サーバー(コンピューティング)

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インターネットを介してサーバーコンピューターと通信するクライアントコンピューターコンピューターネットワーク
CERNにある最初のWWWサーバーで、「このマシンはサーバーです。電源を切らないでください!!」という元のステッカーが貼られています。

コンピューティングでは、サーバーは「クライアント」と呼ばれる他のプログラムまたはデバイスに機能を提供するコンピューターハードウェアまたはソフトウェア(コンピュータープログラム)一部ですこのアーキテクチャは、クライアントサーバーモデルと呼ばれます。サーバーは、複数のクライアント間でデータやリソースを共有したり、クライアントの計算を実行したりするなど、「サービス」と呼ばれることが多いさまざまな機能を提供できます。1台のサーバーで複数のクライアントにサービスを提供でき、1台のクライアントで複数のサーバーを使用できます。クライアントプロセスは、同じデバイスで実行される場合と、ネットワークを介して別のデバイス上のサーバーに接続される場合があります。[1]一般的なサーバーは、データベースサーバーファイルサーバーメールサーバー印刷サーバーWebサーバーゲームサーバー、およびアプリケーションサーバーです。[2]

クライアント/サーバーシステムは通常、要求/応答モデルによって最も頻繁に実装されます(多くの場合、識別されます)。クライアントはサーバーに要求を送信します。サーバーは何らかのアクションを実行し、通常は結果または確認応答とともに応答をクライアントに送り返します。 。コンピューターを「サーバークラスのハードウェア」として指定することは、そのコンピューター上でサーバーを実行することに特化していることを意味します。これは多くの場合、標準のパーソナルコンピュータよりも強力で信頼性が高いことを意味しますが、代わりに、大規模なコンピューティングクラスタは、比較的単純で交換可能な多くのサーバーコンポーネントで構成されている場合があります。

歴史

コンピューティングでのワードサーバーの使用は、待ち行列理論[3]由来し、20世紀半ばにさかのぼり、ケンドールの表記を紹介した論文であるケンドール(1953)(「サービス」とともに)で特に使用されています。Erlang(1909)などの以前の論文では、「[電話]オペレーター」などのより具体的な用語が使用されています。

コンピューティングでは、「サーバー」は少なくともRFC 5(1969)[4]にさかのぼり、 ARPANETインターネットの前身)を説明する最も初期のドキュメントの1つであり、「ユーザー」とは対照的で、2つのタイプのホストを区別します。ホスト」と「ユーザーホスト」。「serving」の使用は、 「serving-host」と「using-host」を対比 するRFC 4 [5]などの初期のドキュメントにもさかのぼります。

Jargonファイルは、リクエストに対してサービスを実行するプロセスの常識で「サーバー」を定義します。通常はリモートで、1981( 1.1.0)バージョン は次のようになります。

サーバーn。サーバーが実行されているコンピューター以外のコンピューターで実行されることが多いリクエスターのサービスを実行するDAEMONの一種。

操作

複数の個別のクライアントが集中型サーバーにサービスとリソースを要求するクライアントサーバーモデルに基づくネットワーク

厳密に言えば、サーバーという用語は、コンピュータープログラムまたはプロセス(実行中のプログラム)を指します。換喩を通して、それは1つまたは複数のサーバープログラムを実行するために使用されるデバイス(または専用のデバイス)を指します。ネットワークでは、このようなデバイスはホストと呼ばれます。サーバーに加えて、サービサーサーヴァントはそうではありませんが、サーブサービス(それぞれ動詞と名詞として)という単語が頻繁に使用されます。[a]サービス(名詞)という言葉は、 Webサービスなどの抽象的な形式の機能を指す場合があります。または、 Windowsサービスなど、コンピューターをサーバーに変換するコンピュータープログラムを指す場合もありますもともとは「サーバーはユーザーにサービスを提供する」(および「ユーザーはサーバーを使用する」)として「従う」という意味で使用されていましたが、今日では「サーバーはデータを提供する」という意味で「与える」とよく言われます。たとえば、Webサーバーは「Webページをユーザーに提供する」または「ユーザーの要求に対応する」。

