Nội dung bài viết:

 
 
1. Server là gì?

- Server (tiếng Việt gọi là Máy chủ) là một máy tính hoặc hệ thống cung cấp tài nguyên (Resources), dữ liệu (Data), dịch vụ (Services) hoặc chương trình (Programs) cho các máy tính khác, được gọi là máy khách (Clients), qua mạng. Về lý thuyết, bất cứ khi nào máy tính chia sẻ tài nguyên với máy khách thì chúng được coi là Server. Có nhiều loại Server, bao gồm Web server, Mail server và Virtual servers.
 
- Một hệ thống riêng lẻ có thể cung cấp tài nguyên và sử dụng chúng từ một hệ thống khác cùng một lúc. Điều này có nghĩa là một thiết bị có thể vừa là Server vừa là máy khách cùng một lúc.
 
- Một số Server đầu tiên là máy tính lớn (Mainframe Computers) hoặc máy tính mini (Minicomputers). Máy tính mini nhỏ hơn nhiều so với máy tính lớn, do đó có tên như vậy. Tuy nhiên, khi công nghệ phát triển, chúng trở nên lớn hơn nhiều so với máy tính để bàn (Desktop), điều này làm cho thuật ngữ máy tính siêu nhỏ trở nên xa lạ. Ban đầu, các Server như vậy được kết nối với các máy khách được gọi là thiết bị đầu cuối (Terminals) không thực hiện bất kỳ tính toán thực tế nào. Các thiết bị đầu cuối này, được gọi là thiết bị đầu cuối câm (Dumb terminals), chúng tồn tại đơn giản để chấp nhận đầu vào thông qua bàn phím hoặc đầu đọc thẻ và trả kết quả của bất kỳ tính toán nào đến màn hình hiển thị hoặc máy in. Tính toán thực tế được thực hiện trên Server. Sau đó, các Server thường là các máy tính mạnh, đơn lẻ được kết nối qua mạng với một tập hợp các máy khách kém mạnh hơn. Kiến trúc mạng này thường được gọi là mô hình máy khách – máy chủ “Client-Server Model”, trong đó cả máy khách và Server đều sở hữu sức mạnh tính toán, nhưng một số tác vụ nhất định được giao cho Server. Trong các mô hình máy tính trước đây, chẳng hạn như mô hình thiết bị đầu cuối của máy tính lớn, máy tính lớn đã hoạt động như một Server mặc dù nó không được gọi bằng tên đó. Khi công nghệ phát triển, định nghĩa về một Server cũng phát triển theo nó. Ngày nay, một Server có thể chỉ là phần mềm chạy trên một hoặc nhiều thiết bị máy tính vật lý. Các Server như vậy thường được gọi là Server ảo (Virtual Server). Ban đầu, các Server ảo được sử dụng để tăng số lượng chức năng của Server mà một Server phần cứng duy nhất có thể thực hiện. Ngày nay, các Server ảo thường được điều hành bởi một bên thứ ba về phần cứng trên Internet theo một cách sắp xếp được gọi là điện toán đám mây (Cloud). Server có thể được thiết kế để thực hiện một nhiệm vụ duy nhất, chẳng hạn như Mail Server, Server này nhận và lưu trữ email, sau đó cung cấp nó cho một máy khách yêu cầu. Server cũng có thể thực hiện một số tác vụ, chẳng hạn như File and Print server, cả hai đều lưu trữ tệp và chấp nhận lệnh in từ máy khách và sau đó gửi chúng tới một máy in được kết nối trong mạng.
 
2. Cách Server hoạt động

- Để hoạt động như một Server (máy chủ), một thiết bị phải được cấu hình để lắng nghe các yêu cầu từ máy khách trên kết nối mạng. Chức năng này có thể tồn tại như một phần của hệ điều hành như một ứng dụng, vai trò đã cài đặt hoặc kết hợp cả hai. Ví dụ: hệ điều hành Windows Server của Microsoft cung cấp chức năng lắng nghe và phản hồi các yêu cầu của khách hàng. Các vai trò hoặc dịch vụ được cài đặt bổ sung làm tăng loại yêu cầu máy khách mà máy chủ có thể đáp ứng. Trong một ví dụ khác, Apache Web Server phản hồi các yêu cầu của trình duyệt Internet thông qua một ứng dụng bổ sung, Apache, được cài đặt trên cùng một hệ điều hành.
 
