Trong bài này
25/12/2023
Server (Máy chủ) chính là trái tim của mọi trung tâm dữ liệu (Data center). Các thành phần dạng hộp, mô-đun này chứa tất cả sức mạnh xử lý cần thiết để định tuyến và lưu trữ dữ liệu cho các trường hợp cần.
Tùy thuộc vào quy mô của trung tâm dữ liệu, các tổ chức sử dụng máy chủ Blade (Phiến), tủ rack hoặc Tower (Tháp) để quản trị viên có thể mở rộng số lượng máy chủ tùy theo nhu cầu, bảo trì phần cứng một cách hiệu quả và dễ dàng làm mát cho chúng.
Cho dù trung tâm dữ liệu sử dụng máy chủ dạng rack, phiến hay dạng tháp thì các thành phần phần cứng của máy chủ trung tâm vẫn giữ nguyên và giúp hỗ trợ xử lý dữ liệu đồng thời ở mọi quy mô. Sau đây là phần giới thiệu nhanh về các thành phần cơ bản của máy chủ (cụ thể là Phần cứng máy chủ) và cách chúng giúp lấy dữ liệu từ điểm A đến điểm B.
Về cơ bản, các thành phần của một Server (máy chủ) tương tự như một máy tính PC thông thường, bao gồm:
Cụ thể:
Phần cứng máy chủ này là bảng mạch in (BCP) chính trong hệ thống máy tính. Ở mức tối thiểu, bo mạch chủ chứa ít nhất một bộ xử lý trung tâm (CPU), cung cấp hệ thống nhập xuất cơ bản (BIOS) và các khe cắm cho mô-đun bộ nhớ, cùng với một loạt chip thứ cấp để xử lý I/O và hỗ trợ xử lý, chẳng hạn như SATA hoặc SAS.
Nó cũng có chức năng như kết nối trung tâm cho tất cả các thiết bị được kết nối bên ngoài và cung cấp một loạt khe cắm - như PCIe - cho một loạt thiết bị mở rộng, chẳng hạn như Network hoặc bo mạch đồ họa (graphics adapters).
Một thiết kế bo mạch chủ tiêu chuẩn bao gồm 6 đến 14 lớp sợi thủy tinh, các đường nối bằng đồng và các phẳng bằng đồng. Các thành phần này hỗ trợ phân phối nguồn điện và cách ly tín hiệu để vận hành trơn tru.
Hai loại bo mạch chủ chính là Advanced Technology Extended (ATX) và Low-Profile Extension (LPX). ATX có nhiều không gian hơn so với các thiết kế cũ để bố trí I/O, khe cắm mở rộng và kết nối mạng cục bộ. Bo mạch chủ LPX có các cổng ở phía sau hệ thống.
Đối với các kiểu dáng nhỏ hơn, có các bo mạch chủ Balance Technology Extended, Pico BTX và Mini Information Technology Extended.
CPU - hay bộ xử lý - là một thiết bị vi mạch phức tạp đóng vai trò là nền tảng của mọi hoạt động của máy tính.
Nó hỗ trợ hàng trăm lệnh có thể được kết nối cứng vào hàng trăm triệu bóng bán dẫn để xử lý các hướng dẫn phần mềm cấp thấp - microcode và dữ liệu, từ đó thu được một kết quả logic hoặc toán học mong muốn.
CPU hoạt động chặt chẽ với bộ nhớ (Memory), bộ nhớ vừa lưu giữ các hướng dẫn phần mềm và dữ liệu cần xử lý cũng như kết quả hoặc đầu ra của các hoạt động của bộ xử lý đó.
Vi mạch này dịch và thực thi các chức năng cơ bản xảy ra trong hệ thống máy tính: fetch, giải mã (Decode), thực thi (execute) và ghi lại (write back). Bốn thành phần chính có trong bộ xử lý là đơn vị logic số học (ALU), FPU, các thanh ghi và bộ nhớ đệm.
Thuật ngữ bộ xử lý trung tâm (central processing unit) và bộ xử lý (processor) thường được thay thế cho nhau, mặc dù việc sử dụng bộ xử lý đồ họa có nghĩa là đôi khi có thể có nhiều hơn một bộ xử lý trong một máy chủ.