サーバーはクライアントサーバーモデルの一部です。このモデルでは、サーバーがクライアントにデータを提供します。クライアントとサーバー間の通信の性質は、要求と応答です。これは、関係がオンデマンドの往復であるピアツーピアモデルとは対照的です。原則として、別のプロセスによって(特にリモートで、特にリソースを共有するために)使用または呼び出すことができるコンピューター化されたプロセスはサーバーであり、呼び出し元のプロセスはクライアントです。したがって、ネットワークに接続されている汎用コンピューターであれば、サーバーをホストできます。たとえば、デバイス上のファイルが何らかのプロセスによって共有されている場合、そのプロセスはファイルサーバーです。同様に、Webサーバーソフトウェアは有能なコンピュータで実行できるため、ラップトップまたはパーソナルコンピュータでWebサーバーをホストできます。

要求/応答は最も一般的なクライアントサーバー設計ですが、パブリッシュ/サブスクライブパターンなどの他の設計もありますパブリッシュ/サブスクライブパターンでは、クライアントはpub-subサーバーに登録し、指定されたタイプのメッセージをサブスクライブします。この初期登録は、要求/応答によって行うことができます。その後、pub-subサーバーは、それ以上の要求なしに一致するメッセージをクライアントに転送します。サーバーは、要求/応答のようにクライアントがサーバーからメッセージをプルするのではなく、クライアントにメッセージをプッシュします。[6]

目的

サーバーの役割は、データを共有することと、リソースを共有して作業を分散することです。サーバーコンピューターは、独自のコンピュータープログラムを提供することもできます。シナリオによっては、これはクイドプロクォートランザクションの一部である場合もあれば、単に技術的な可能性である場合もあります。次の表は、サーバーが使用されるいくつかのシナリオを示しています。