- Khi một máy khách yêu cầu dữ liệu hoặc chức năng từ Server (máy chủ), nó sẽ gửi một yêu cầu qua mạng. Server nhận được yêu cầu này và phản hồi với thông tin thích hợp. Đây là mô hình yêu cầu và phản hồi “Request and Response Model” của mạng máy khách-máy chủ “Client-Server Networking”, còn được gọi là mô hình cuộc gọi và phản hồi “Call and Response model”. Server (máy chủ) thường sẽ thực hiện nhiều tác vụ bổ sung như là một phần của một yêu cầu và phản hồi, bao gồm xác minh danh tính của người yêu cầu, đảm bảo rằng máy khách có quyền truy cập vào dữ liệu hoặc tài nguyên được yêu cầu và định dạng đúng hoặc trả lại phản hồi cần thiết theo cách mong muốn.
 

3. Các loại Server
Có nhiều loại máy chủ thực hiện các chức năng khác nhau. Nhiều mạng chứa một hoặc nhiều loại máy chủ phổ biến:
 
- File servers (Máy chủ tệp)

• File servers “Máy chủ tệp” lưu trữ và phân phối tệp. Nhiều máy khách hoặc người dùng có thể chia sẻ các tệp được lưu trữ trên một máy chủ. Ngoài ra, việc lưu trữ tập trung các tệp cung cấp các giải pháp sao lưu (backup) hoặc khả năng chịu lỗi dễ dàng hơn so với việc cố gắng cung cấp tính bảo mật và tính toàn vẹn cho các tệp trên mọi thiết bị trong tổ chức. Phần cứng máy chủ tệp có thể được thiết kế để tối đa hóa tốc độ đọc và ghi nhằm cải thiện hiệu suất.

 
- Print servers (Máy chủ in)

• Print servers (Máy chủ in) cho phép quản lý và phân phối chức năng in. Thay vì gắn máy in vào mọi máy trạm, một máy chủ in duy nhất có thể đáp ứng các yêu cầu in từ nhiều máy khách. Ngày nay, một số máy in lớn hơn và cao cấp hơn đi kèm với máy chủ in được tích hợp sẵn của riêng chúng, điều này loại bỏ nhu cầu về một máy chủ in dựa trên máy tính bổ sung. Máy chủ in nội bộ tích hợp sẵn chon máy in này cũng hoạt động bằng cách phản hồi các yêu cầu in từ máy khách.

 
- Application servers (Máy chủ ứng dụng)

• Application servers (Máy chủ ứng dụng) chạy ứng dụng thay cho máy khách chạy ứng dụng cục bộ. Máy chủ ứng dụng thường chạy các ứng dụng sử dụng nhiều tài nguyên được chia sẻ bởi một số lượng lớn người dùng. Làm như vậy loại bỏ nhu cầu cho mỗi máy khách cần có đủ tài nguyên để chạy các ứng dụng. Nó cũng loại bỏ nhu cầu cài đặt và duy trì phần mềm trên nhiều máy thay vì chỉ một máy.

 
- DNS servers (Máy chủ hệ thống tên miền)

•  Máy chủ Hệ thống tên miền (DNS) là máy chủ ứng dụng cung cấp khả năng phân giải tên cho máy khách bằng cách chuyển đổi tên mà con người dễ hiểu thành địa chỉ IP có thể đọc được bằng máy. Hệ thống DNS System là một cơ sở dữ liệu được phân phối rộng rãi về tên và các máy chủ DNS khác, mỗi Máy chủ Hệ thống tên miền (DNS) này có thể được sử dụng để yêu cầu một tên máy tính không xác định. Khi một máy khách cần địa chỉ của hệ thống, nó sẽ gửi một yêu cầu DNS Request với tên của tài nguyên mong muốn đến máy chủ DNS. Máy chủ DNS phản hồi bằng địa chỉ IP cần thiết từ bảng tên của nó.

