Tổng quan về máy chủ (server), phân loại máy chủ theo ứng dụng

Máy chủ (Server)

Máy chủ (Server) là thiết bị máy tính có hiệu suất cao hoặc một chương trình cung cấp dịch vụ cho các máy tính/chương trình khác. Máy chủ có thể là máy tính vật lý (Physical Server), máy ảo (Virtual Server) hoặc phần mềm đang thực hiện các dịch vụ máy chủ. Cách thức hoạt động của máy chủ thay đổi đáng kể tùy thuộc vào cách và loại máy chủ được sử dụng.

Các thành phần máy chủ Server

Máy chủ được tạo thành từ một số thành phần, bao gồm phần cứng và phần mềm:

Phần cứng

Ở cấp độ phần cứng, máy chủ thường được tạo thành từ một khung gắn trên giá chứa nguồn điện, bo mạch hệ thống, một hoặc nhiều CPU, bộ nhớ, bộ lưu trữ, giao diện mạng và nguồn điện.

Hầu hết phần cứng máy chủ đều hỗ trợ quản lý ngoài băng thông qua cổng mạng chuyên dụng. Tính năng này cho phép quản lý và giám sát máy chủ ở mức độ thấp, độc lập với hệ điều hành. Hệ thống quản lý máy chủ có thể được sử dụng để bật hoặc tắt máy chủ từ xa, cài đặt hệ điều hành và thực hiện theo dõi hiệu suất.

Hệ điều hành

Một thành phần khác là hệ điều hành máy chủ. Một hệ điều hành máy chủ, chẳng hạn như Windows Server hoặc Linux, đóng vai trò là nền tảng cho phép các ứng dụng chạy. Hệ điều hành cung cấp cho các ứng dụng quyền truy cập vào tài nguyên phần cứng mà chúng cần và cho phép kết nối mạng.

Ứng dụng này là thứ cho phép máy chủ thực hiện công việc của nó. Ví dụ: một máy chủ cơ sở dữ liệu sẽ chạy một ứng dụng cơ sở dữ liệu. Tương tự như vậy, một máy chủ email sẽ cần chạy một ứng dụng thư.

Máy chủ vật lý và máy chủ ảo

Máy chủ (Server)
Máy chủ (Server)

Máy chủ vật lý đơn giản là một máy tính được sử dụng để chạy phần mềm máy chủ.

Máy chủ ảo là một đại diện ảo của máy chủ vật lý. Giống như máy chủ vật lý, máy chủ ảo bao gồm hệ điều hành và ứng dụng riêng. Chúng được giữ tách biệt với mọi máy chủ ảo khác có thể đang chạy trên máy chủ vật lý.

Quá trình tạo máy ảo bao gồm việc cài đặt một phần mềm gọi là bộ ảo hóa trên máy chủ vật lý. Công việc của trình ảo hóa là cho phép máy chủ vật lý hoạt động như một máy chủ ảo hóa. Máy chủ ảo hóa cung cấp, phân chia các tài nguyên phần cứng của máy chủ vật lý, chẳng hạn như CPU, bộ nhớ, bộ lưu trữ và băng thông mạng cho một hoặc nhiều máy chủ ảo.

Để có thể phân chia tài nguyên phần cứng của một máy chủ vật lý cho các máy chủ ảo, một bảng điều khiển quản trị cung cấp cho quản trị viên khả năng phân bổ tài nguyên phần cứng cụ thể cho từng máy chủ ảo. Điều này giúp giảm đáng kể chi phí phần cứng vì một máy chủ vật lý có thể chạy nhiều máy chủ ảo phù hợp với hiệu suất cho nhiều chương trình ứng dụng khác nhau.

Phần mềm cho máy chủ

Tối thiểu, một máy chủ cần có hai thành phần phần mềm: hệ điều hành và ứng dụng.

Hệ điều hành hoạt động như một nền tảng để chạy ứng dụng máy chủ. Nó cung cấp quyền truy cập vào các tài nguyên phần cứng cơ bản và cung cấp các dịch vụ phụ thuộc mà ứng dụng phụ thuộc vào. Hệ điều hành cũng cung cấp các phương tiện để máy khách giao tiếp với ứng dụng máy chủ. Ví dụ: địa chỉ IP của máy chủ và tên miền đủ điều kiện được chỉ định ở cấp hệ điều hành.

Phần mềm ứng dụng được thiết kế cho các chức năng cụ thể, chẳng hạn như phần mềm quản lý mạng (NMS), phần mềm quản lý tài nguyên (ERP), phần mềm quản lý quan hệ khách hàng (CRM), phần mềm quản lý kho, phần mềm kế toán,… hoạt động trên máy chủ để cung cấp quyền truy cập dịch vụ cho các máy khách.

Máy chủ và máy tính PC để bàn

Cấu trúc phần cứng

Có cả điểm tương đồng và khác biệt giữa máy tính để bàn và máy chủ. Hầu hết các máy chủ đều dựa trên CPU X86/X64 và có thể chạy cùng mã với máy tính để bàn X86/X64. Tuy nhiên, không giống như hầu hết các máy tính để bàn, máy chủ vật lý thường bao gồm nhiều ổ cắm CPU và bộ nhớ sửa lỗi. Máy chủ cũng thường hỗ trợ số lượng bộ nhớ lớn hơn nhiều so với hầu hết các máy tính để bàn.

Khả năng dự phòng

Vì phần cứng máy chủ thường chạy các khối lượng công việc quan trọng nên các nhà sản xuất phần cứng máy chủ thiết kế máy chủ để hỗ trợ các thành phần dự phòng. Một máy chủ có thể được trang bị nguồn điện dự phòng và giao diện mạng dự phòng. Các thành phần dự phòng này cho phép máy chủ tiếp tục hoạt động ngay cả khi thành phần chính bị lỗi.

