Hardware de Servidor

Definición

Como la misma palabra indica, un Servidor es un ordenador o máquina informática que está al “servicio” de otras máquinas, ordenadores o personas llamadas clientes y que le suministran a estos, todo tipo de información.

Por regla general, las máquinas servidoras suelen ser algo más potentes que un ordenador normal. Sobre todo suelen tener más capacidad tanto de almacenamiento de información como de memoria principal, ya que tienen que dar servicio a muchos clientes. Pero como todo, también depende de las necesidades, ya que podemos tener un servidor de menores prestaciones si vamos a tener pocos clientes conectados, o si los servicios que queramos en el servidor no requieren una gran capacidad servidora.

Se utiliza para:

• Firewall (controla el flujo de datos en las redes).
• DHCP (asigna y des-asigna direcciones IP a los equipos de una red).
• Servidores de actualizaciones (permite la descarga de actualizaciones críticas de Microsoft Windows a equipos que no tiene acceso directo a Internet ó actualizaciones de Antivirus).
• Dominios (permiten crear perfiles personalizados de usuarios, administrarlos y aplicar políticas en lote).
• Para el caso de pequeñas redes se utilizan simplemente computadoras de escritorio en lugar de grandes servidores, las cuáles son capaces de satisfacer estas necesidades de comunicación, aunque estrictamente no tengan las características de un servidor real.

Componentes de un Servidor:

A continuación conoceremos las diferencias que se pueden apreciar entre el hardware usado en servidores de red y el que encontramos comúnmente en los equipos de escritorio.

En líneas generales, el hardware interno de los servidores de red no difiere tanto del hardware de un equipo de escritorio. Veremos aquí esas sutiles diferencias entre ambos mundos.

Microprocesadores:

En el caso de los servidores actuales, tanto Intel como AMD ofrecen procesadores de múltiples núcleos: de hasta ocho o diez. Opteron es la línea de procesadores para servidores de AMD, mientras que Xeon e Itanium pertenecen a Intel.

Memoria caché

Cada procesador tiene una memoria de alta velocidad integrada que se encuentra directamente sobre la unidad central de procesamiento (CPU) o cerca de esta. Las cachés de mayor tamaño reducen la frecuencia que necesita la CPU para obtener datos de la memoria del sistema que se encuentra fuera de la CPU. Para la mayoría de las aplicaciones, esto mejora la capacidad de respuesta del sistema y brinda una mejor experiencia al usuario. Por lo general, las CPU con más núcleos y una mayor frecuencia poseen cachés de mayor tamaño para brindar un rendimiento óptimo.

Motherboards

La mayoría de los motherboards permiten colocar dos, cuatro, ocho y más de estos procesadores en la misma placa, con lo cual el poder de cómputo se multiplica. También poseen varios zócalos para instalar memoria RAM del tipo Fully Buffered, generalmente, de cuatro hasta ocho módulos. En cuanto a la capacidad máxima soportada, varía entre 32 y 128 GB.

Debemos notar que estos motherboards no tienen interfaz de audio integrada, ya que no es necesaria. Suelen traer una placa de video incorporada, de prestaciones limitadas, porque tampoco este es el principal apartado al que apuntan los servidores. En muchos casos, integran una interfaz de red Ethernet de 10/100/1000 Mbps.

Con respecto a los zócalos de expansión con los que cuenta un típico motherboard orientado a servidores, lo más común actualmente es el PCI Express 3.0 16x y el PCI-X, extensión del clásico bus PCI, pero que funciona a 64 bits, y 66 o 133 MHz. Es prácticamente obligada la inclusión de una controladora de disco Ultra SCSI 320, con salida tanto interna como externa.

Almacenamiento

Los discos de interfaz SCSI 320 y SAS son los más elegidos en este ámbito. La velocidad de giro de estas unidades puede ser de 10.000 revoluciones por minuto, aunque también existen modelos de 15.000 y 20.000 rpm; recordemos que los discos de una PC de escritorio giran a 7200 rpm.

Con respecto a la capacidad de la o las unidades utilizadas, esta depende directamente de las tareas asignadas al server y de la cantidad de usuarios que deba servir, entre otros factores. Lo más habitual es ver unidades dispuestas de tal modo que componen un array RAID, para aumentar ya sea la velocidad, la seguridad, o ambas.

Gabinete

Para los grandes servidores, el mercado ofrece gabinetes especiales, que pueden ser de tres tipos: tower, rackeables o blade. 

Los tower son los usados comúnmente en equipos de escritorio, con la diferencia de que en los servidores son más amplios, y cuentan con una gran cantidad de bahías para alojar unidades de disco duro y espacio suficiente para ubicar motherboards de gran tamaño. En este caso, se tiene muy en cuenta la ventilación: suelen tener entre cuatro y diez ventiladores incorporados.

Los gabinetes rackeables son módulos que se pueden agregar y atornillar a una caja o torre llamada rack (del inglés, “estantes”). Por lo tanto, un rack no es más que un conjunto de equipos (servers, switches, routers, patcheras, etc.) que se van apilando en forma modular como si se tratara de estantes.