 
- Mail servers (Máy chủ thư)

•  Mail servers (Máy chủ thư) là một loại máy chủ ứng dụng rất phổ biến. Máy chủ thư nhận email được gửi đến người dùng và lưu trữ chúng cho đến khi máy khách thay mặt cho người dùng đó yêu cầu tới nó. Máy chủ Email Server là máy duy nhất cho phép được định cấu hình đúng cách và luôn được gắn vào mạng internet. Sau đó, nó sẵn sàng để gửi và nhận tin nhắn thay vì yêu cầu mọi máy khách phải có hệ thống email phụ (Subsystem) của riêng nó liên tục chạy.

 
- Web servers (Máy chủ web)

• Một trong những loại máy chủ phong phú nhất trên thị trường ngày nay là Web servers (Máy chủ web). Máy chủ web là một loại máy chủ ứng dụng đặc biệt lưu trữ các chương trình và dữ liệu do người dùng yêu cầu trên Internet hoặc mạng nội bộ. Máy chủ web phản hồi các yêu cầu từ các trình duyệt chạy trên máy khách cho các trang web hoặc các dịch vụ dựa trên web khác. Các máy chủ web phổ biến bao gồm máy chủ Apache Web Servers, máy chủ Microsoft Internet Information Services (IIS) và máy chủ Nginx Servers.

 
- Database servers (Máy chủ cơ sở dữ liệu)

• Lượng dữ liệu được sử dụng bởi các công ty, người dùng và các dịch vụ khác là đáng kinh ngạc. Phần lớn dữ liệu đó được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu (Database). Cơ sở dữ liệu cần có thể truy cập được đối với nhiều máy khách tại bất kỳ thời điểm nào và có thể yêu cầu dung lượng đĩa đặc biệt lớn. Cả hai nhu cầu này đều có lợi cho việc đặt các cơ sở dữ liệu như vậy trên các máy chủ. Máy chủ cơ sở dữ liệu chạy các ứng dụng cơ sở dữ liệu và đáp ứng nhiều yêu cầu từ máy khách. Các ứng dụng máy chủ cơ sở dữ liệu phổ biến bao gồm Oracle, Microsoft SQL Server, DB2 và Informix.

 
- Virtual servers (Máy chủ ảo hay Server ảo)

• Virtual servers (Máy chủ ảo hay Server ảo) đang chiếm lĩnh thế giới máy chủ như vũ bão. Không giống như các máy chủ truyền thống được cài đặt như một hệ điều hành trên phần cứng máy tính, máy chủ ảo chỉ tồn tại như được định nghĩa bên trong phần mềm chuyên dụng gọi là Hypervisor. Mỗi Hypervisor có thể chạy hàng trăm, thậm chí hàng nghìn máy chủ ảo cùng một lúc. Hypervisor trình bày phần cứng ảo cho máy chủ như thể nó là phần cứng vật lý thực. Máy chủ ảo sử dụng phần cứng ảo như bình thường và Hypervisor chuyển nhu cầu tính toán và lưu trữ thực tế vào phần cứng thực bên dưới, phần cứng này được chia sẻ giữa tất cả các máy chủ ảo khác.

 
- Proxy servers (Máy chủ proxy)

• Proxy servers (Máy chủ proxy) đóng vai trò trung gian giữa máy khách và máy chủ. Thường được sử dụng để tách biệt máy khách hoặc máy chủ cho mục đích bảo mật, máy chủ proxy nhận yêu cầu từ máy khách. Thay vì trả lời máy khách, nó chuyển yêu cầu đến máy chủ hoặc tiến trình khác. Máy chủ proxy nhận phản hồi từ máy chủ thứ hai và sau đó trả lời máy khách ban đầu như thể nó đang tự trả lời. Bằng cách này, cả máy khách và máy chủ phản hồi đều không cần kết nối trực tiếp với nhau.

