Подойдет ли серверная память в обычный компьютер

Что такое сервер и чем он отличается от обычного компьютера

Приветствую, друзья!

Сегодня мы поговорим о серьезных «железках», устроенных покруче, чем бытовой компьютер.

Аппаратный и программный сервер

Многие из нас слышали умное слова «сервер» и «файл-сервер» и словосочетания «почтовый сервер», «выделенный сервер» и т. п.

В этой статье мы ознакомимся с тем, что такое сервер, как он устроен, и чем отличается от бытового или офисного компьютера.

Слово server образовано от английского термина to serve (обслуживать). Таким образом, сервер — это «обслуживатель».

Обслуживать можно на аппаратном («железном») и программном уровнях.

Поэтому понятие server включает в себя два — «аппаратный сервер» и «программный сервер».

Сразу укажем первое отличие сервера от персонального компьютера (ПК). На персональном компьютере постоянно работает пользователь. А сервер (аппаратный), в большинстве случаев, стоит тихонечко в отдельной комнате и работает самостоятельно.

Обычный пользователь за ним не работает, к нему только иногда подсаживается системный администратор — для настройки или иных служебных манипуляций.

Он обязательно включен в локальную сеть (а иначе как он будет обслуживать клиентские запросы?) Поэтому на него можно зайти с любого компьютера из этой сети (при соответствующих настройках, разумеется).

Аппаратный сервер, в отличие от ПК, работает круглосуточно и семь дней в неделю.

Программный сервер

Программный сервер — это программный комплекс, обслуживающий запросы клиентов.

Эта идеология подразумевает наличие двух частей программного комплекса — серверную и клиентскую. часть — серверная. Она располагается на аппаратном сервере (физически — на его жестком диске).

Такую идеологию используют многие программы, в частности, бухгалтерские. На сервере хранится основная часть программы и базы данных пользователей. Пользователь взаимодействует с основной частью посредством клиентской части, расположенной на своем компьютере.

В основном модуле могут работать одновременно несколько (или много) клиентов. Поэтому аппаратная часть должна обладать необходимой вычислительной мощностью. В зависимости от вида программного сервера, к аппаратной части  могут предъявляться различные требования.

Любая поисковая система имеет в своем составе и почтовый сервис. В настоящее время завести себе почтовый ящик (или даже несколько) на сервере не проблема.

Существует такое понятие как «файл-сервер». Это хранилище многих файлов, куда разрешен доступ многим пользователям.

Файлов может быть очень много, поэтому аппаратная часть должна обладать большой дисковой памятью.

Сразу отметим, что сервер может месяцами работать без выключения. Поэтому он должен иметь гораздо более надежное аппаратное обеспечение. Повышенная надежность обеспечивается, в частности, более качественными и дорогими комплектующими.

Оперативная память

Используется память с контролем четности ECC (Error Correction Code). Дело в том, что всегда существует какая-то ненулевая вероятность ошибки в оперативной памяти.

Одна дело, когда ошибка или сбой случится на компьютере пользователя, когда он работает с собственным приложением (а не на сервере). Цена такой ошибки чаще всего невелика.

Другое дело, когда на сервере «потеряется» чья-то транзакция на миллион долларов.

С ошибками на сервере борются и аппаратными средствами, применяя избыточное кодирование данных. Информация снабжается дополнительными (служебными) битами, что позволяет обнаруживать и исправлять некоторые (а не все возможные!) наиболее вероятные ошибки.

Такие модули  памяти, в отличие от обычных,  имеют нечетное количество микросхем.

Так, в обычных модулях, применяемых в обычных или офисных компьютерах, устанавливают чаще всего 8 микросхем. В серверных модулях устанавливают 9 микросхем.

Серверная память при одинаковом объеме и скорости стоит существенно дороже обычной.

Винчестеры

К серверу одновременно могут обращаться несколько пользователей. Поэтому от сервера, помимо высокой надежности требуется и повышенное быстродействие. В серверах применяются как обычные (электромеханические), так и твердотельные SSD (Solid State Drive) накопители.

Последние обладают повышенным быстродействием, но они гораздо более дороги (при одинаковом объеме). SSD накопители не содержат вращающихся частей. Данные записываются в ячейки полупроводниковой памяти. Сразу отметим, что записать данные в ячейку памяти SSD накопителя можно ограниченное (хотя и большое) число раз.

Для сокращения времени доступа к данным в серверах используют электромеханические винчестеры с высокой скоростью вращения шпинделя — до 15 000 об/мин. Такие винчестеры греются сильнее, поэтому проблема отвода тепла становится еще более актуальной.

