать сотни тысяч дисков и сетевых интерфейсов. Подсистема ввода-вывода спроектирована так, чтобы не создавать «узких мест» даже при полной загрузке.
  • Непрерывность как норма: Мэйнфреймы поддерживают Live Partition Mobility — перемещение работающей операционной системы (включая приложения и пользовательские сессии) с одного физического шасси на другое без остановки. Обновление прошивки, замена компонентов — всё это делается «на ходу».
  • Безопасность на уровне кремния: Встроенные криптографические ускорители (CPACF, Crypto Express) выполняют шифрование/дешифрование без нагрузки на основные ядра. Функция Pervasive Encryption позволяет шифровать все данные — в памяти, на диске, в сетевом трафике — без изменения приложений. Есть специальные режимы исполнения (например, Secure Execution), где данные защищены даже от администратора физической машины.
  • Совместимость на десятилетия: Программа, написанная для System/360 в 1964 году, может быть запущена на современном IBM Z без изменений. Это не эмуляция — это аппаратная поддержка устаревших инструкций. Для банков и госструктур, где стоимость миграции измеряется миллиардами, такая совместимость — не роскошь, а необходимость.

Мэйнфрейм — это живая, развивающаяся платформа, адаптированная к современным вызовам: облачные сервисы (IBM Z Cloud), аналитика в реальном времени (z/OS Analytics), машинное обучение (z/OS Machine Learning). Он остаётся «сердцем» критических информационных систем мира.

Локальный сервер и удалённый сервер​

Различие между локальным и удалённым сервером — в географии, владении и модели ответственности.

####*Локальный сервер

Локальный сервер физически находится в том же помещении, что и его пользователи или администратор. Это может быть:

  • Сервер в шкафу офиса,
  • Сетевое хранилище (NAS) под столом,
  • Домашний ПК с включённым FTP-сервером.

Преимущества:

  • Полный контроль над оборудованием и окружением,
  • Минимальные сетевые задержки (латентность),
  • Отсутствие зависимости от внешних провайдеров,
  • Простота физического доступа при обслуживании.

Недостатки:

  • Высокая стоимость владения: покупка, обслуживание, электропитание, охлаждение, резервное копирование, физическая безопасность,
  • Ограниченная масштабируемость: чтобы добавить мощности, нужно покупать новое «железо»,
  • Ответственность за отказоустойчивость лежит полностью на владельце,
  • Риск локальных катастроф: пожар, затопление, отключение электричества.

Удалённый сервер​

Удалённый сервер находится в специализированном дата-центре, которым управляет сторонняя организация: хостинг-провайдер, облачный оператор (AWS, Google Cloud, Yandex Cloud), или корпоративный ИТ-отдел.

Преимущества:

  • Отказоустойчивая инфраструктура «из коробки»: резервные линии электропитания (дизель-генераторы, ИБП), системы пожаротушения, охрана, климат-контроль,
  • Высокая пропускная способность канала и низкая задержка до магистральных сетей интернета,
  • Гибкость тарифов: можно арендовать ресурсы по мере необходимости (pay-as-you-go),
  • Профессиональная поддержка 24/7,
  • Легко масштабировать: нажать кнопку — и добавить ядра, память, дисковое пространство.

Недостатки:

  • Потеря прямого контроля над «железом»,
  • Зависимость от провайдера (технические сбои, политические решения, банкротство),
  • Потенциальные ограничения по законодательству (хранение персональных данных, география размещения),
  • Сетевые задержки при взаимодействии с сервером (особенно критично для интерактивных приложений).

Выбор между локальным и удалённым сервером — это выбор модели управления рисками и ресурсами. Малый бизнес часто выбирает облачные решения для экономии и простоты. Крупные банки могут комбинировать: критические системы — на локальных мэйнфреймах, веб-интерфейсы и аналитику — в облаке.