Spécificités des serveurs CH12_specificites_serveur.pdf
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- Rachel Noël
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1 Contexte d'information Titre du document Nom de fichier cours BASH Spécificités des serveurs CH12_specificites_serveur.pdf Objectifs : Objectifs d'un serveur Caractéristiques techniques 1] Les serveurs réseaux : enjeux L'utilisation d'un réseau local lourd de type Windows 2000/2003/2008, Linux ou Novell Netware impose l'utilisation d'un ou plusieurs ordinateur(s) central(aux) appelés serveurs réseaux. Ils peuvent être de tous types, y compris mainframe mais nous n'étudierons que les serveurs de type PC X86 compatibles, basés sur des processeurs Opteron, Xeon ou itanium. Même si un serveur informatique peut-être un PC standard (petit réseau de PME) et un serveur peut être utilisé comme PC bureautique de haut de gamme, ces serveurs sont en majorité des ordinateurs spécifiques reprenant diverses spécificités liées à la sécurité des données et des applications installées. Avec l'évolution de l'informatique dans l'entreprise, l'ordinateur central et l'installation réseau devient primordial, le moindre arrêt de l'informatique provoque immédiatement l'arrêt de l'usine avec les conséquences que l'on peut imaginer. Que cet arrêt soit causé par un problème logiciel, une panne hardware d'un serveur ou d'un concentrateur n'a pas d'importance au départ. Le résultat est le même pour l'entreprise: perte de production, de données,... Un réseau informatique ne doit pas s'arrêter. S'il a préparé des solutions pour la majorité des causes de pannes, un bon technicien de maintenance doit "se promener" dans l'usine. Un arrêt, surtout s'il dure, se paye cash, autant minimiser les durées. L'architecture interne d'un serveur est différente d'un simple PC, sa puissance doit être suffisante pour l'application. Un serveur ne doit pas fonctionner à plus de 10 % de charge en moyenne, sous peine de ralentir les utilisateurs et l'application. Selon l'utilisation, le nombre d'utilisateur, la fonction du serveur (fichier, imprimante, programme), la configuration doit être choisie en conséquence, ni trop grosse (prix), ni trop petite. 2] Spécificités externes Différentes solutions externes peuvent être utilisés sur les serveurs de haut de gamme: Protection par clés des boutons d'allumage, reset, accès au lecteur CD et disquette,... pour éviter des interventions non autorisées. Utilisation de rack 19", ce qui réduit l'encombrement mais permet également des chemins d'accès de câbles cachés et fixés,.. Les câbles doivent être clairement étiquetés. Un Serveur Lame (carte serveur) est un serveur conçu pour un très faible encombrement. Alors qu'un serveur en rack n'est qu'un serveur traditionnel de taille un peu réduite, le serveur lame est beaucoup plus compact La partie externe est liée au boîtier et à la fixation mécanique et... aux techniciens, administrateurs réseaux pour l'aspect câblage: pas de câble installés en vitesse dans les passages. Les salles informatiques pour serveurs sont généralement construites avec un faux plancher pour le passage des câbles. Le système anti-feux utilise du halon, un gaz inerte mais toxique pour l'homme, interdit en 2004 et remplacé par l'inergen, aussi un gaz, constitué de 52% d azote, 40% d argon et 8% de dioxyde de carbone qui donne le même effet mais n'est pas toxique. Ces salles sont généralement sous température contrôlée de 18. M. Guillien Page 1 sur 5
2 Le raccordement électrique passe par un UPS (Uninteruptible Power supply ) : alimentation ininteruptible (onduleur) qui assure une autonomie en cas de coupure de courant mais protège également contre les fluctuations du réseau électrique. L'onduleur peut également éteindre proprement le serveur avec un logiciel dédié. Les plus gros centres utilisent également de gros groupes électrogènes en cas de panne prolongée (à partir de 5 minutes généralement. Les concentrateurs (hubs, switch,...) peuvent également être protégés. 