Как правило, винчестеры в серверах обладают возможностью «горячей» замены (hot swop), т. е. без  выключения питания.

Выключение и последующее включение сервера — это не всегда быстрая процедура. Сервер «не любит» выключений.

Иной раз для введения его в работу требуется повышенный расход нервных клеток Возможность «горячей» замены обеспечивается специальной конструкцией «кармана» для винчестера.

При вытаскивания накопителя сначала размыкаются контакты питания, а потом уже информационные. При установке в первую очередь замыкаются контакты питания, а потом уже информационные.

Резервирование

В серверах всегда осуществляется резервирование. Для этого существует так называемый RAID (Redundant Array of Independent Disks, избыточный массив жестких дисков).

Информационные файлы дублируются определенным образом. Способов дублирования может быть несколько, поэтому существует RAID-0, -1, -2, -3, -4, -5 и -6.

Теперь, даже если какой-то винчестер выйдет из строя — информация не потеряется.

Для конфигурации RAID существует аппаратный контроллер. Это то, чего чаще всего нет в бытовых или офисных компьютерах Контроллер RAID (точнее, та его часть, которая хранит конфигурацию) может иметь собственный источник резервного питания — аккумулятор небольшой емкости.

Охлаждение

Сервер содержит минимум два процессора, в каждом из которых может быть по нескольку ядер, несколько винчестеров, модулей памяти.

Все это добро потребляет достаточно много энергии. Поэтому серверу требуется эффективная система охлаждения.

Охлаждение осуществляется с помощью с помощью радиаторов и вентиляторов, как и в обычном ПК. Помимо вентиляторов, установленных в блоке (блоках) питания, устанавливаются несколько дополнительных вентиляторов.

Систем охлаждения организована так, что обдуваются не только радиаторы процессоров и чипсета, но и — обязательно! — винчестеры.

Все вентиляторы содержат в себе датчики числа оборотов. Имеется также несколько термодатчиков.

При увеличении температуры внутри сервера система управления увеличивает обороты вентиляторов для более интенсивного охлаждения.

В заключение отметим, что для увеличения силы воздушного потока вентиляторы могут дублироваться.

Для этого вентиляторы устанавливаются вплотную друг к другу и дуют общим воздушным потоком. При неисправности вентилятора схема управления может подавать звуковой сигнал или выводить служебные сообщения на экран монитора.

В этом месте сделаем паузу. Во второй части статьи мы познакомимся с блоками питания, конструктивным исполнением серверов и некоторыми тонкостями, о которых не все знают. Не пропустите!

С вами был Виктор Геронда.

До встречи на блоге!

Источник: https://vsbot.ru/komputery/chto-takoe-server-i-chem-on-otlichetsa-ot-obychnogo-computera.html

Чем отличается серверная оперативная память от обычной DDR

Доброго времени суток, мои дорогие читатели и я снова рад общению с вами. Сегодняшнюю тему нельзя назвать популярной, ведь она как бы ни касается обычных ПК. Но по факту вопрос, чем отличается серверная оперативная память от обычной RAM стал все чаще волновать рядовых пользователей.

Я бы связал это с неудачными попытками апгрейда, основанными на логичном предположении о том, что железо для техники, работающей в круглосуточном режиме, будет качественней и надежней. Но по факту, серверная аппаратная часть – это компоненты с узкой специализацией. Поэтому, давайте разбираться.

Между сервером и обычным рабочим или игровым ПК имеется существенная разница, обусловленная ответственностью за решаемые задачи. Поэтому требования к устанавливаемому железу в корне отличаются.

Для серверного оборудования, работающего 24 часа ежесуточно, оно должно быть не просто надежным, а отказоустойчивым. В серверной DDR памяти это обеспечивается разными способами.

Аппаратная поддержка

В частности на серверах устанавливается регистровая оперативная память, отличающаяся от обычной наличием дополнительной микросхемы, выполняющей роль буфера.

Она меньше по размеру, размещается в центре планки, поэтому вы легко сможете отличить такой модуль. Обычно, на каждые 8 рядовых чипов устанавливается 1 буферный.

Для чего это нужно?

Дело в том, что на современных материнских платах контроллер оперативки является неотъемлемым компонентом процессора.

Эту функцию и выполняет буфер модуля серверной регистровой памяти. Не будь его, процессор сервера при интенсивной работе мог бы запросто выйти из строя.

Программный способ

В процессе считывания информации с микросхем памяти может иметь место ошибка, обусловленная воздействием внешних факторов. Не удивляйтесь, нейтроны космического и мощного электромагнитного излучения способны запросто изменить состояние бита памяти.