Phần cứng máy chủ cũng khác với phần cứng máy tính để bàn về kiểu dáng. Máy tính để bàn hiện đại thường có thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng đặt dưới hoặc trên bàn làm việc. Mặc dù vẫn có một số nhà cung cấp cung cấp máy chủ kiểu nhỏ gọn tương tự máy tính PC để bàn, tuy nhiên rất ít mẫu máy chủ kiểu vậy.

Hầu hết các máy chủ đều được thiết kế để gắn trên giá Rack chuẩn 19 inch, có hệ số dạng 1U, 2U hoặc 4U, tùy thuộc vào lượng không gian giá đỡ mà chúng chiếm giữ.

Hệ điều hành

Một điểm khác biệt chính giữa máy tính để bàn và máy chủ là hệ điều hành. Hệ điều hành máy tính để bàn có thể thực hiện một số chức năng giống như máy chủ nhưng không được thiết kế hoặc cấp phép để thay thế hệ điều hành máy chủ. Ví dụ: Windows 10 là một hệ điều hành dành cho máy tính để bàn.

Một số phiên bản Windows 10 bao gồm Hyper-V, nền tảng máy ảo của Microsoft. Mặc dù cả Windows 10 và Windows Server đều có thể chạy Hyper-V, bộ ảo hóa của Windows 10 chủ yếu được sử dụng cho mục đích phát triển, trong khi phiên bản Hyper-V đi kèm với Windows Server được thiết kế để chạy các máy chủ ảo sản xuất.nNgoài ra, Windows Server Hyper-V còn bao gồm các tính năng phục hồi không có trong phiên bản Windows 10.

Tương tự, hệ điều hành Windows 10 có thể cung cấp các tệp cho các thiết bị trên mạng cục bộ nhưng Windows 10 chưa bao giờ được thiết kế để chia sẻ tệp trên quy mô lớn. Tuy nhiên, Windows Server có thể được cấu hình để hoạt động như một máy chủ tệp có đầy đủ tính năng. Trong các tổ chức lớn, một hệ thống tệp phân tán có thể được tạo trên toàn bộ cụm máy chủ nhằm mục đích cung cấp hiệu suất, khả năng mở rộng và khả năng phục hồi tốt hơn những gì một máy chủ vật lý có thể tự cung cấp.

Phân loại máy chủ theo ứng dụng

Máy chủ thường được phân loại theo mục đích của chúng. Một số ví dụ về các loại máy chủ có sẵn như sau:

    • Máy chủ WEB: một chương trình máy tính phục vụ các trang hoặc tệp HTML được yêu cầu. Trong trường hợp này, trình duyệt web đóng vai trò là máy khách.

    • Máy chủ ứng dụng: một chương trình trong máy tính trong mạng phân tán cung cấp logic nghiệp vụ cho một chương trình ứng dụng.

    • Máy chủ proxy: phần mềm hoạt động như một trung gian giữa thiết bị đầu cuối, chẳng hạn như máy tính và một máy chủ khác mà người dùng hoặc khách hàng đang yêu cầu dịch vụ.

    • Máy chủ thư điện tử: một ứng dụng nhận email và gửi email.

    • Máy chủ ảo: một chương trình chạy trên một máy chủ vật lý dùng chung được cấu hình theo cách mà mỗi người dùng dường như có toàn quyền kiểm soát máy chủ.

    • Máy chủ tệp file: máy tính chịu trách nhiệm lưu trữ và quản lý tập trung các tệp dữ liệu để các máy tính khác trên cùng mạng có thể truy cập chúng.

    • Máy chủ chính sách (Policy): một thành phần bảo mật của mạng dựa trên chính sách cung cấp các dịch vụ ủy quyền và hỗ trợ việc theo dõi và kiểm soát các tệp.

    • Máy chủ cơ sở dữ liệu: máy chủ này chịu trách nhiệm lưu trữ một hoặc nhiều cơ sở dữ liệu. Các ứng dụng khách thực hiện các truy vấn cơ sở dữ liệu để truy xuất dữ liệu từ hoặc ghi dữ liệu vào cơ sở dữ liệu được lưu trữ trên máy chủ.

    • Máy chủ in ấn: máy chủ này cung cấp cho người dùng quyền truy cập vào một hoặc nhiều máy in nối mạng. Máy chủ in hoạt động như một hàng đợi cho các lệnh in mà người dùng gửi. Một số máy chủ in có thể ưu tiên các công việc trong hàng đợi in dựa trên loại công việc hoặc người gửi lệnh in.

Lưu ý khi chọn máy chủ

Lựa chọn máy chủ
Lựa chọn máy chủ

Có nhiều yếu tố cần xem xét khi lựa chọn máy chủ.

Bạn hãy đánh giá tầm quan trọng của một số tính năng nhất định dựa trên các trường hợp sử dụng, chẳng hạn như hiệu suất CPU, bộ nhớ RAM, khả năng trao đổi dữ liệu và dung lượng lưu trữ, khả năng bảo mật và có một số tính năng bảo vệ, phát hiện và phục hồi cần xem xét, bao gồm mã hóa dữ liệu gốc để bảo vệ dữ liệu, cũng như ghi nhật ký sự kiện liên tục để cung cấp bản ghi không thể xóa được về mọi hoạt động.

Bên cạnh đó, bạn có thể cân nhắc giảm số lượng máy chủ vật lý trong trung tâm dữ liệu bằng cách ảo hóa và sử dụng điện toán đám mây mà vẫn xử lý được nhiều việc hơn mà vẫn đạt được hiệu quả công việc và tiết kiệm các chi phí về vận hành, bảo trì.