В любой компьютерной сети постоянно возникает необходимость совместного использования ресурсов, будь то общее подключение к Интернету, доступ к файлам или печать документов на одном принтере. Компьютер, который предоставляет эти ресурсы другим машинам, называется сервером. На файловом сервере хранятся данные, сервер печати принимает документы и отправляет их на подключенный к нему принтер, подключаясь к серверу для выхода в Интернет, компьютеры совместно используют канал доступа... Эти и другие функции могут выполнять как разные машины, так и один компьютер.

Архитектуры «клиент-сервер» и Peer-to-Peer
Если компьютер, который предоставляет ресурсы, – это сервер, то компьютер, который ими пользуется, называется клиентом. Кроме того, клиент – это и программа для доступа к ресурсам (например, почтовый клиент или программа мгновенного обмена сообщениями).
На архитектуре «клиент-сервер» основано большинство традиционных интернет-сервисов. Но в последнее время рост вычислительных мощностей домашних ПК, увеличение объемов жестких дисков и повсеместное распространение широкополосного доступа в Интернет сделали возможным использование принципиально новой организации. В архитектуре Peer-to-Peer (P2P) все компьютеры равноправны, и каждый хранит часть общего объема данных, находящихся в сети. При этом каждая машина выступает одновременно и в качестве клиента, и в роли сервера. Самый успешный пример реализации P2P – файлообменные сети (eDonkey2000, BitTorrent). Получая файл из такой сети, вы одновременно скачиваете его фрагменты с десятков компьютеров. Каждый из них может обладать относительно медленным интернет-каналом, но благодаря их параллельному использованию достигается высокая скорость передачи данных. А как только часть файла попадает на жесткий диск вашего ПК, ее сразу же начинают скачивать другие «страждущие». Благодаря распределению данных пиринговые (иначе одноранговые, децентрализованные) сети отличаются высокой отказоустойчивостью: если один ПК из десятка хранящих нужный файл «выпадет» из доступа, оставшиеся прекрасно справятся и без него.
Справедливости ради надо признать, что большинство пиринговых сетей не обходится без серверов совсем. К примеру, файлообменные сети используют серверы (трекеры) для управления трафиком и его учета, индексации и поиска содержащихся в сети ресурсов. Пиринговые сети являются настоящим рассадником сетевого пиратства, но пресловутая децентрализация успешно защищает их от преследования правообладателей. Формально организаторы трекера лишь делают возможным обмен файлами, а легальность контента остается целиком на совести пользователей.

Отличие сервера от обычного ПК
Серверы, которые используются в домашних «локалках» и на мелких предприятиях, как правило, отличаются от обычных ПК лишь установленным на них программным обеспечением. Другое дело – серверы крупных организаций. Нагрузка на их вычислительные ресурсы и устройства хранения данных очень велика. Эти машины должны вмещать большие объемы документов и обеспечивать высокую скорость доступа к ним. Также, что не менее важно, от сервера требуется бесперебойная работа и высокая отказоустойчивость. Поэтому крупные серверы состоят из более сложного и высокопроизводительного «железа», нежели обычные ПК.

1. Мощные процессоры. Серверы используют специальные ЦП: Xeon фирмы Intel или Opteron от AMD. Применяются и более экзотические «камни», например Intel Itanium. Серверы начального уровня, как и простые ПК, имеют один процессор, более крупные – от двух до восьми. Самые могучие серверы представляют собой кластеры из сотен процессоров с сопутствующей «обвязкой» – материнскими платами, накопителями и т.д.
2. Большой объем оперативной памяти. Если домашнему ПК для полноценной работы «за глаза» хватает пары гигабайт «оперативки», то мощному серверу требуется 8–16 Гб и даже больше. Сами серверные модули памяти, как правило, обладают функцией коррекции ошибок – ЕСС (Error Correction Code). Благодаря этому ошибки записи и чтения данных, вызванные сбоем в работе электроники или дефектом микросхем памяти, не приведут к перебоям в работе «софта» или зависанию системы, как это случилось бы с обычным компьютером.
3. Емкие накопители. В большинстве серверов данные хранятся на быстрых и емких жестких дисках, которые объединяются в RAID-массивы. Так как от сервера одновременно требуются высокая скорость и отказоустойчивость, то форматы массивов сочетают разделение данных по нескольким жестким дискам с дублированием информации на других «винтах». Нередко встречается и возможность отключать и подключать накопители, не прерывая работу системы.
4. Широкополосное сетевое подключение. Если сервер используется для совместного доступа в Интернет десятков компьютеров, то он подключается к Глобальной Сети с помощью «толстого» канала с высокой пропускной способностью. Для этого используются оптоволоконные линии. Клиентские компьютеры подключаются к серверу с помощью привычных технологий Ethernet или Wi-Fi.