Чтобы минимизировать последствия такой ситуации используется функция корректировки ошибочного кода ECC (Error Correcting Code), которая так же применяется некоторых отдельных модификациях обычной памяти.

Используемый в ней алгоритм способен математическими методами обработки цифрового кода самостоятельно обнаруживать и исправлять ошибки.

Стоит ли говорить, насколько это важно для стабильной работы сервера?

Запомните: только регистровая память может быть серверной, а уже ECC является ее обязательным компонентом. Обозначается планка серверной памяти буквами в маркировании «R» или «REG», что значит «Registered». Сам тип такой оперативки называется -DIMM (Full Buffered).

Так же стоит добавить, что отказоустойчивость серверной оперативки обеспечивается не только вышеперечисленными способами.

Это позволяет за короткий срок выявить дефектные модули. Если их количество больше положенного (2 планки из 10 000 шт.), то бракуется вся партия.

Отличия, имеющие значение

Как видите, надежность серверной оперативной памяти просто поражает и вполне естественно, что некоторые пользователи желают использовать ее на обычном компе. Но, дорогие мои друзья, здесь есть несколько нюансов и я хочу, чтобы вы о них знали:

• Обмен информацией через буфер потребует от процессора дополнительных тактов работы, кроме того задействуется алгоритм ЕСС что так же требует дополнительного времени на обработку. В итоге серверная память демонстрирует гораздо меньшую скорость работы;

• Вы прекрасно понимаете, что наличие дополнительных чипов и высокие требования к качеству/надёжности изделия существенно влияют на конечную стоимость изделия. Поэтому цена серверной памяти намного выше обычной;
• И напоследок, главная информация для тех, кто желает узнать: будет ли работать на обычной материнке регистровая память? Будет. Но не на каждой. И серверные и игровые MotherBoardы вмещать в себя много оперативки. Именно они могут обладать способностью работать с RAM-буфером. Эта технология позволяет существенно увеличить объем оперативной памяти, не создавая дополнительной нагрузки на процессор. Поэтому всегда уточняйте технические характеристики вашей материнки и, возможно, у вас получится установить на ПК надежную серверную память.

Вот и все отличия серверной оперативной памяти. Их не так и много, но они весьма существенные.

На этом заканчиваю свой рассказ и прощаюсь с вами. Надеюсь вскоре порадовать вас новыми интересными статьями.

До встречи и всех вам благ!

Источник: http://profi-user.ru/dram/

Оперативная память сервера – установить и не потерять в производительности

Правила подбора и размещения модулей DIMM приводятся для систем на процессорах Intel Xeon E5 v3, v4, Xeon Scalable

   Подсистема оперативной памяти — важнейшая составляющая, от которой зависит производительность  сервера и его эффективность.

В иерархии хранения оперативная память стоит на втором месте после внутренних кэшей процессоров как по скорости, так и по стоимости хранения единицы информации.

Неэффективное ее использование существенно влияет на производительность, а значит – на отдачу от вложенных средств как на этапе покупки сервера, так и во время всего срока его эксплуатации.

Понятно, что подсистема оперативной памяти просчитывается еще на этапе принятия решения о покупке сервера. Но подчас загодя предсказать ее необходимый объем проблематично.

К тому же, объем и состав программного обеспечения, устанавливаемый на сервер, может существенно измениться уже при вводе его в эксплуатацию, не говоря уже об изменениях во времени.

Ревизия и перестройка подсистемы должны проводиться регулярно, поскольку эти мероприятия позволят сохранять эффективность эксплуатации системы. Они могут потребоваться при изменении нагрузки на сервер в результате:

• изначальных ошибок в оценке необходимых ресурсов;
• повышения объема выполняемых компанией задач в результате роста;
• повышения требований к аппаратным ресурсам при обновлении установленного программного обеспечения;
• ввода новых инструментов, функций или расширении спектра услуг в компании

Основные характеристики подсистемы памяти

Ряд характеристик необходимо учитывать как при проектировании будущего сервера, так и при его перестройке – апгрейде или восстановлении (ремонте).

Объем оперативной памяти

Сверху объем оперативной памяти сервера ограничен количеством слотов DIMMв системе и максимальным объемом одного модуля того типа, который поддерживается процессорами системы. Снизу – только финансовыми возможностями компании.

В идеале – общий объем оперативной памяти при штатной загрузке системы не должен быть занят более, чем на 75%. Отдельные пики загрузки, если они непродолжительны, не существенно повлияют на производительность.