 
- Monitoring and management servers (Máy chủ giám sát và quản lý)

• Một số máy chủ tồn tại để giám sát hoặc quản lý các hệ thống và máy khách khác. Có nhiều loại máy chủ giám sát. Một số loại Server trong số này lắng nghe mạng và nhận mọi yêu cầu của máy khách và phản hồi của máy chủ, nhưng một số loại Server khác không tự yêu cầu hoặc phản hồi dữ liệu. Bằng cách này, máy chủ giám sát có thể theo dõi tất cả lưu lượng trên mạng, cũng như các yêu cầu và trả lời của máy khách và máy chủ mà không can thiệp vào các hoạt động đó. Một máy chủ giám sát sẽ phản hồi các yêu cầu từ các máy khách giám sát, chẳng hạn như các máy khách được điều hành bởi quản trị viên mạng theo dõi tình trạng của mạng.

 

4. Cấu trúc của Server

- Khái niệm về cấu trúc máy chủ gần giống như lịch sử cấu trúc khái niệm mạng. Rốt cuộc, là một điểm của mạng, máy chủ cho phép một máy tính này nói chuyện với một máy tính khác và phân phối công việc hoặc tài nguyên. Máy tính đã phát triển kể từ đó, dẫn đến một số loại cấu trúc máy chủ và phần cứng.
 
- Mainframe hoặc minicomputer (AS/400)

• Bạn có thể nói rằng các máy chủ ban đầu, máy tính lớn (Mainframe) và sau này, máy tính mini (Minicomputer), xử lý hầu hết các tác vụ tính toán ngoại trừ tương tác với người dùng thông qua màn hình và bàn phím, được để lại cho hệ thống máy khách.

 
- Computer hardware server (Máy chủ máy tính)

• Làn sóng máy chủ lớn tiếp theo bao gồm các máy chủ dựa trên máy tính (Computer-Based Servers), tạm gọi là Máy chủ máy tính. Theo nhiều khía cạnh, những máy chủ này không hơn gì những máy tính để bàn nhưng lớn hơn, mạnh hơn. Các máy chủ như vậy thường đắt hơn và chứa nhiều bộ nhớ và không gian ổ đĩa hơn hầu hết các máy khách. Mỗi máy chủ vẫn là một đơn vị độc lập với bo mạch chủ, bộ xử lý, bộ nhớ, ổ đĩa và nguồn điện riêng. Các máy chủ như thế này thường được lưu trữ trong các phòng máy lạnh được gọi là phòng máy chủ (Server Rooms), và sau đó được gắn vào các giá đỡ để lưu trữ và truy cập tốt hơn.

 
- Blade servers (Máy chủ phiến)

• Phần cứng của máy chủ máy tính (Computer server) ban đầu rất lớn và được lưu trữ trong các giá đỡ có thể chứa hàng trăm pound. Tuy nhiên, theo thời gian, các phương tiện kết nối phần cứng nhanh hơn dẫn đến việc các phần của máy chủ được trích xuất từ ​​một thiết bị độc lập. Bằng cách loại bỏ ổ cứng, loại bỏ làm mát bên trong và quá trình thu nhỏ các bộ phận máy tính đang diễn ra, các máy chủ cuối cùng được thu gọn thành một máy chủ mỏng duy nhất được gọi là máy chủ phiến (Blade Server). Mặc dù vẫn được lưu trữ trong các giá đỡ trong phòng máy chủ, các máy chủ phiến nhỏ hơn và có thể được thay thế dễ dàng hơn.

 
- Combining servers (Kết hợp các máy chủ)

• Ngay cả trước khi ảo hóa, các máy chủ đã được trích xuất từ ​​mô hình tiêu chuẩn của một hệ điều hành máy chủ duy nhất được cài đặt trên một máy tính vật lý (Hardware Machine). Công nghệ, chẳng hạn như lưu trữ gắn liền với mạng, đã loại bỏ nhu cầu máy chủ phải có bộ nhớ riêng. Các công nghệ khác, chẳng hạn như ánh xạ (Mirroring) và phân cụm (Clustering), cho phép các phần cứng được kết hợp thành các máy chủ lớn hơn, mạnh mẽ hơn. Một máy chủ như vậy có thể bao gồm một số quạt tản nhiệt, một số thiết bị lưu trữ kèm theo và nguồn điện bên ngoài và mỗi phần có thể được hoán đổi cho một phần khác trong khi máy chủ vẫn đang chạy.

