Сервер «худеет»

Многие поставщики предлагают специализированные сетевые, или серверные, устройства, предназначенные для организации Web-служб или файловых служб, а также решения других специальных задач. Во многих из них используются операционные системы BSD Unix и Linux, но в то же время появляется все больше устройств на базе различных версий Windows. Microsoft поощряет эту тенденцию. С помощью предложенных компанией инструментов поставщики могут проектировать серверы с использованием исключительно компонентов Windows. Новое поколение устройств представляет собой альтернативу серверам, достойную внимания администраторов, занятых построением сетевой инфраструктуры.

На заре развития Internet на рынке было представлено большое количество маршрутизаторов, в качестве которых применялись универсальные серверы компании Sun Microsystems и других поставщиков Unix. Этот сектор почти исчез после того, как молодая компания Cisco Systems выпустила специализированные маршрутизаторы. Марк Сантора, старший вице-президент по маркетингу Net-work Appliance, называет модель Cisco «деконструирование сервера». Его компания применила этот подход к файловым службам, выпустив лучшее на сегодня семейство устройств хранения данных, подключаемых к сети (Network Attached Storage, NAS). Неудивительно, что несколько высших руководителей Cisco являются членами совета директоров Net-work Appliance.

Маршрутизация - лишь часть серверного рынка, и поставщики могут превратить в специализированное устройство любой сервер служб или приложений. Например, Oracle 9i Appli-cation Server позволяет организовать базу данных корпоративного уровня. Более распространены специализированные Web-серверы, устройства Web-кэширования и Storage Area Network (SAN - сеть хранения данных) на базе усеченного ядра BSD Unix или Linux. Некоторые серверы этой категории перечислены в Таблице 1.

Большинство поставщиков серверов предлагают специализированные устройства конкретного назначения. Такие устройства обладают следующими преимуществами.

  • Простота использования. Устройства подключаются к сети и требуют минимальных усилий при настройке конфигурации. Например, специализированный файл-сервер (файлер) может получить IP-адрес с DHCP-сервера, и администратору остается только ввести информацию о настройках безопасности, в частности о пользователях и группах.
  • Хорошая производительность. Поставщики настраивают специализированные серверы на выполнение определенной функции и часто отключают или удаляют ненужные дополнительные системные службы, чтобы сделать систему более компактной. Нередко специализированные устройства масштабировать легче, чем универсальные серверы, так как в них содержится меньше системных компонентов, которые требуется настраивать. На недавно проведенных тестах eTesting Labs NetBench 7.0.1 пропускная способность модели MaxAttach NAS 4100 фирмы Maxtor (устройство NAS на базе Windows 2000 с комплектом Server Appliance Kit, SAK) превысила 46 Мбит/с. Более подробная информация об этих тестах производительности приведена по адресу: http://etestinglabs.com/ main/ reports/ maxtor9_01.pdf.
  • Надежность. Благодаря фиксированному набору рабочих параметров и сокращению необязательных служб, специализированные устройства нередко бывают надежнее универсальных серверов. Как и в универсальных моделях, в специализированных устройствах применяются такие меры повышения отказоустойчивости, как избыточные внутренние компоненты, балансировка нагрузки и кластеризация.
  • Дистанционное управление. Серверному устройству монитор не нужен. Они оснащаются специальными программами для дистанционного управления через сеть или Internet: консолью или управляющим компонентом на базе Java. Управляющее программное обеспечение универсальных серверов не всегда располагает функциями удаленного администрирования.
  • Доступная цена. Специализированные устройства наделены лишь одной функцией или подмножеством функций универсального сервера, поэтому стоят они часто дешевле универсальных машин такой же производительности.

Безусловно, приобретая специализированные устройства, приходится идти на компромиссы. Им свойственны следующие недостатки:

  • ограниченная функциональность. Поставщики проектируют устройства для решения конкретной задачи. Если потребности компании изменятся, устройство не удастся приспособить для других целей;
  • быстрое устаревание. Специализированные модели хуже, чем универсальные серверы, приспосабливаются к изменениям технологии, поэтому период полезной эксплуатации может сократиться;
  • ограниченные программные функции. Устройства обладают ограниченным набором программ и вариантов конфигурации.

Некоторые специализированные устройства, например Compaq TaskSmart N2400, можно изменить или модернизировать. Однако все перечисленные недостатки свойственны таким закрытым моделям, как MaxAttach NAS 4100.