Аппаратные средства, выполняющее вторичные, обслуживающие функции, у серверов также отличаются от периферии клиентских ПК.

1. Корпус. Задачи сервера определяют его конструкцию. Серверы младшего уровня выглядят как обычные ПК, только увеличенные в размерах так, чтобы в корпус уместились более крупная материнская плата и массив накопителей. У серверов «покруче» в качестве корпусов – шкафы-стойки, и нередко они состоят из нескольких блоков (компьютеров, так называемых тонких серверов (blade servers), маршрутизаторов и т.д.) в отдельных корпусах. Мощный серверный кластер может состоять из десятков таких шкафов.
2. Блок питания. Серверы начального уровня оснащены одним или двумя БП. По мере возрастания числа функциональных блоков сервера и увеличения их «аппетитов» увеличиваются число и мощность блоков питания. Часто существует возможность «горячей» замены или подключения дополнительного БП.
3. Устройства вывода. Так как вывод видео и звука входит в число клиентских, а не серверных задач, устройства подобного назначения у серверов либо отсутствуют вовсе (тогда управление системой осуществляется удаленно, с клиентского ПК), либо достаточно примитивны.

Особенности работы и аппаратного обеспечения мощного сервера диктуют и необходимость его специфического обслуживания.

1. Бесперебойное энергоснабжение. Промышленные сетевые фильтры и источники бесперебойного питания предотвращают потери данных в случае «провалов» напряжения в электрической сети, а также снижают вероятность повреждения «железа» и файлов при его резких перепадах.
2. Усиленное охлаждение. Большинство серверов, как и клиентские ПК, охлаждается воздухом. Проблема возрастающего вместе с производительностью тепловыделения решается с помощью усиленной вентиляции корпусов и помещений, где устанавливаются серверы.
3. Специализированное ПО. На серверах устанавливаются операционные системы, адаптированные к серверным задачам, например Windows Server 2003 или специальные версии Linux, а также программы-серверы, например Apache для поддержки веб-сайтов или Microsoft Exchange Server для приема и отправки электронной почты.

Типы серверов
Сервером называют не только компьютер, но и программное обеспечение, управляющее разделяемыми ресурсами и доступом к ним. На одном компьютере может работать одновременно несколько программ-серверов, например. В обиходе, говоря, например, о «почтовом сервере», подразумевают совокупность «железа» и «софта». В зависимости от функций, которые выполняет ПО, можно выделить несколько разновидностей серверов.

1. Файловый сервер. В его задачи входит хранение файлов и обеспечение доступа к ним клиентских ПК, например, по протоколу FTP. Ресурсы файл-сервера могут быть либо открыты для всех компьютеров в сети, либо защищены системой идентификации и правами доступа.
2. Сервер печати принимает запросы на печать от компьютеров локальной сети и отправляет их на один или несколько подключенных к нему принтеров.
3. Мультимедийные серверы предназначены для хранения фотографий, музыки, фильмов и другого контента. В качестве такого сервера не обязательно использовать компьютер. Можно купить устройство NAS или даже обойтись компактным внешним жестким диском, подключаемым к сети через интерфейс Ethernet или Wi-Fi.
4. Игровые серверы. Разработчики компьютерных игр открывают специальные серверы, на которых пользователи могут играть друг с другом. Существует немало игр, в которых одновременно участвуют сотни и даже тысячи человек (например, Lineage 2 и World of Warcraft).
5. Серверы электронной почты. Электронное письмо нельзя послать непосредственно получателю – сначала оно попадает на сервер, на котором зарегистрирована учетная запись отправителя. Тот, в свою очередь, отправляет «посылку» серверу получателя, с которого последний и забирает сообщение.
6. Серверы мгновенного обмена сообщениями. Программы-«мессенджеры» – AIM, ICQ или MSN Messenger – работают с помощью сети коммуникационных серверов, действующих по тому же общему принципу, что и почтовые серверы.
7. Веб-серверы. Эти серверы хранят интернет-документы. Сайты с высокой посещаемостью или расширенной функциональностью размещаются сразу на нескольких серверах.
8. Серверы данных хранят разного рода материалы, необходимые для функционирования серверов другого назначения. Так, некоторые тексты, рисунки и стилевые элементы веб-сайта могут быть расположены на отдельном сервере данных. Когда пользователь открывает стартовую страницу сайта, то веб-сервер передает серверу данных запрос на получение необходимых сведений. Сервер баз данных осуществляет поиск запрошенных данных и посылает их веб-серверу. Он, в свою очередь, формирует веб-страницу и посылает ее клиентскому компьютеру.