3] Spécificités internes disques durs rapides, si possible multi-sessions: connexions SCSI pour les plus gros, S-ATA pour les plus petits ou SAS pour les deux sécurité des données en cas de "crash disk": systèmes RAID protection en cas de panne d'alimentation électrique ou de baisse de tension: UPS sécurité des données en cas de panne complète du serveur ou perte de fichiers (sauvegarde quotidienne) disques durs, cartes périphériques, alimentations,... connectables / déconnectables "à chaud" (hot plug) et redondants. Ceci signifie que le périphérique peut être remplacé alors que le PC continue de fonctionner. Afin de pallier à un arrêt brutal du système informatique, il est possible de créer un certain niveau de redondance à de multiples niveaux : alimentation, disque dur (RAID), serveur (ce qu'on appelle un cluster)... Au niveau des périphériques, les bandes de sauvegarde sont toujours utilisées avec des vitesses de transfert basées sur le SCSI. D'autres solutions comme les NAS (Network Attached Storage) sont également utilisées. 4] Caractéristiques matérielles Par définition, un serveur n'est pas une machine dédiée aux jeux ou aux traitement graphique: la carte graphique et le lecteur CD/DVD ne sont pas des composants primordiaux pour les performances. L'écran n'est pas non plus un modèle multimédia de grande taille. C'est généralement un 15" qui tourne "à vide". La mémoire Par rapport aux mémoires traditionnelles, celles des serveurs utilisent les mêmes technologies (DDR par exemple) mais avec des corrections d'erreur. Les serveurs actuels utilisent des RAM ECC (Error Checking and Correcting ou Error Correction Code) qui utilisent plusieurs bits de contrôle (parité) pour vérifier et corriger les données. Il existe également une technologie plus performante : AECC AECC (abréviation de Advanced Error Correcting Code) : cette technologie auto-corrective permet de détecter jusqu'à 4 erreurs et de les réparer. Malheureusement, cette technologie utilise plus de ressources que les méthodes standards, notamment l'ecc qui permet de détecter et de corriger une erreur. Elle n'est utilisée que dans certains serveurs de haut de gamme. Les bus Dans un PC traditionnel, les ports sont PCI 32 bits, AGP et PCI-Express. Première limitation, ils ne sont pas déconnectables à chaud (Hot plug) : pour remplacer ou installer une carte, il faut éteindre l'ordinateur. Ca ne pose pas de problème pour les petits serveurs sans redondance puisque M. Guillien Page 2 sur 5
3 l'application ne peut pas fonctionner. Pour les serveurs de haut de gamme, les cartes principales (réseaux par exemple) sont redondantes. En cas de panne, la fonction se poursuit sur une deuxième équivalente. Le Hot Plug permet la réparation sans arrêts. Deuxième limitation, le taux de transfert maximum sur un bus PCI est limité à 528 Mo/s sur l'ensemble des connecteurs. Prenons une carte réseau Giga Ethernet (1000 Gb/s). Divisons par 10, une valeur moyenne pour le taux de transfert en octets, ça donne déjà 100 Mo/s rien que pour une connexion. La connexion des disques durs sur le même port est finalement impossible, un SCSI-3 va à lui tout seul utiliser Mo/s, soit plus que le bus ne peut transférer. Développé conjointement par les principaux fabricants de serveurs réseaux (IBM, Compac, HP et Intel), ces ordinateurs utilisent des bus PCI-X sur 32 ou 64 bits. C'est une évolution du PCI standard mais avec des vitesses d'horloge allant de 66 à 533 Mhz suivant les versions en 32 ou 64 bits (33 Mhz à 32 bit pour la version standard). La version PCI-X 1.0 est sortie en 1999, elle est alimentée à une tension de : il est développé en 6 versions. Fréquence du bus PCI-X 1.0 Tension largeur du bus de données bande passante 66 Mhz 32 bits 264 MB/s 64 bits 528 MB/s 100 Mhz 32 bits 400 MB/s 64 bits 800 MB/s 133 Mhz 32 bits 532 MB/s 64 bits 1064 Mb/s La version PCX-2.0, sortie en 2002, peut également être alimentée en 1,5 V suivant les versions. Les cartes sont hot Plug ( déconnectables à chaud). Fréquence du bus Tension largeur du bus de données bande passante 66 Mhz 32 bits 264 Mo/s 64 bits 528 Mo/s 100 Mhz 32 bits 400 Mo/s 64 bits 800 Mo/s 133 Mhz 32 bits 532 Mo/s M. Guillien Page 3 sur 5