Встроенные версии Windows для специализированных устройств

Сектор серверных устройств - крошечная, но чрезвычайно доходная и быстрорастущая часть рынка встроенных систем. Компания Microsoft предлагает встраиваемые версии Windows CE и Windows NT, а также комплект для преобразования Win-dows 2000 для работы со специализированными устройствами. Изготовители устройств используют каждую операционную систему для разных целей.

Windows CE 3.0. Windows CE 3.0 - модульная операционная система реального времени для малых и мобильных устройств, в том числе широко распространенных Compaq iPAQ и Hewlett-Packard (HP) Jornada Pocket PC. Операционная система реального времени постоянно контролирует обстановку и функционирует самостоятельно, в отличие от обычной Windows, управляемой событиями, т. е. реагирующей операционной системы. Windows CE располагает богатым набором функций связи; место, занимаемое операционной системой в памяти, может быть очень небольшим и изменяться в зависимости от конкретного применения. Она совместима с многочисленными типами и семействами процессоров. В распоряжении поставщиков - более 200 модулей Win-dows CE, в том числе наборы протоколов TCP, функции ввода с клавиатуры и поддержка модемов. К числу обязательных компонентов относится лишь несколько центральных служб.

NT Embedded 4.0. В состав NT Embed-ded 4.0 входят все без исключения компоненты и службы операционной системы NT 4.0. OEM-изготовители могут строить полнофункциональные системы, но инсталлировать всю операционную систему не обязательно. Представители Microsoft называют NT Embedded «компонентная версия операционной системы Windows NT 4.0». Это означает, что OEM-изготовители могут выбирать, какие модули системы следует устанавливать.

Windows 2000 с комплектом SAK. Win-dows 2000 с комплектом SAK располагает инструментарием, необходимым поставщикам для создания специализированных серверов на базе Win-dows 2000. OEM-изготовители могут использовать комплект SAK с Win-dows 2000 Server и Windows 2000 Advanced Server, поэтому в качестве серверов можно применять даже 8-процессорные машины Intel Profu-sion. OEM-изготовители инсталлируют Windows 2000 целиком, а затем активизируют нужные функции с помощью комплекта SAK. Благодаря селективности повышаются надежность и производительность устройства. Таким образом, Windows 2000 на Web- или NAS-устройстве функционирует как встроенная операционная система, но по сути ею не является, так как располагает полной операционной базой. В состав SAK входят:

  • локальная консоль или интерфейс пользователя для соответствующего дисплея;
  • инфраструктура на базе браузера для управления сервером без монитора;
  • комплект Device Driver Kit (DDK) с сертификацией Microsoft для разработанных драйверов устройств;
  • комплекс инструментальных средств для разработки программ (Soft-ware Development Kit, SDK) на базе языков программирования Mic-rosoft. В SDK есть сценарии, с помощью которых OEM-изготовители могут строить специализированные Web-серверы и устройства NAS.

В будущем разработчики Microsoft планируют создать сценарии для устройств других типов;

  • инфраструктура надежности, в которую входят отказоустойчивая BIOS, автоматическое зеркалирование данных, "сторожевые" таймеры и служба мониторинга специализированных серверов;
  • документация по сборке;
  • открытые API для добавления новых служб.
Экран 1. Назначение сетевых параметров на машине MaxAttach NAS 4100.

Интерфейс SAK похож на интерфейс Microsoft Small Bisiness Server (SBS), и каждая кнопка ведет к мастеру. На Экране 1 показана страница интерфейса для работы с сетевыми свойствами. Эта страница была получена на машине MaxAttch NAS 4100. Интерфейс SAK можно расширить (как и SBS); если поставщик расширяет его функциональность, подключая дополнительный модуль, например антивирусный пакет или другой модуль расширения, то доступ к этим функциям осуществляется через новую страницу интерфейса или дополнительные кнопки.

Специализированные устройства, построенные с использованием SAK, обладают всеми преимуществами, характерными для Windows 2000: в частности, повышенной надежностью благодаря «сторожевым» таймерам и возможности передать функции отказавших компонентов запасным устройствам и службам. Специализированные серверы Windows 2000 совместимы с Lightweight Directory Access Protocol (LDAP - облегченный протокол доступа к каталогам), протоколом защиты Kerberos, NFS (для клиентов Unix и Linux) и Common Internet File System (CIFS - общая файловая система Internet), Novell NetWare, AppleTalk компании Apple Computer, Services for Unix (SFU) и другими сетевыми службами совместного использования файлов. Кроме того, Windows 2000 поддерживает Fibre Channel, SCSI и Ethernet, поэтому NAS-устройства Windows 2000, совместимые со всеми тремя транспортными протоколами, могут применяться для сетевого хранения данных независимо от конкретной реализации сети.