Низкая загруженность системы говорит о неэффективно вложенных средствах.

А полная занятость оперативной памяти приводит к процессам вытеснения задач (swap), связанных с переносом части данных из оперативной памяти в дисковую и обратно за счет файлов подкачки – что кардинально снижает производительность сервера.

Уровень занятости физической оперативной памяти можно проверить различными встроенными в операционную систему мониторами производительности. Важно! Рассматривать необходимо именно физическую память, без учета файлов подкачки

Тип модулей

Тип модулей DIMM, поддерживаемых системой, жестко определяется типом установленных в сервер процессоров и описан в инструкции по эксплуатации или на сайте производителя. Это касается как собственно типа – DDR3, DDR4, буферизации модулей — буферизованная, регистровая, и системы исправления ошибок – ECC

Отдельный класс модулей памяти – LRDIMM, 3DS LRDIMM. Это модули повышенной емкости с оптимизированной за счет внутренних регистров нагрузкой на шину памяти.

Так как внутренняя структура модулей этого типа существенно отличается от обычной RDIMM, одновременная установка DIMM разного типа в системе невозможна.

Ни в каких сочетаниях.

Тактовая частота шины

Тактовая частота модулей памяти DIMM должна соответствовать максимальной частоте шины, поддерживаемой встроенным в процессор контроллером памяти – то есть, тоже определяется используемым процессором.

https://www.youtube.com/watch?v=d65zoOPdAMo

В серии XeonE5 младший процессор XeonE5 v4 – E5-2609v4 поддерживает частоты шины 1600/1866 МГц, средний E5-2630v4 — 1600/1866/2133 МГц, а более старшие, например E5-2650v4  — 1600/1866/2133/2400 МГц

В серии XeonScalable: Bronze3104 и 3106 поддерживает частоту 2133 МГц, Silver 4108 и 4110 — 2400 МГц, Gold 6130 – 2666 МГц.

В конфигурациях 2 модуля на канал (2DPC) и 3 модуля на канал (3DPC) серверов на процессорах XeonE5 с каждым добавлением DIMM в канал, на ступень уменьшается частота шины.

Добавляем третий – канал настраивается на частоту 1866 МГц

Процессоры XeonScalable позволяют устанавливать до двух модулей DIMM на канал, снижения частоты шины при этом не происходит.

Модули DIMMс частотой большей, чем тактовая частота шины, установленная процессором, могут корректно работать в системе, но не наоборот.

Конфигурация — расположение модулей DIMM в слотах

Особенности работы контроллера (или контроллеров) памяти процессора приводят к тому, что число и карта расположения модулей DIMM в конкретных слотах сервера может сильно повлиять на его производительность.

Несбалансированная конфигурация может иметь только 16% от потенциальной пропускной способности шины памяти.

И добиться такого ухудшения характеристик можно довольно легко – лишь установив модуль DIMM в соседний слот, или добавив пару модулей в попытке расширить оперативную память и – тем самым – увеличить производительность.

Такая существенная разница получается за счет технологии чередования, которую в правильной конфигурации удается реализовать процессору, а в несбалансированной системе – нет. О балансировке памяти смотрите дополнительные материалы.

Ранки

Данные по шине памяти передаются в единицах из 64 бит для всех типов DIMM. Это особенность технологии памяти DDR-SDRAM.

Область памяти этой ширины трансформируется на группу чипов DRAM внутри DIMM — каждый отдельный чип отвечает за выдачу или 4 или 8 бит (обозначается как x4 или x8 в кодировке чипа). Такая группа чипов называется ранком. Существуют DIMM с 1, 2 или 4 ранками.

DIMM максимальной емкостм — это модули с 4 ранками, но спецификация DDR4 допускает только 8 ранков на канал памяти. Процессор может организовать чередование по ранкам наряду с чередованием по каналам, контроллерам и т.д. (*)

Структуры x4 или x8 модулей DIMM по-разному задействованы  в системе обнаружения и исправления ошибок памяти ECC. Именно по этой причине RDIMM типа x4 нельзя смешивать с RDIMM типа x8.

Напряжение питания

Напряжение питания модулей DIMMзадано в описании системы/материнской платы. Для современных модулей обычно составляет 1,2 В.

Смешивание модулей с разными характеристиками в одной системе

Какие-то параметры модулей DIMM позволяют смешивать их в одной системе / канале памяти, какие-то  — жестко нет.

Например, установка модулей одного типа с разной тактовой частотой допустимо, но при этом все модули будут работать на частоте самого медленного.