4 64 bits 1064 Mo/s 266 Mhz / 1,5 V 32 bits 1064 Mo/s 64 bits 2128 Mo/s 533 Mhz / 1,5 V 32 bits 2128 Mo/s 64 bits 4256 Mo/s De par la conception du connecteur, les cartes PCI-X 32 bits peuvent être insérées dans un bus 64 bits. Les bus PCI-X sont directement connectés sur le Northbridge du chipset, ce qui nécessite des cartes mères (chipset) spécifiques. Les ports PCI-X vont jusqu'à 533 MHz. Ceci nous donne un taux de transfert de 533 * 8 (64 bits) = 4256 MB/s pour l'ensemble du bus. Généralement, un serveur accepte également 1 ou 2 port PCI 32 bits pour des cartes standards. PCI standard PCI-Express Remarque : Les ports PCI-X possèdent deux détrompeurs (en vert ici) Avec les ports PCI-X, nous retrouvons les caractéristiques attendues : rapidité et Hot plug (si le pilote de la carte le permet). Une dernière précision, ces cartes et l'implantation de ces bus sont chères. Chaque serveur n'inclue pas d'office un PCI-X à 533 Mhz. Il existe des cartes à 33, 66, 100 et 133 Mhz. En plus, de nombreux serveur n'incluent pas un, mais 2 ou trois ports PCI-X séparés. Ceci permet également de supprimer les goulots. 5] les processeurs pour serveur Le processeur d'un serveur n'est pas d'office une bête de compétition. Sauf pour les serveurs de programmes, les processeurs sont généralement "faibles". Un serveur de Web peut à l'aise se contenter d'un Pentium IV, voire d'un CELERON. Par contre, pour les serveurs d'application, les fabricants de processeurs utilisent deux solutions : processeurs spécialisés et multiprocesseur. Les deux sont en partie liés. M. Guillien Page 4 sur 5
5 Les processeurs actuels sont soit 32 bits, soit 64 bits, soit acceptent les deux modes de fonctionnement. Pour augmenter les performances, les processeurs 64 bits utilisent des jeux d'instruction différents. L'Itanium D'intel, full 64 bits, n'utilisent que des systèmes d'exploitation 64 bits spécifiques acceptant l'assembleur IA-64. Ce sont les versions Data Center de Windows 2003 et Les processeurs 64 bits d'amd et le XEON sont compatibles 32 et 64 bits suivant le système d'exploitation utilisé. Les registres internes ont été allongés pour augmenter l'adressage mémoire maximum, quelques instructions spécifiques sont également utilisées. Une dernière chose, l'utilisation en bi-processeur et supérieur nécessite un système d'exploitation adapté. Windows NT, 2000 et XP Pro acceptent deux processeurs. Seuls des versions spécifiques des systèmes d'exploitation dédiés acceptent un nombre supérieur. UNIX - Linux est natif multiprocesseurs, si la fonction est implantée en fonction de la carte mère / OS. Les versions "home" des systèmes d'exploitation Microsoft (Win95,98 Me et XP Home) ne gèrent pas le multi-processeur. Pour utiliser deux (ou plus) processeurs simultanément (avec une carte mère qui l'accepte), les processeurs doivent être de même type et même fréquence et (en pratique) de même série de fabrication : une limitation de taille pour des upgrades. Chez Intel Le processeur dédié serveur d'intel est le XEON 32/64 bits. Par rapport aux Intel Dual-Core, INTEL insère généralement des caches L1 et L2 plus importants. Le socket et les chipsets sont différents. Les Itanium et Itanium 2 sont full 64 bits et nécessitent des systèmes d'exploitation spécifiques. La technique d'hyperthreading est largement implantée dans les ITANIUM et XEON (pas dans les Intel Dual-core). L'arrivée des processeurs Dual-core en 2005 et des premiers Xeon quadri-core en novembre 2006 et même 6 coeurs en octobre 2007 modifie encore un peu la donne. Chez AMD Depuis septembre 2001, AMD fabrique des Athlon capables de travailler en bi-processeurs (Athlon MP), avec un chipset lui aussi spécifique. L'opteron utilise la même architecture interne que les Athlon 64 mais permet de connecter jusqu'à 8 processeurs simultanément. L'Opteron, sorti en avril 2003, est la version serveur station informatique de haute gamme. La différence par rapport aux Athlon bureautiques est lié au nombre de bus hypertransport que ces processeurs sont capables de gérer (1, 2 ou 3). Les chipsets actuels acceptent les bus PCI-X, PCI- Express ou l'agp directement sur le northbridge. M. Guillien Page 5 sur 5
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