Web探索之旅 | 第三部分第一課:伺服器

程式設計師聯盟發表於2019-02-17

Web探索之旅 | 第三部分第一課:伺服器

— 作者 謝恩銘 轉載請註明出處

第三部分第一課:伺服器


大家好,經過上一課Web探索之旅 | 第二部分第五課:響應式網站和移動應用之後,歡迎來到【Web探索之旅】的第三部分。

這一部分有不少原理,還是很重要的。

我們會著眼於一個Web site(網站)是如何工作的,更深入地瞭解Web背後的網路。這裡的網路是network,泛指Web中的各臺機器之間互相“交流”。

還記得我們之前將Web形象地比喻成什麼嗎?

對了,就是一個很大的蜘蛛網。對於有蜘蛛恐懼的朋友我只能獻上誠摯的歉意,看到我真摯的表情了嗎。

全球資訊網(Web)就很像一個蜘蛛網,網上的每個節點代表一臺機器,而連線它們的絲線,就是network。

我們上幾課也介紹了,這些機器中,有的是客戶機,有的是伺服器。那麼我們的Web就是類似這樣的:

Web探索之旅 | 第三部分第一課:伺服器

客戶機就是我們使用者的電腦,手機,平板之類。伺服器就是那些擁有網站的電腦,它們會把網站傳送給各個客戶機。

對於客戶機,我們已經比較熟悉了,不是嗎?因為我們每天使用電腦,手機,平板等上網的時候,我們的這些裝置就相當於一個個的客戶機。

那麼伺服器長啥樣呢?顏值如何?高矮胖瘦,是不是白富美,高富帥?(小編,藥不能停啊…)

我們就來一窺堂奧吧。

資料中心(Data center)


資料中心,顧名思義,就是存放資料的地方。但是這個與我們之前所介紹的資料庫又不一樣。資料庫更像是抽象的概念,而資料中心則是有實體的。

資料中心大概是長這樣:

Web探索之旅 | 第三部分第一課:伺服器

是不是看起來很神祕,想要進去窺探一番呢?

資料中心其實一般就是伺服器的“家”啦,這裡“生活”著很多臺伺服器,有時候甚至有成百上千臺。它們都很整齊地擠在這個大屋子裡。

全世界有非常多像這樣的資料中心,這些資料中心裡的伺服器辛勤勞動,7天24小時不停機的為全球各地的客戶傳送各種網頁。真真是極好的。

一般小公司的資料中心可能沒那麼大,也許只有十幾臺伺服器,可能只佔地幾平方米,也比較簡陋,興許都不會單獨分一個房間,可能在倉庫裡也說不定。

但是大公司比如Google,Facebook,微軟,它們的資料中心可是分佈於世界各地,而且每一個幾乎都有非常多的伺服器同時工作,而且一般都是很高大上的。

要進大型資料中心可不是件容易事,這些房間都是高度戒備的。要進去需要穿好特製服裝,比如防輻射的衣帽,還需要佩戴一些數碼監控裝置。

資料中心需要配備空調,因為這些伺服器如此勤奮地工作,產生很多熱量,如果沒有空調製冷,那麼這些伺服器會過熱燒壞。一般理想的溫度是20-25攝氏度(68-75 華氏),溼度在40-55%。

大型資料中心消耗的電是和一個小城鎮工業業務規模一樣多的,不可思議吧。

資料中心很重要,假如伺服器受到損害,那麼攜程的悲劇豈不是又要上演了麼。假如微軟的伺服器集體壞掉,網站進不去,那損失可大了。

正是因為資料中心如此重要,其中的配備除了空調以外,一般還有如下:

  1. 供電:備份電源由一個或多個不間斷電源供應、或者柴油機或燃氣發電機組成,即使斷電,還可以用備份電源維持伺服器一定時間的工作。

  2. 消防系統:煙檢測器都會被安裝,它可以在有火焰之前檢測到燜燒產生的煙的源點,而發出警報。這允許調查,中斷電源,並使得能夠在火災變大之前,讓人使用滅火器滅火。一個自動噴水滅火系統常常被用來控制火勢發展為大範圍的火災。

  3. 保安:視訊監視和永久保安員常常被用於大型的資料中心或者包含機密資訊的資料中心。

伺服器機櫃


在資料中心裡,我們可以看到一排排的像櫃子一樣的裝備。每個“櫃子”裡面整齊地“居住”著一臺臺伺服器,這些被稱為“伺服器機櫃”。

我們把之前的資料中心的畫面放大一些,拉近一點,可以看到伺服器機櫃上的伺服器是長這樣的:

Web探索之旅 | 第三部分第一課:伺服器

可以看到,每臺伺服器的背後都連線了一些網線。

伺服器可不是一般的電腦,它們通常是沒有螢幕的,因為不需要螢幕,它們的工作主要就是生成網頁,與資料庫互動,傳送網頁給客戶機。

每臺伺服器的配置不盡相同,但是一般都要比平時的家用電腦高很多,比如有的伺服器的記憶體就可以達到80GB,想想其處理能力有多強。

伺服器維護工程師


資料中心中的伺服器需要長期維護,所以維護工程師就出馬了。一般企業中的System Administrator也會做伺服器的維護工作。

維護伺服器是很累人的,因為資料中心輻射強,氣溫低,壓力大,時刻要小心。

因為伺服器一般都是沒有螢幕的,所以如果出現故障,有時候就需要維護工程師連線伺服器和自己的電腦,來視覺化地進行診斷工作。類似下圖:

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海底光纜


我們知道伺服器和伺服器之間,伺服器和客戶機之間,整個Web網路,都需要很多的網線來連線,這些網線有大有小,最粗壯的大概要數海底光纜(Submarine Optical Fiber Cable)了吧。

這些線路被鋪設在海底,連線各個國家和各個大洲。用絕緣外皮包裹的導線束鋪設在海底,海水可防止外界光磁波的干擾,所以海纜的訊雜比較高;海底光纜通訊中感受不到時間延遲。

下圖為三芯海底光纜:

Web探索之旅 | 第三部分第一課:伺服器

海底光纜的設計壽命為持續工作25年,而人造衛星一般在10到15年內就會燃料用盡。

全球99%的網路都是走海底光纜。

世界各國的網路可以看成是一個大型區域網,海底和陸上光纜將它們連線成為網際網路,光纜是Internet 的“中樞神經”,而美國幾乎是Internet 的“大腦”。

美國作為Internet 的發源地,存放著很多的Web和IM(如MSN)等伺服器,全球解析域名(例如 baidu.com, google.com等)的13個根伺服器就有10個在美國,登入多數 .com 、.net 網站或發電子郵件,資料幾乎都要到美國繞一圈才能到達目的地。

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全世界第一條海底電纜是1850年在英國和法國之間鋪設,小小得意一下,因為小編住在法國巴黎。

總結


  1. 伺服器生成網頁,儲存網頁,並將其分發到各個客戶端上。伺服器一般都位於被稱為資料中心的房間裡。

  2. 伺服器之間以網線相連,很多資料都是通過海底光纜傳輸的。

下回預告


Web探索之旅 | 第三部分第二課:IP地址和域名


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我是謝恩銘,在巴黎奮鬥的嵌入式軟體工程師。
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