Особые серверы в Интернете и локальных сетях не хранят данные, а обеспечивают их транспорт между компьютерами.

1. DHCP-серверы. Dynamic Host Configuration Protocol обеспечивает автоматическое распределение IP-адресов  между компьютерами в сети.
2. DNS-серверы. Функция DNS-сервера заключается в преобразовании доменных имен серверов в IP-адреса, поскольку передача данных в сетях осуществляется по протоколу IP.
3. Прокси-серверы выступают в качестве посредников при передаче данных по сети – с компьютера на компьютер. Они используются либо для организации разделяемого доступа в Интернет, либо для сокрытия IP-адреса ПК от компьютера-«собеседника».
4. Кэш-серверы. Чтобы при каждом открытии веб-страницы клиентскому компьютеру не приходилось запрашивать заново все составляющие ее данные, используются промежуточные накопители – кэш-серверы, принцип действия которых не отличается, например, от принципа использования кэш-памяти в процессорах.

Домашний сервер
Все современные операционные системы включают серверные возможности. С их помощью можно открывать пользователям других ПК доступ к данным на жестком диске или к подключенному к компьютеру принтеру, а также «делиться» подключением к Интернету. Кроме того, домашний сервер можно использовать для резервного хранения данных или, сделав его доступным через Интернет, работать с документами на нем с любого ПК, подключенного к Глобальной Сети.
«Поднять» домашний сервер для хранения файлов и разделения доступа в Интернет не так сложно, как может показаться неискушенному пользователю. Для этого понадобятся следующие компоненты.

1. Компьютер. Достаточно ПК с процессором не слабее Pentium II или Athlon, оперативной памятью объемом 256 Мб и приводом CD-ROM. В качестве первого шага на нем можно запустить сервер Linux с диска Live-CD. Если вы хотите использовать компьютер в качестве сервера постоянно, то Linux необходимо установить на жесткий диск. Для этого достаточно 10 Гб свободного места. Все остальное пространство останется для файлов.

В качестве сервера можно использовать старый ноутбук. При продолжительной эксплуатации это позволит сэкономить на счетах за электроэнергию.

2. Дистрибутив Linux. С помощью бесплатной версии Linux (Open SuSe, Ubuntu или Knoppix) вы можете создать сервер, который обладает всеми функциями, необходимыми для домашнего использования.
3. Большинство дистрибутивов Linux также имеет и платные версии, например, в случае с SuSe она называется SuSe Enterprise Server. Эта версия Linux отличается дополнительной технической поддержкой производителя и расширенным комплектом программ.

WLAN-маршрутизаторы и сетевые жесткие диски
Работа домашней сети редко требует использования в качестве сервера отдельного ПК. В зависимости от количества данных, которое он будет хранить, и задач, которые будет выполнять, можно выбрать один из двух более дешевых вариантов.

1. WLAN-маршрутизатор плюс внешний жесткий диск. Многие беспроводные маршрутизаторы имеют порт USB, к которому можно подключить внешний жесткий диск. К сохраненным на нем данным будет доступ с любого компьютера, подсоединенного к сети.
2. Сетевые жесткие диски. Сетевое хранилище данных (NAS) представляет собой компактный и недорогой (по сравнению с отдельным ПК) сервер, который выполняет только одну функцию – хранения данных. Мощные NAS обладают богатым набором интерфейсов и возможностью удаленной конфигурации через веб-интерфейс (подобно маршрутизаторам). Более простые варианты такого решения – обычные внешние жесткие диски с интерфейсом Ethernet или Wi-Fi.

Сервер на базе компьютера имеет смысл устанавливать лишь в том случае, если функциональности NAS уже не хватает: например, требуется «поднять» небольшой игровой сервер в домовой сети или веб-сайт. Для этих целей будет достаточно старого компьютера с операционной системой Linux, хотя можно использовать и Windows-машину.