RAM là loại bộ nhớ chính trong hệ thống máy tính. RAM giữ các hướng dẫn phần mềm và dữ liệu mà CPU cần, cùng với mọi đầu ra từ CPU.
Do đó, RAM hoạt động rất chặt chẽ với bộ xử lý và phải phù hợp với tốc độ cũng như hiệu suấT của bộ xử lý. Loại bộ nhớ nhanh này thường được gọi là DRAM và có một số biến thể DRAM khác nhau dành cho máy chủ.
RAM được xác định bởi tốc độ và tính biến động. RAM mang lại hiệu suất đọc/ghi nhanh hơn nhiều so với một số loại lưu trữ dữ liệu khác, RAM cũng là cầu nối giữa hệ điều hành, ứng dụng và phần cứng.
RAM cũng dễ bay hơi và sẽ mất nội dung khi máy tính bị ngắt điện. Vì RAM được thiết kế để lưu trữ tạm thời với hiệu suất cao nên máy tính cần có bộ lưu trữ cố định hoặc không bốc hơi cho các ứng dụng và dữ liệu khi hệ thống bị tắt hoặc khởi động lại.
Các chip RAM thường được tổ chức và tích hợp thành các mô-đun tuân theo các dạng thức được tiêu chuẩn hóa. Điều này cho phép bộ nhớ được thêm vào máy chủ một cách dễ dàng hoặc được thay thế nhanh chóng trong trường hợp bộ nhớ bị lỗi.
Kiểu dáng phổ biến nhất của DRAM (RAM động) là mô-đun bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên động và DIMMs có sẵn với vô số dung lượng và đặc tính hiệu suất.
Một Server thông thường có thể chứa hàng trăm gigabyte bộ nhớ.
HDD là một thiết bị lưu trữ dữ liệu ổn định, duy trì dữ liệu được lưu trữ khi hệ thống tắt. Theo một nghĩa nào đó, ổ cứng là bộ nhớ vĩnh viễn của máy chủ. Được phát triển tại IBM vào năm 1953, nó đã phát triển theo thời gian từ kích thước của một chiếc tủ lạnh thành dạng 2,5 inch và 3,5 inch tiêu chuẩn.
HDD sử dụng giao diện được tiêu chuẩn hóa như SATA, SAS hoặc iSCSI để giao tiếp với bo mạch chủ máy chủ.
Các máy chủ của trung tâm dữ liệu cũng sử dụng ổ cứng thể rắn (SSD), phù hợp với độ trễ thấp và I/O cao cho các trường hợp sử dụng nhiều dữ liệu.
SSD ngày càng trở nên phổ biến, từ tất cả máy chủ chuyên dụng (Dedicated server) đến đám mây (cloud server). SSD cung cấp tốc độ đọc và ghi vượt trội hơn nhiều và độ tin cậy của chúng là đáng kinh ngạc. Nếu có thể mua một ổ SSD, bạn sẽ không thất vọng vì nó sẽ giúp tăng hiệu suất máy chủ đáng kể.
Máy chủ chỉ hoạt động hiệu quả khi có mạng để sử dụng làm kênh giao tiếp. Mỗi máy chủ đều có cách giao tiếp với khách hàng thông qua mạng bằng kết nối có dây hoặc không dây.
Bản thân Network không phải là một thành phần phần cứng nhưng mỗi máy chủ đều có phần cứng cho phép kết nối mạng. Điểm kết nối trên máy chủ thường nằm trên bo mạch chủ. Nó có thể là cổng cho dây cáp hoặc đầu vào cho bộ chuyển đổi cho phép kết nối mạng không dây.
Mỗi thiết bị tìm cách truy cập dữ liệu của máy chủ cũng phải kết nối với mạng thông qua phương tiện kết nối có dây hoặc không dây. Network có thể truyền dữ liệu từ máy chủ đến máy khách (client) với tốc độ lên tới Gigabyte mỗi giây ở bất kỳ đâu.
Không có máy chủ nào có thể hoạt động mà không có nguồn điện. Bộ nguồn tạo ra điện năng, sau đó được phân phối đến bo mạch chủ máy chủ, thiết bị lưu trữ và các thành phần khác trong máy chủ thông qua một dãy cáp.