Сочетание модулей с различным количеством ранков при правильной их установке допустимо

Свод правил

В системе должен быть установлен хотя бы один модуль DIMM. Даже в 2-процессорной системе.

Совместимость

• Все модули DIMMдолжны быть одного типа — DDR4 регистровые с коррекцией ошибок ECC
• Модули небуферизованной памяти  (Unbuffered DIMM, UDIMM) не поддерживаются
• Смешивание RDIMM, LRDIMM, 3DS LRDIMM в одной системе недопустимо – они не совместимы между собой. Ни в одном канале, ни на одном процессоре, ни на разных процессорах – никак.
• Установка модулей разных производителей корректна. Важно – чтобы характеристики модулей были совместимы.
• RDIMMс организацией x4 и x8 несовместимы.
• Смешивание DIMM с разным количеством ранков в пределах одного канала допустимо
• Ограничение по числу логических ранков
  •    Процессоры Intel Xeon E5 v3, v4
  • XeonE5 v3, v4 поддерживает до 8 ранков на канал, не превышайте это значение. Если необходима установка 3 модулей на канал (3DPC), модули должны быть 1- или 2-ранковыми.
  • Поскольку LRDIMM буферизуется, четырехранковый LRDIMM представляется процессору как двухранковый DIMM — что позволяет устанавливать 3шт LRDIMM на канал не превышая ограничение по ранкам.
  •    Процессоры Xeon Scalable
  • Так как процессоры Xeon Scalable позволяют устанавливать только до 2 модулей на канал, ограничение по ранкам для них снято.

Производительность

• Последовательно заполняйте банки памяти без пропусков.
• Распределение по каналам памяти.
  •    Процессоры Intel Xeon E5 v3, v4.

     Процессоры Xeon E5 нижнего диапазона — процессоры Intel Xeon E5 v3 с менее чем 10 ядрами и процессоры E5 v4 с менее чем 12 ядрами имеют только один контроллер памяти. В них все четыре канала памяти подключены к одному контроллеру.

    В более производительных процессорах встроено два контроллера памяти, каждый из которых управляет двумя каналами.

  • Старайтесь распределить модули памяти так, чтобы задействовать все каналы памяти процессора (4). Каждый канал дает 25% общей полосы пропускания подсистемы памяти.

    При этом, избегайте несбалансированных конфигураций. (*)

  •    Процессоры Xeon Scalable. Процессоры Xeon Scalable имеют 2 встроенных контроллера памяти, каждый из них управляет 3 каналами (всего 6).

  • Старайтесь распределить модули памяти так, чтобы задействовать все каналы памяти процессора Scalable (6). При этом, избегайте несбалансированных конфигураций.

    (*)

• Для получения максимальной производительности, старайтесь, чтобы в системе были установлены все модули идентичного типа – одного производителя, емкости, тактовой частоты, внутренней организации.
• Чередование.
  •    Процессоры Intel Xeon E5 v3, v4
  • Для получения максимальной производительности, устанавливайте память в сервер наборами по 4 идентичных модуля на один процессор– таким образом в полной мере будут задействованы все каналы памяти и максимально эффективно использовано чередование. (*)
  •    Процессоры Xeon Scalable
  • Для получения максимальной производительности, устанавливайте память в сервер наборами по 6 идентичных модулей на один процессор– таким образом в полной мере будут задействованы все каналы памяти и максимально эффективно использовано чередование. (*)
• При установке модулей разной емкости в банк 0 устанавливаются самые емкие – они самые «тяжелые» с точки зрения нагрузки на шину модули, затем – банки 1 и 2, в порядке убывания.
• Установка модулей одного типа с разной тактовой частотой допустимо, но при этом все модули будут работать на частоте самого медленного из них.
• Модули DIMM с разными временными параметрами могут быть установлены на разных слотах в одном канале, но для всех модулей DIMM будут применяться только тайминги, поддерживающие самый медленный модуль DIMM
• Когда модули DIMM с разным числом ранков устанавливаются в конфигурации 2DPC или 3DPC, всегда сначала заполняйте DIMM с более высоким номером (начиная с самого дальнего слота).

(*)   Про балансировку и чередование памяти в системах с различными процессорами читайте следующие статьи:

Балансировка чередования процессоров Intel Xeon E5 v3, v4, E7 v3

Балансировка чередования процессоровXeon Scalable

Балансировка чередования процессоров AMD EPYC

Перейти в раздел Оперативная память для сервера каталога

Перейти в раздел Сервер каталога

Вернуться к информационным материалам

Источник: http://store.smb-solution.ru/content/33-server-ram-performance