 
- Virtual servers (Máy chủ ảo)

• Máy chủ ảo (Virtual Server) vẫn yêu cầu phần cứng, nhưng phần cứng đó chạy một tiến trình khác được gọi là Hypervisor. Trong một số trường hợp, chẳng hạn như Microsoft’s Hyper-V, một hệ điều hành đầy đủ tiếp tục chạy trên chính phần cứng đó. Trong các trường hợp khác, cái gọi là siêu giám sát kim loại trần có thể được cài đặt trực tiếp vào phần cứng máy chủ. Trong cả hai trường hợp, bản thân phần cứng thường nằm rải rác trên một loạt các máy chủ phiến, bộ lưu trữ được nối mạng và nguồn cung cấp điện, dẫn đến một môi trường không thể biết được bất kỳ máy chủ riêng lẻ nào kết thúc và máy chủ khác bắt đầu.

 

5. Ví dụ về hệ điều hành dành cho Server

- Microsoft Windows servers

• Có thể lập luận rằng “Windows for Workgroups” là hệ điều hành máy chủ đầu tiên của Microsoft. Trong phiên bản đó, một số máy tính nhất định có thể được thiết lập để chia sẻ tài nguyên và phản hồi các yêu cầu từ máy khách, điều này làm cho chúng trở thành máy chủ theo định nghĩa. Hệ điều hành máy chủ thực sự đầu tiên của Microsoft là Windows NT. Phiên bản 3.5 và 3.51 của nó chạy trên nhiều mạng doanh nghiệp cho đến khi Microsoft phát hành dòng Windows Server vẫn tiếp tục tồn tại cho đến ngày nay. Phiên bản Windows Server mới nhất là Windows Server 2016. Phiên bản này hỗ trợ nhiều ứng dụng và cơ sở dữ liệu cũng như Hypervisor cho phép tạo máy chủ ảo (Virtual Server).

 
- Linux / Unix servers

• Người chơi chính khác trong lĩnh vực hệ điều hành máy chủ là Linux / Unix. Có nhiều phiên bản và tùy chọn Linux / Unix bao gồm Red Hat Enterprise Linux, Debian và CentOS. Là một hệ điều hành mã nguồn mở, Linux rất phổ biến như một máy chủ web, thường được cài đặt máy chủ ứng dụng web Apache.

 
- NetWare

• Mặc dù không còn được sản xuất, NetWare vẫn là một công ty lớn trong lĩnh vực phần mềm máy chủ khi kỷ nguyên máy khách-máy chủ đang phát triển mạnh mẽ. Cuối cùng, NetWare đã chuyển hệ điều hành máy chủ của mình sang lĩnh vực Linux-based Kernel và đặt tên nó là Novell Open Enterprise Server (OES).

 
- Cloud servers

• Máy chủ ảo (Virtual Machine) được lưu trữ trên cơ sở hạ tầng của bên thứ ba trên mạng mở, chẳng hạn như Internet, được gọi là máy chủ đám mây (Cloud Server). Ngày nay, có rất nhiều nhà cung cấp máy chủ đám mây, bao gồm Cloud Platform của Google, Microsoft Azure, và IBM Cloud. Tuy nhiên, nhà tiên phong chính trong lĩnh vực điện toán đám mây doanh nghiệp là nền tảng AWS Platform của Amazon. Ban đầu nó bắt đầu sử dụng dung lượng dự phòng của các máy chủ và mạng riêng của Amazon, nhưng AWS hiện cho phép khách hàng tạo một máy chủ ảo gần như ngay lập tức và sau đó điều chỉnh lượng tài nguyên mà máy chủ có thể sử dụng nhanh chóng. dữ liệu của phần cứng vật lý bao gồm nhiều bộ xử lý, ổ đĩa, bộ nhớ và kết nối mạng. Tuy nhiên, ngay cả bây giờ, máy chủ vẫn chỉ là một hệ thống đáp ứng yêu cầu từ máy khách.