Microsoft приобрела лицензии на важнейшие программные продукты других поставщиков, чтобы дополнить выпускаемые партнерами специализированные серверы набором модулей расширения. Компания W. Quinn Associates согласилась предоставить лицензию на программу StorageCentral SRM, которая войдет в состав SAK. StorageCentral SRM обеспечивает принудительное выделение и мониторинг квот в реальном времени, составление отчетов об использовании памяти в соответствии с рекомендуемыми методами, а также предотвращает запись в специализированный сервер файлов нежелательных типов, например MP3. В комплект SAK войдет программа защиты данных повышенной готовности для NAS-устройств - Persistent Storage Manager компании Columbia Data Products.

Обычно OEM-изготовители используют сценарии SAK для удаления служб управления Active Directory (AD) как из специализированных Web-серверов, так и из устройств NAS, потому что эти специализированные машины не будут использоваться в качестве контроллеров домена (DC). Возможно, когда-нибудь в продаже появятся и специализированные DC, но пока их не предлагает ни один поставщик. Windows 2000 регистрирует специализированные устройства в домене AD в качестве одиночных серверов, так как, в сущности, они относятся именно к этому классу машин.

Комплект SAK значительно сокращает число этапов, необходимых для подготовки Web- или NAS-устройства. Требуется выполнить следующие действия.

  1. Выбрать аппаратную конструкцию, периферийные устройства и соответствующие драйверы устройств.
  2. Установить Windows 2000.
  3. Инсталлировать SAK и запустить сценарий для выбора нужных компонентов.
  4. Дополнить продукт необходимыми для OEM функциями.
  5. Протестировать устройство.
  6. Запустить утилиту Saprep, чтобы удалить драйверы клавиатуры, мыши и монитора, и установить драйвер Null VGA.
  7. Запустить утилиту Sysprep, чтобы при запуске присвоить устройству уникальный идентификатор SID.
  8. Установить в каждом устройстве клонированный диск.

OEM-изготовители могут получить Windows 2000 с бесплатным комплектом SAK, отправив запрос по адресу: sak@microsoft.com, или через дистрибьюторов Microsoft. Когда устройство будет готово к выпуску, OEM-изготовитель должен получить лицензию Microsoft для редистрибуции.

Talisker и Windows XP Embedded

Во время подготовки данной статьи разработчики Microsoft завершали приготовления к выпуску еще двух встроенных продуктов семейства Windows. Появились предварительные сведения о технических возможностях Talisker (следующая версия Windows CE) и Windows XP Embedded. Авторы XP Embedded избрали модель NT Embedded, а не модель Windows 2000/SAK - поставщик инсталлирует только необходимые компоненты. XP Embedded имеет следующие характеристики:

  • 32-разрядный программный код и защищенная модель памяти Windows XP;
  • повышенное быстродействие, ускоренные процедуры начальной загрузки и регистрации;
  • усовершенствованная локальная и сетевая защита на базе Kerberos и IP Security (IPSec);
  • работа с мультимедиа и просмотр Web с помощью Microsoft Internet Explorer (IE) 6.0, Windows Media Player (WMP) 8 и DirectX 8 API;
  • работа без монитора и различные варианты начальной загрузки и организации памяти;
  • совместимость с протоколом IP версии 6 (IPv6), протоколом и портами Infrared Data Association (IrDA), 802.11b и Universal Plug and Play (UPnP);
  • новые инструменты - в том числе Target Designer, Target Analyzer, Component Designer и Component Database Manager - обеспечивают комплексное решение.

Все встроенные версии Windows - 32-разрядные операционные системы, совместимые с программами, написанными с использованием визуальных языков программирования Microsoft. Более подробную информацию о встроенных версиях Windows можно найти по адресу: http://www.microsoft.com/ windows/ embedded/ default.asp.

Типы специализированных серверов Windows

Несмотря на разнообразие возможных типов специализированных серверов Windows, Microsoft и OEM-изготовители сосредоточили свое внимание на нескольких категориях устройств.

Специализированные Web-серверы для рынка Internet-провайдеров. В текущей версии SAK имеется сценарий для построения Web-серверов, и несколько Web-устройств Windows 2000 уже появилось в продаже. По мнению представителей Microsoft, специализированные Web-серверы Windows имеют следующие преимущества перед недорогими моделями на базе Linux: встроенная поддержка Active Server Pages (ASP), Microsoft FrontPage AD и файлового формата Windows Media; более высокая производительность благодаря симметричной мультипроцессорной обработке; 128-разрядное шифрование; централизованное управление через интерфейс Windows Management Instrumentation (WMI) и консоль Microsoft Mana-gement Console (MMC).