サーバータイプ 目的 クライアント
アプリケーション・サーバー Webアプリ( Webブラウザー内で実行されるコンピュータープログラム)をホストし、ネットワーク内のユーザーが自分のコンピューターにコピーをインストールしなくても、それらを実行して使用できるようにします。名前が示すものとは異なり、これらのサーバーはワールドワイドウェブの一部である必要はありません。どのローカルネットワークでもかまいません。 Webブラウザを搭載したコンピュータ
カタログサーバー コンピューター、ユーザー、ファイルサーバーで共有されるファイル、Webアプリなど、大規模な分散ネットワーク全体で検出できる情報のインデックスまたは目次を維持します。ディレクトリサーバーネームサーバーは、カタログサーバーの例です。 ログインしようとしているドメインメンバー、電子メールアドレスを探している電子メールクライアント、ファイルを探しているユーザー など、ネットワーク上で何かを見つける必要のあるコンピュータプログラム。
通信サーバー 1つの通信エンドポイント(ユーザーまたはデバイス)が他のエンドポイントを見つけてそれらと通信するために必要な環境を維持します。ネットワークのオープン性とセキュリティパラメータに応じて、通信エンドポイントのディレクトリとプレゼンス検出サービスが含まれる場合と含まれない場合があります。 通信エンドポイント(ユーザーまたはデバイス)
コンピューティングサーバー ネットワークを介して、膨大な量のコンピューティングリソース、特にCPUランダムアクセスメモリを共有します。 パーソナルコンピュータよりも多くのCPUパワーとRAMを必要とするコンピュータプログラムは、おそらく余裕があります。クライアントはネットワーク接続されたコンピューターである必要があります。そうでなければ、クライアントサーバーモデルはありません。
データベースサーバー ネットワークを介して、あらゆる形式のデータベース(テーブルに表示される可能性のある事前定義されたプロパティを持つデータの整理されたコレクション) を維持および共有します。 スプレッドシート会計ソフトウェア資産管理ソフトウェア、または特に大量に整理されたデータを消費する事実上すべてのコンピュータプログラム
ファックスサーバー ネットワーク上で1台以上のファックス機を共有するため、物理的なアクセスの手間が省けます。 ファックスの送信者または受信者
ファイルサーバー ネットワーク上でファイルとフォルダ、ファイルフォルダを保持するためのストレージスペース、またはその両方を 共有します ローカルプログラムはクライアントになることができますが、ネットワークコンピュータは意図されたクライアントです
ゲームサーバー 複数のコンピューターまたはゲーム機がマルチプレイヤービデオゲームをプレイできるようにします パソコンまたはゲーム機
メールサーバー 郵便局カタツムリ郵便通信 を可能にするのと同じ方法で電子メール通信を可能にします メールの送信者と受信者
メディアサーバー メディアストリーミングを介してネットワーク経由でデジタルビデオまたはデジタルオーディオを共有します(ファイル全体をダウンロードして使用するのではなく、受信した部分が到着時に視聴できるようにコンテンツを送信します) モニターとスピーカーを備えたユーザーが参加するパーソナルコンピューター
プリントサーバー ネットワーク上で1台以上のプリンターを共有するため、物理的なアクセスの手間が省けます。 何かを印刷する必要があるコンピューター
サウンドサーバー コンピュータプログラムが個別にまたは協調してサウンドを再生および録音できるようにします 同じコンピュータとネットワーククライアントのコンピュータプログラム。
プロキシサーバー クライアントとサーバー間の仲介役として機能し、クライアントからの着信トラフィックを受け入れてサーバーに送信します。その理由には、コンテンツの制御とフィルタリング、トラフィックパフォーマンスの向上、不正なネットワークアクセスの防止、または大規模で複雑なネットワークを介したトラフィックのルーティングが含まれます。 ネットワークに接続されたコンピューター
仮想サーバー ハードウェアおよびソフトウェアのリソースを他の仮想サーバーと共有します。ハイパーバイザーと呼ばれる専用ソフトウェア内で定義されている場合にのみ存在しますハイパーバイザーは、仮想ハードウェアを実際の物理ハードウェアであるかのようにサーバーに提示します。[7]サーバーの仮想化により、より効率的なインフラストラクチャが可能になります。[8] ネットワークに接続されたコンピューター
Webサーバー WebページをホストしますWebサーバーは、ワールドワイドウェブを可能にするものです。Webサイトには1つ以上のWebサーバーがあります。また、各サーバーは複数のWebサイトをホストできます。 Webブラウザを搭載したコンピュータ

インターネットのほぼ全体の構造は、クライアントサーバーモデルに基づいています。高レベルのルートネームサーバーDNS、およびルーターは、インターネット上のトラフィックを転送します。インターネットに接続された何百万ものサーバーが世界中で継続的に実行されており[9] 、通常のインターネットユーザーが行うほぼすべてのアクションには、1つ以上のサーバーとの1つ以上の対話が必要です。専用サーバーを使用しない例外があります。たとえば、ピアツーピアのファイル共有やテレフォニーの一部の実装(たとえば、Microsoft以前のSkype)。

ハードウェア

内部コンポーネントを表示するために上部カバーが取り外されたラックマウント型サーバー

サーバーのハードウェア要件は、サーバーの目的とそのソフトウェアによって大きく異なります。サーバーは、多くの場合、サーバーに接続するクライアントよりも強力で高価です。

サーバーは通常ネットワーク経由でアクセスされるため、多くのサーバーは、コンピューターモニターや入力デバイス、オーディオハードウェア、およびUSBインターフェイスなしで無人で実行されます。多くのサーバーには、グラフィカルユーザーインターフェイス(GUI)がありません。それらはリモートで構成および管理されます。リモート管理は、 Microsoft管理コンソール(MMC)、PowerShellSSH、およびDellのiDRACやHPのiLoなどのブラウザベース の帯域外管理システムを含むさまざまな方法で実行できます