Este método se usa, además, en otras áreas, como en los equipos de sonido, telefonía, comunicación y medicina, ya que el ancho del rack es estándar: 19 pulgadas. En cuanto a la altura, esta puede ser variable. La mínima unidad se conoce como 1U, y existen servidores de 2U, 4U y hasta 8U. El espacio de estos gabinetes es reducido en comparación con los de formato torre. La ventilación se torna prioritaria en este tipo de servidores, pero al ser modulares, las ventajas que ofrecen son amplias.

Por último, los cases de tipo blade son similares a los rackeables, con la diferencia de que los primeros se ubican en forma vertical en relación al rack y son capaces de alojar hasta diez a lo ancho del estante. De esta manera, se aprovecha mejor el espacio disponible en el rack. Por ejemplo, en un rack de 42U, normalmente podemos alojar 42 dispositivos de 1U de alto.

Fuentes de energía

Las fuentes de energía más utilizadas, y recomendadas, en servidores son las llamadas redundantes, también conocidas como duales. Permiten que si en un servidor, una de las fuentes sufre una falla, la otra tome el control, mientras la primera puede ser reemplazada, todo esto, sin apagar ni reiniciar el server. Obviamente, se requieren motherboards especiales para estos casos, y los costos son bastante elevados. Por eso, solo se justifica su uso en grandes servidores de archivos, de correo o web servers.

Memorias Fully Buffered

Uno de los puntos fuertes de este tipo de memorias es su casi nulo margen de error: se estima un error de lectura en 1.142.000 años. Los módulos FB-DIMM utilizan pistas bidireccionales en serie, que pasan por cada módulo de memoria, en vez de tener canales individuales que envían información a los módulos, concepto bastante parecido al principio de funcionamiento de las placas PCI Express (también de tecnología serie).

Sistema Rack

Un rack es el mejor lugar para colocar los servidores, ya que tras la instalación de dichos servidores, el conjunto ocupa el menos espacio posible, con la mejor organización, ventilación y accesibilidad para operar en ellos fácilmente en cualquier momento.

En realidad, un rack no es más que una estantería o armario generalmente de unos 1,8 metros de altura y 0,6 metros de ancho, donde los servidores pueden apilarse uno encima de otro. Las unidades estándar para definir las dimensiones de un rack son pulgadas para el ancho y “U” (unidades de rack) para el alto.

CPD

El CPD o Centro de Proceso de Datos suele ser uno de los lugares más importantes y seguros de una empresa ya que en él se encuentran todos los servidores de la empresa.

Precauciones, Manteniemiento y Locaciones de un Servidor

En el mercado existen muchas soluciones tanto hardware como software que no ofrecen y/o garantizan un cierto nivel de disponibilidad ante determinadas circunstancias. Estas soluciones además de ser generalmente costosas, requieren cierta configuración y no pueden garantizar nada si nuestro servidor presenta puntos de fallo como:

• No disponer de la ventilación adecuada
• No disponer de los recursos de computo adecuados
• No disponer de los sistemas de alimentación recomendados, ni de la conductividad necesaria.
• Causas como estas pueden echar por tierra las mejores configuraciones de software para permitir alta disponibilidad y alto rendimiento que son características esenciales que deben cumplir los servidores.

Aspectos importantes a tener en cuenta:

Control de acceso: Se suele controlar el acceso al CPD para no permitir accesos no autorizados. El control de acceso se puede realizar con las tradicionales cerraduras de seguridad hasta con las más avanzadas medidas biométricas.

Sistema de alimentación: Su objetivo es estabilizar la tensión que llega a los equipos eliminando cualquier distorsión en la misma y alimentar el sistema en el caso de una caída del suministro eléctrico. Los CPDs suelen contar con Sistemas de Alimentación Interrumpida (SAI), generadores de electricidad e incluso varias líneas eléctricas de proveedores diferentes.

También se debe contar con respaldos de energía (UPS) de gran formato para el caso de fallas, ya que requieren estar encendidos todo el tiempo, debido a que los servicios que procesan son críticos y algunas veces tardados en ser implementados si se apaga el equipo.

Ventilación: La ventilación y la temperatura es un elemento muy importante en los CPD. Lo normal es que la temperatura oscile entre 21 y 23 grados centígrados. Para mejorar la refrigeración de los servidores se suelen disponer de tal manera que los armarios forman los denominados “pasillo fríos” y “pasillos calientes”, mejorando la circulación del aire con el consiguiente ahorro de energía.

Los servidores suelen estar dotados de un sistema de ventilación que permite que el servidor no este caliente. Lo normal es que los servidores estén dotados de un gran número de ventiladores intercambiables en caliente. En la figura podemos ver el interior del servidor DELL R805 donde se puede apreciar en primer plano el sistema de ventilación.

Cableado: Lo normal es que todo el cableado de CPD suela discurrir por un falso suelo para así facilitar las instalaciones. Es importante disponer de líneas redundantes para la alimentación eléctrica y las conexiones de datos del CPD.

Sistema anti-incendios: Lógicamente, el CPD cuenta con un sistema propio de detección del fuego y de extinción. No se debe a que el CPD suponga en sí mismo una posible fuente de incendios, sino más bien al valor de la información almacenada y al considerable daño que supondría para el negocio una pérdida de la misma.

El sistema de extinción no se puede realizar por agua ni polvo ya que dañaría completamente los equipos y se realiza con dióxido de carbono u otros gases con agentes de extinción. El objetivo de estos gases es “secuestrar” el oxígeno del CPD ya que sin oxígeno no existe fuego.