Slalomem między serwerami, czyli od maszyny fizycznej do wirtualnej

Dzień dobry!

W naszym dzisiejszym wpisie postaramy się odpowiedzieć Wam na pytania: czym jest serwer? Czym różni się serwer wirtualny od fizycznego? Co to takiego serwer aplikacji? Co to jest klaster? Jeśli kiedykolwiek zastanawialiście się nad którąś z tych kwestii – zapraszamy! Ostrzegamy jednak – jeśli oglądaliście “Incepcję” Christophera Nolana, możecie mieć wrażenie, że jesteście bohaterami tego filmu. Czy wiecie bowiem, że może istnieć serwer fizyczny, na którym zainstalowany jest serwer wirtualny, na którym działa serwer aplikacji? Brzmi skomplikowanie? Postaramy się to wszystko jak najlepiej wyjaśnić.

Zacznijmy zatem od podstaw – czym serwer w ogóle jest? Większość z nas kojarzy to słowo z czymś, z czym łączymy się w jakimś celu, przeważnie z uruchomionym gdzieś potężnym komputerem i faktycznie – w dużej mierze będzie to prawidłowe skojarzenie. Serwer jest bowiem czymś, co świadczy (inaczej – serwuje, od angielskiego to serve – stąd nazwa) różnego rodzaju usługi na rzecz programów, które mamy uruchomione na naszych komputerach. Niech za przykłady posłużą nam: serwer plików, na którym przechowujemy zdjęcia z wakacji, serwer poczty Exchange, który dostarcza nam służbowego maila, czy też serwer www, wyświetlający nasze ulubione strony ze zdjęciami śmiesznych kotów. Czy zawsze jednak będzie to fizyczny komputer?

Odpowiadając na nasze pytanie: jak najbardziej, może tak być, ale nie zawsze – o tym więcej przeczytacie w dalszej części tego wpisu. W tym konkretnym przypadku będziemy mówić o serwerze fizycznym. Od strony technicznej jest to ni mniej, ni więcej tylko właśnie specjalistyczny komputer, który przez swoją konstrukcję jest dostosowany do ciągłej pracy pod dużym obciążeniem, posiadający także wbudowane zabezpieczenia przed awarią – na przykład nadmiarowe (czyli redundantne – powielone) zasilacze czy też zabezpieczone przed skasowaniem danych dyski twarde połączone w macierze dyskowe. Na takim komputerze możemy zainstalować usługę, która nas interesuje, a więc bazę danych, system elektronicznego obiegu dokumentów lub wspomniane wcześniej aplikacje dostarczające usługi pocztowe czy stronę ze śmiesznymi kotami.

Czasem jednak okazuje się, że jeden serwer fizyczny to za mało – jeśli pracujemy w dużej organizacji, gdzie wiele osób jednocześnie chce się połączyć z naszą maszyną (czyli mówiąc fachowym językiem – pojawia się dużo jednoczesnych zapytań do serwera) jej zasoby mogą się szybko wyczerpać. Oczywiście, możemy wtedy uruchomić kolejny serwer i postawić go obok, ale co w przypadku, kiedy nasza pierwsza maszyna kompletnie się zapcha, a druga nie będzie obciążona w ogóle?

W takim wypadku często stosuje się mechanizm zwany load balancingiem, czyli wyrównywaniem obciążenia. Jak to działa? Bardzo prosto: specjalna aplikacja steruje przepływem zapytań do obu serwerów, dzięki czemu są one równo obciążone. Dodatkowo, jeśli jeden z serwerów przestanie działać, aplikacja przekieruje całość obciążenia na sprawną maszynę. Tak połączone grupy dwu lub więcej serwerów nazywamy klastrami. Co ciekawe – współczesne superkomputery to właśnie bardzo rozbudowane, specjalistyczne klastry, zawierające w sobie setki, a czasem nawet tysiące procesorów.

Idźmy zatem krok dalej – wyobraźmy sobie, że w naszej firmie działa całkiem spory i bardzo wydajny klaster serwerów. Byłoby kompletnie nieopłacalne wykorzystywać go do udostępniania tylko jednej aplikacji, prawda? Musimy zatem w jakiś sposób podzielić jego zasoby, zachowując przy tym bezpieczeństwo, jakie daje nam wspomniany klaster sam w sobie. Jak to zrobić? Najprościej – poprzez uruchomienie serwerów wirtualnych.

Serwer wirtualny, to nic innego, jak efekt działania programu nazywanego wirtualizerem, który działa na serwerach klastra i udaje serwery fizyczne. Dzięki temu, możemy w ramach naszej firmowej sieci uruchomić wiele pojedynczych, “mniejszych” serwerów świadczących nam różne usługi, ale nie musimy dla każdego z nich uruchamiać nowego, fizycznego komputera – jeden wirtualizer umożliwia stworzenie wielu serwerów wirtualnych. Tego typu rozwiązania są coraz bardziej popularne – o wiele prościej jest bowiem uruchomić, utrzymać i zabezpieczyć duży klaster, niż wiele małych maszyn. Dodatkowo, o wiele prościej jest przydzielić odpowiednie zasoby maszynom wirtualnym poprzez proste kliknięcie niż zmieniać konfiguracje fizycznych maszyn przekładając kości pamięci, procesory czy dyski – każdy serwer wirtualny może “udawać” maszynę mającą inne parametry techniczne.

No dobrze. Mamy już zatem serwery fizyczne, spięte w klaster, pracujące pod kontrolą load balancera, na których są uruchomione serwery wirtualne. Co możemy z tym zrobić dalej? Wskoczyć na kolejny poziom, czyli uruchomić serwery aplikacji i tym samym zbliżyć się do końca naszej układanki.

Serwer aplikacji jest to program pracujący na serwerze (i tu nie ma znaczenia – fizycznym czy wirtualnym), do którego łączymy się, aby skorzystać z potrzebnej nam funkcjonalności. Tak jak gospodarz serwuje na przyjęciu swoim gościom najlepsze dania, tak serwer aplikacji, czyli host serwuje nam, czyli gościom (inaczej – klientom) jakiegoś rodzaju dane lub usługi. Mogą być to właśnie wspomniane na wstępie zasoby dyskowe (np. Usługa OneDrive czy Dropbox), pocztowe, czy usługi www – to właśnie serwery aplikacji pracują, żebyśmy mieli dostęp do potrzebnych nam treści.

W ten sposób docieramy do końca dzisiejszego artykułu. Wiemy już z czego składa się klaster serwerów, wiemy, że można uruchomić na nim kilka serwerów wirtualnych, z których jeden dostarczy nam pocztę e-mail, drugi udostępni naszą stronę www. Równolegle, zainstalowany na osobnym serwerze fizycznym może pracować system WEBCON BPS, dzięki któremu uruchomimy w firmie elektroniczny obieg dokumentów. Czy teraz wydaje się to nieco prostsze? Mamy nadzieję, że tak 🙂

Oczywiście – pamiętajcie o tym, że nasz artykuł przedstawia ten temat w dużym uproszczeniu, tak, aby pomóc komuś kto nie miał nigdy kontaktu z językiem technicznym w zrozumieniu opisanych zagadnień. Jeśli Waszym zdaniem czegoś brakuje lub coś powinno być opisane bardziej szczegółowo – dajcie nam znać, z chęcią odpowiemy na Wasze pytania i pomożemy.