Để cải thiện độ tin cậy của hệ thống trong máy chủ, các bộ nguồn chất lượng cao vì chúng có khả năng cung cấp nhiều năng lượng hơn mức máy chủ thực sự cần. Đồng thời, sẽ tốt hơn nếu máy chủ được trang bị nguồn điện dự phòng để nguồn điện dự phòng có thể đảm nhiệm vai trò trong trường hợp nguồn điện chính gặp sự cố.
GPU thông thường là lĩnh vực của máy tính cá nhân, nhưng các máy chủ đang bắt đầu sử dụng GPU cho các hoạt động toán học phức tạp và đòi hỏi khắt khe cần thiết với khối lượng công việc mô phỏng và đồ họa chuyên sâu - Ví dụ như AutoCad.
GPU là một dạng chip xử lý chuyên dụng chứa một hoặc nhiều Core xử lý đồ họa có khả năng chia sẻ các tác vụ tính toán được điều khiển bởi phần mềm đồ họa cơ bản. Các GPU như NVIDIA M60 cung cấp 4096 CUDA Core hiệu quả.
GPU thường dùng đơn vị Teraflop, đại diện cho khả năng tính toán một nghìn tỷ phép tính dấu chấm động (floating-point) mỗi giây của GPU. Khi chip GPU được tích hợp vào bộ chuyển đổi đồ họa (graphics adapter card), sẽ có các thông số kỹ thuật bổ sung, như số khung hình trên giây, số lượng và loại bộ nhớ đồ họa chuyên dụng - đôi khi cao tới 32 GB bộ nhớ GDDR6 - tách biệt với bộ nhớ của máy chủ.
Máy chủ thường kết hợp GPU thông qua Card chuyển đổi đồ họa (graphics adapter card) được cài đặt trong một trong các khe cắm mở rộng có sẵn của máy chủ, chẳng hạn như khe cắm PCIe. Bộ chuyển đổi đồ họa có thể yêu cầu nguồn điện bổ sung lên tới 300 W và yêu cầu kết nối nguồn DC riêng biệt với nguồn điện của máy chủ.
Nhu cầu điện năng cao cũng tạo ra lượng nhiệt đáng kể, đòi hỏi phải sử dụng ít nhất một quạt làm mát trên card đồ họa. Kích thước tuyệt đối của Card chuyển đổi đồ họa cấp máy chủ có thể giới hạn số lượng khe cắm mở rộng có sẵn trên máy chủ.
Bây giờ bạn đã biết các thành phần chính của máy chủ, hãy chuyển sang xem cách chọn máy chủ phù hợp cho doanh nghiệp của bạn. Ở đây chúng tôi sẽ tóm tắt một số khía cạnh quan trọng mà bạn nên cân nhắc khi chọn máy chủ.
Mặc dù chỉ ra những điểm trên có thể là chưa đủ nhưng có thể sẽ giúp bạn xác định loại máy chủ (Chuyên dụng, VPS hay Cloud Server) và loại phần cứng sẽ sử dụng.
Bài viết đã bóc tách bên trong máy chủ và chỉ ra các thành phần cơ bản của Server. Nếu còn bất kỳ vấn đề nào cần giải đáp. Liên hệ với CMC Cloud để được tư vấn tốt nhất.
CMC Cloud - Giải pháp Điện toán đám mây Toàn diện & Linh hoạt nhất. Cho phép tùy biến sử dụng và quản trị 25+ dịch vụ
Bài viết liên quan
Cùng chuyên mục
Tối ưu hóa quản trị và bảo mật hệ thống với CMC Cloud IAM và Cloud Trace Service
22/08/2024
CMC Cloud đã phát triển hai dịch vụ mạnh mẽ - IAM và Cloud Trace Service - nhằm hỗ trợ các doanh nghiệp không chỉ quản lý người dùng một cách linh hoạt mà còn theo dõi toàn diện hoạt động hệ thống.
Nguy cơ an ninh mạng mới và giải pháp bảo mật đám mây toàn diện từ CMC Cloud
21/08/2024
Bên cạnh việc mang lại nhiều lợi ích về hiệu suất và chi phí, điện toán đám mây cũng mở ra các lỗ hổng bảo mật mới nếu không có biện pháp bảo vệ kịp thời.
Bạn muốn cập nhật thông tin mới nhất từ CMC Cloud?! Hãy để lại địa chỉ email của bạn ngay để nhận những bản tin bổ ích
Điều khoản & Chính sách