大規模サーバー

従来の大規模な単一サーバーは、中断することなく長期間実行する必要があります。可用性は非常に高くなければならないため、ハードウェアの信頼性と耐久性が非常に重要になります。ミッションクリティカルなエンタープライズサーバーは非常にフォールトトレラントであり、稼働時間を最大化するために故障率の低い専用ハードウェアを使用します停電を防ぐために、無停電電源装置が組み込まれている場合がありますサーバーには通常、デュアル電源RAIDディスクシステム、ECCメモリなどのハードウェア冗長性が含まれています[10]。 広範な起動前メモリのテストと検証とともに。重要なコンポーネントはホットスワップ可能である可能性があり、技術者はサーバーをシャットダウンせずに実行中のサーバーでそれらを交換できます。また、過熱を防ぐために、サーバーにはより強力なファンがあるか、水冷を使用する場合があります。多くの場合、通常はIPMIに基づく帯域外管理を使用して、リモートで構成、電源の投入と再起動、または再起動を行うことができますサーバーケーシングは通常フラットで幅が広く、 19インチラックまたはオープンラックのいずれかにラックマウントできるように設計されています

これらのタイプのサーバーは、多くの場合、専用のデータセンターに収容されています。これらは通常、非常に安定した電力とインターネットを備え、セキュリティが強化されます。ノイズもそれほど問題ではありませんが、消費電力と熱出力は深刻な問題になる可能性があります。サーバールームには空調設備が備わっています。

クラスター

サーバーファームまたはサーバークラスターは、単一のデバイスの機能をはるかに超えるサーバー機能を提供するために組織によって維持されるコンピューターサーバーのコレクションです現在、最近のデータセンターは、はるかに単純なサーバーの非常に大規模なクラスターで構築されていることが多く[11] 、この概念を中心 とした共同作業であるオープンコンピュートプロジェクトがあります。

アプライアンス

ネットワークアプライアンスと呼ばれる小さなスペシャリストサーバーのクラスは、一般的に規模の下限にあり、一般的なデスクトップコンピューターよりも小さいことがよくあります。

モバイル

モバイルサーバーには、ラップトップなどのポータブルフォームファクタがあります。[12]大規模なデータセンターやラックサーバーとは対照的に、モバイルサーバーは電力要件、サイズ、および展開時間。[13]いわゆる「外出先でのサーバー」テクノロジーの主な受益者には、ネットワークマネージャー、ソフトウェアまたはデータベース開発者、トレーニングセンター、軍人、法執行機関、法医学、緊急救援グループ、およびサービス組織が含まれます。[14]携帯性を促進するために、キーボードディスプレイなどの機能バッテリー無停電電源装置、障害が発生した場合に電力の冗長性を提供するため)、およびマウスはすべてシャーシに統合されています。

オペレーティングシステム

Sun's Cobalt Qube 3; コンピュータサーバーアプライアンス(2002); Cobalt Linux(2.2Linuxカーネルを使用したRedHat Linuxのカスタマイズバージョン)を実行し、ApacheWebサーバーを完備しています。

インターネット上では、サーバー間の主要なオペレーティングシステムは、 LinuxFreeBSD基づくものなどのUNIXライクなオープンソース ディストリビューションであり[15]、 WindowsServerもかなりのシェアを占めていますz / OSmacOSServerなどの独自のオペレーティングシステムも展開されていますが、その数ははるかに少なくなっています。

スペシャリストのサーバー指向オペレーティングシステムには、従来、次のような機能がありました。

  • GUIは利用できないかオプションです
  • 再起動せずにハードウェアとソフトウェアの両方をある程度再構成および更新する機能
  • 重要なデータの定期的かつ頻繁なオンラインバックアップを可能にする高度なバックアップ機能、
  • 異なるボリュームまたはデバイス間の透過的なデータ転送
  • 柔軟で高度なネットワーク機能
  • UNIXのデーモンやWindowsのサービスなどの自動化機能
  • 高度なユーザー、リソース、データ、およびメモリ保護を備えた、厳格なシステムセキュリティ。
  • 過熱、プロセッサ、ディスク障害などの状態に関する高度な検出とアラート。[16]