Сценарий SAK для Web-сервера отключает DHCP-сервер, функции DNS, WINS, RRAS и DC. Кроме того, он отключает службы Windows 2000 Server Terminal Services в режиме Application (режим Administration по-прежнему используется для дистанционного управления), службу Microsoft Cluster (за исключением балансировки сетевой нагрузки, Network Load Balancing, NLB), службы Authentica-tion Services (запросы аутентификации передаются через специализированные Web-серверы Windows в соответствующие DC) и общие службы файлов и печати.

NAS-устройства. В текущей версии SAK имеется сценарий для построения специализированных NAS-устройств для хранения Web-данных и доступа к разнородным файлам Windows и Unix. Несколько поставщиков уже выпустили NAS-устройства. Как утверждают представители Microsoft, NAS-устройства обладают следующими преимуществами: хорошая масштабируемость вследствие симметричной мультипроцессорной обработки; высокая надежность благодаря подписанным драйверам, защите системных файлов и другим функциям повышения надежности Windows 2000; возможность подключать NAS-устройство к сети и изменять конфигурацию, не отключая питание; лучшее соотношение производительность/цена при пересылке файлов клиентам CIFS и NFS (что продемонстрировано на тестах SPECmark); централизованное управление через WMI и MMC; совместимость с такими функциями Windows 2000, как AD, Dfs, Encrypting File System (EFS - файловая система с шифрованием) и интеграция групповых и пользовательских политик. О некоторых Web- и NAS-устройствах Windows рассказано во врезке «Специализированные серверы на Windows 2000».

Устройства SBS. Устройства SBS обеспечивают доступ к файлам, принтерам, общему соединению Internet и другим службам для сотрудников малого офиса. В настоящее время ни один из крупных поставщиков устройства SBS не выпускает.

Устройства сетевого резервного копирования и восстановления данных. По оценкам аналитиков, основная функция примерно 15% развернутых в сетях серверов - резервное копирование и восстановление данных. По мнению специалистов Microsoft, такие устройства будут пользоваться спросом на рынке малых предприятий и рабочих групп (подразделений).

Поставщики планируют выпустить и другие устройства, такие, как серверы документов и серверы совместной работы, серверы обработки сообщений и брандмауэры. Они должны поступить в продажу в течение 2002 г.

Удачная покупка

Выпустив встраиваемые версии Windows для специализированных сетевых устройств, компания Mic-rosoft сделала шаг к новой модели распределенных сетевых служб. Выпуск встраиваемых версий Windows можно было бы рассматривать исключительно как дань моде, но разработчики Microsoft стремятся сделать свои продукты более простыми в применении и наделить их дополнительными ресурсами. Компания избрала разумную лицензионную политику, и в настоящее время специализированные серверы Windows стоят не дороже продуктов на базе других операционных систем. Некоторые устройства первого поколения показывают хорошие результаты в тестах производительности. Новые устройства, вероятно, вызовут интерес на предприятиях, которые отдают предпочтение Windows. Эти устройства отличаются богатой функциональностью и непревзойденной совместимостью с Windows и службой каталогов AD. С выходом XP Embedded компания Microsoft возвращается к компонентной модели NT Embedded, что позволит в будущем выпускать устройства с более компактной операционной системой.

Барри Сосински - редактор Windows 2000 Magazine, аналитик фирмы Sosinsky Group, специализирующейся на разработке приложений и служб тестирования, проектировании баз данных, сетевых систем и анализе в ИТ-отрасли. С ним можно связаться по адресу: barries@win2000mag.com.

Специализированные серверы на Windows 2000

Поставщики выбирают Windows 2000 с комплектом Server Appliance Kit (SAK), чтобы быстро выпустить на рынок полностью готовый продукт, использовать опыт работы своих программистов с такими языками, как Visual Basic (VB) и Visual C++ (VC++), и применять знакомые модули операционной системы. Несколько поставщиков выпустили специализированные устройства Web и NAS на базе Windows 2000.