実際には、今日、多くのデスクトップおよびサーバーオペレーティングシステムは同様のコードベースを共有しており、主に構成が異なります。

エネルギー消費量

2010年には、データセンター(サーバー、冷却、およびその他の電気インフラストラクチャ)が、世界中の電気エネルギー消費量の1.1〜1.5%、米国では1.7〜2.2%を占めていました。[17] 1つの見積もりでは、情報通信技術の総エネルギー消費量は、効率を高めることにより、残りの経済における 二酸化炭素排出量の5倍以上を節約します[18] 。

データと帯域幅の需要の増加により、世界のエネルギー消費量は増加しています。天然資源防衛協議会(NRDC)は、データセンターが2013年に910億キロワット時(kWh)の電気エネルギーを使用したと述べています。これは、世界の電力使用量の3%を占めています。

環境保護団体は、データセンターの二酸化炭素排出量に焦点を当てています。これは、年間2億トンの二酸化炭素を占めるためです。

も参照してください

メモ

  1. ^ CORBAサーバントは、リモートメソッド呼び出しからのメソッド呼び出し転送れるサーバーオブジェクトですが、これは一般的ではない使用法です。

参考文献

  1. ^ WindowsServer管理の基礎マイクロソフトオフィシャルアカデミックコース。111 River Street、Hoboken、NJ 07030:John Wiley&Sons2011.pp。2–3  _ ISBN 978-0-470-90182-3{{cite book}}:CS1 maint:場所(リンク
  2. ^ カマー、ダグラスE。; スティーブンス、デビッドL(1993)。Vol III:クライアントサーバープログラミングとアプリケーションTCP / IPを使用したインターネットワーキング。インディアナ州ウェストラファイエット、パーデュー大学コンピュータサイエンス学部:プレンティスホールpp。11d。ISBN 978-0-13-474222-9{{cite book}}:CS1 maint:場所(リンク
  3. ^ Richard A. Henle、Boris W. Kuvshinoff、CM Kuvshinoff(1992)。デスクトップコンピュータ:視点からオックスフォード大学出版局。p。417. ISBN 9780195070316サーバーは、待ち行列理論から派生したごく最近のコンピュータネットワーク用語です。{{cite book}}:CS1 maint:作成者パラメーターを使用します(リンク
  4. ^ ルリフソン、ジェフ(1969年6月)。DELIETF土井10.17487 / RFC0005RFC5 _ 2013年11月30日取得
  5. ^ Shapiro、Elmer B.(1969年3月)。ネットワーク時刻表IETF土井10.17487 / RFC0004RFC4 _ 2013年11月30日取得
  6. ^ HTTP Publish-Subscribe Serverの使用、Oracle
  7. ^ ITの説明。「サーバー-定義と詳細」www.paessler.com
  8. ^ ITの説明。「DNSサーバーが応答していません」www.dnsservernotresponding.org
  9. ^ 「Webサーバー」ITビジネスエッジ2013年7月31日取得
  10. ^ Li、Huang、Shen、Chu(2010)。「」「メモリハードウェアエラーとソフトウェアシステムの感受性の現実的な評価」。Usenix Annual Tech Conference 2010 " (PDF)2017年1月30日閲覧。{{cite web}}:CS1 maint:複数の名前:著者リスト(リンク
  11. ^ 「Googleは一度秘密のサーバーをアンクロークする」CNETCBSインタラクティブ2017年1月30日取得
  12. ^ 「モバイルサーバー、Power to go、EUROCOM Panther5SE」2013年3月17日にオリジナルからアーカイブされました。
  13. ^ 「モバイルサーバーノートブック」
  14. ^ 「サーバー口径のコンピュータはモバイルワークステーションを兼ねる」
  15. ^ 「ウェブサイトのためのLinuxの使用統計および市場占有率」2013年1月18日取得
  16. ^ 「サーバー指向オペレーティングシステム」2010年5月25日取得
  17. ^ マークオフ、ジョン(2011年7月31日)。「予測よりも少ない電力を使用するデータセンター、レポートによると」NYタイムズ2013年1月18日取得
  18. ^ 「SMART2020:情報化時代の低炭素経済の実現」(PDF)クライメイトグループ2008年10月6日。2010年11月22日のオリジナル(PDF)からアーカイブ2013年1月18日取得

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