Компания Dell предлагает специализированный Web-сервер PowerApp.web 120 и NAS-устройство PowerVault 750N. PowerApp.web 120 - устанавливаемый в стойку двухпроцессорный блок высотой 1U (44 мм), в настоящее время оснащаемый двумя процессорами Pentium III на 1 ГГц, 2 Гбайт ОЗУ и тремя небольшими дисками с возможностью «горячей» замены. Машина располагает двумя портами Ethernet 10/100 Мбит/с и портами USB, видео и клавиатуры на передней и задней панелях; цена изделия в стандартной конфигурации - 2938 долларов. Как утверждают представители компании, PowerApp.web 120 обеспечивает одновременно до

500 соединений. С помощью мастеров можно балансировать сетевую нагрузку для кластера, состоящего из 32 Web-серверов. Вместе с PowerApp.web 120 поставляются программы PowerApp Kick-Start (для обнаружения и настройки конфигурации локальных и удаленных узлов) и PowerApp.web Admin Tool (для администрирования через браузер). В будущем компания Dell планирует выпустить модели для почтовых служб и распределенного доступа и управления версиями WWW Distributed Authoring and Versioning (WebDAV). PowerApp.web 120 - аналог машины Sun Cobalt, выпускавшейся подразделением Server Appliance Business Unit (ранее Cobalt Networks) компании Sun Microsystems.

NAS-устройство PowerVault 750N оснащено двумя дисками SCSI общей емкостью 160 Гбайт. Адресуемая память PowerVault 750N составляет до 2 Тбайт при подключении дополнительных устройств хранения данных. 750N может использовать реализованный в Windows 2000 протокол HTTP для передачи HTML-файлов в Web, поэтому на устройстве можно хранить и кэшировать Web-файлы. Начальная цена устройства 750N - 10 031 долларов.

TaskSmart N2400 - первое NAS-устройство Compaq на базе Windows 2000. В основе этого устройства - специально настроенный, устанавливаемый в стойке двухпроцессорный сервер ProLiant DL380 с двумя накопителями SCSI с возможностью «горячей» замены, которые используются для размещения самой системы. К DL380 можно подключить до четырех дисковых блоков StorageWorks общей емкостью 2 Тбайт (если установить в них 36-гигабайтные диски). В TaskSmart N2400 можно установить адаптер Gigabit Ethernet, четырехпортовую плату Ethernet

10/100 Мбит/с и плату управления Remote Insight. Машина оснащена избыточными источниками питания с возможностью «горячей» замены и вентиляторами. Устройство от Compaq совместимо с антивирусными пакетами компаний Trend Micro, Symantec и Network Associates Technology. Фирма Compaq была первым поставщиком, предложившим кластерные технологии для NAS-устройств семейства TaskSmart N-Series, которые позволяют подключать массивы хранения данных емкостью более 10 Тбайт. TaskSmart N-Series Cluster в конфигурации 144 Гбайт можно приобрести по цене 175 000 долларов через реселлеров Compaq или программу прямых поставок DirectPlus.

В семейство IBM xSeries входит группа специализированных Web-серверов и устройств Web-кэширования. Компания IBM предлагает устанавливаемый в стойке Web-сервер высотой 1U (44 мм) на базе Linux и Windows 2000 по цене 3995 долларов и 4295 долларов, соответственно. Система с Windows 2000 стоит дороже, так как она располагает программой Web-кэширования компании IBM и другими функциями Windows корпоративного уровня, такими, как Active Directory (AD). IBM продает NAS-устройство 216 Гбайт в корпусе типа «башня» по цене около 11 000 долларов, а устанавливаемый в стойке вариант на 1,7 Тбайт - примерно за 35 000 долларов. Планируется также выпустить специализированные серверы для электронной почты, сетевых брандмауэров и балансировки нагрузки.

Компания Maxtor выпустила файл-сервер NAS на базе собственной технологии жестких дисков ATA. Его производительность вдвое выше, чем у файл-серверов MaxAttach предыдущего поколения, а цена составляет около 2 центов за 1 Мбайт. MaxAttach NAS 4100 продается в вариантах на 160 Гбайт (3299 долларов) и 320 Гбайт (4999 долларов) через таких реселлеров, как Bell Microproducts, Ingram Micro и Tech Data. Устройство на базе Windows 2000 оснащено адаптером Gigabit Ethernet, портом SCSI для локального копирования данных на магнитную ленту и платой Ethernet 10/100 Мбит/с для подключения к локальной сети.

В ближайшем будущем многие поставщики выпустят специализированные продукты на базе Windows 2000 и комплекта SAK. Например, компания NEC, один из старейших OEM-партнеров Microsoft, представит семейство NAS под названием NEC Express5800/Storage Server. В NAS-устройстве StorCom.e компании StorLogic используется не Windows 2000 с комплектом SAK, а Windows NT Embedded 4.0.