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Web探索之旅 | 第三部分第一课:服务器

作者 谢恩铭,公众号「程序员联盟」(微信号:coderhub)。 转载请注明出处。 原文:www.jianshu.com/p/225bc9693…


《Web探索之旅》全系列

内容简介


  1. 前言
  2. 数据中心(Data Center)
  3. 服务器机柜
  4. 服务器维护工程师
  5. 海底光缆
  6. 总结
  7. 第三部分第二课预告

1. 前言


经过上一课 Web探索之旅 | 第二部分第五课:响应式网站和移动应用 之后,欢迎来到【Web探索之旅】的第三部分。

这一部分有不少原理,还是很重要的。

我们会着眼于一个 Web site(网站)是如何工作的,更深入地了解 Web 背后的网络。这里的网络是 network,泛指 Web 中的各台机器之间互相“交流”。

还记得我们之前将 Web 形象地比喻成什么吗?

对了,就是一个很大的蜘蛛网。对于有蜘蛛恐惧的朋友我只能献上诚挚的歉意。

万维网(Web)就很像一个蜘蛛网,网上的每个节点代表一台机器,而连接它们的丝线,就是 network。

我们上几课也介绍了,这些机器中,有的是客户机,有的是服务器。那么我们的 Web 就是类似这样的:

客户机就是我们用户的电脑,手机,平板之类。服务器就是那些拥有网站的电脑,它们会把网站传送给各个客户机。

对于客户机,我们已经比较熟悉了,不是吗?因为我们每天使用电脑,手机,平板等上网的时候,我们的这些设备就相当于一个个的客户机。

那么服务器长啥样呢?颜值如何?

我们就来一窥堂奥吧。

2. 数据中心(Data Center)


数据中心(Data Center。data 表示“数据”,center 表示“中心”),顾名思义,就是存放数据的地方。

但是这个与我们之前所介绍的数据库又不一样。数据库更像是抽象的概念,而数据中心则是有实体的。

数据中心大概是长这样:

是不是看起来很神秘,想要进去窥探一番呢?

数据中心其实一般就是服务器的“家”啦,这里“生活”着很多台服务器,有时候甚至有成百上千台。它们都很整齐地挤在这个大屋子里。

全世界有非常多像这样的数据中心,这些数据中心里的服务器辛勤劳动,7 天 24 小时不停机的为全球各地的客户传送各种网页。真真是极好的。

一般小公司的数据中心可能没那么大,也许只有十几台服务器,可能只占地几平方米,也比较简陋。兴许都不会单独分一个房间,可能在仓库里也说不定。

但是大公司比如 Google,Facebook,微软,等等,它们的数据中心可是分布于世界各地,而且每一个几乎都有非常多的服务器同时工作,而且一般都是很高大上的。

要进大型数据中心可不是件容易事,这些房间都是高度戒备的。要进去需要穿好特制服装,比如防辐射的衣帽,还需要佩戴一些数码监控设备。

数据中心需要配备空调,因为这些服务器如此勤奋地工作,产生很多热量,如果没有空调制冷,那么这些服务器会过热烧坏。一般理想的温度是 20 - 25 摄氏度(68 - 75 华氏),湿度在 40 - 55%。

大型数据中心消耗的电是和一个小城镇工业业务规模一样多的,不可思议吧。

数据中心很重要,假如服务器受到损害,那么携程的悲剧岂不是又要上演了么。假如微软的服务器集体坏掉,网站进不去,那损失可大了。

正是因为数据中心如此重要,其中的配备除了空调以外,一般还有如下:

  1. 供电:备份电源由一个或多个不间断电源供应、或者柴油机或燃气发电机组成,即使断电,还可以用备份电源维持服务器一定时间的工作。

  2. 消防系统:烟检测器都会被安装,它可以在有火焰之前检测到焖烧产生的烟的源点,而发出警报。这允许调查,中断电源,并使得能够在火灾变大之前,让人使用灭火器灭火。一个自动喷水灭火系统常常被用来控制火势发展为大范围的火灾。

  3. 保安:视频监视和永久保安员常常被用于大型的数据中心或者包含机密信息的数据中心。

3. 服务器机柜


在数据中心里,我们可以看到一排排的像柜子一样的装备。每个“柜子”里面整齐地“居住”着一台台服务器,这些被称为“服务器机柜”。

我们把之前的数据中心的画面放大一些,拉近一点,可以看到服务器机柜上的服务器是长这样的:

可以看到,每台服务器的背后都连接了一些网线。

服务器可不是一般的电脑,它们通常是没有屏幕的,因为不需要屏幕,它们的工作主要就是生成网页,与数据库交互,发送网页给客户机。

每台服务器的配置不尽相同,但是一般都要比平时的家用电脑高很多,比如有的服务器的内存就可以达到 80 GB,想想其处理能力有多强。

4. 服务器维护工程师


数据中心中的服务器需要长期维护,所以维护工程师就出马了。一般企业中的 System Administrator(系统管理员。system 表示“系统”,administrator 表示“管理员”)也会做服务器的维护工作。

维护服务器是很累人的,因为数据中心辐射强,气温低,压力大,时刻要小心。

因为服务器一般都是没有屏幕的,所以如果出现故障,有时候就需要维护工程师连接服务器和自己的电脑,来可视化地进行诊断工作。类似下图:

5. 海底光缆


我们知道服务器和服务器之间,服务器和客户机之间,整个 Web 网络,都需要很多的网线来连接,这些网线有大有小,最粗壮的大概要数海底光缆(Submarine Optical Fiber Cable)了吧。

这些线路被铺设在海底,连接各个国家和各个大洲。用绝缘外皮包裹的导线束铺设在海底,海水可防止外界光磁波的干扰,所以海缆的信噪比较高;海底光缆通信中感受不到时间延迟。

下图为三芯海底光缆:

海底光缆的设计寿命为持续工作 25 年,而人造卫星一般在 10 到 15 年内就会燃料用尽。

全球 99% 的网络都是走海底光缆。

世界各国的网络可以看成是一个大型局域网,海底和陆上光缆将它们连接成为互联网,光缆是 Internet 的“中枢神经”,而美国几乎是 Internet 的“大脑”。

美国作为 Internet 的发源地,存放着很多的 Web 和 IM(Instant Messaging 的缩写,表示“即时通讯”。如 微信,QQ,等等)等服务器,全球解析域名(例如 baidu.com, google.com 等)的 13 个根服务器就有 10 个在美国,登录多数 .com ,.net 网站或发电子邮件,数据几乎都要到美国绕一圈才能到达目的地。

全世界第一条海底电缆是 1850 年在英国和法国之间铺设。

6. 总结


  1. 服务器生成网页,储存网页,并将其分发到各个客户端上。服务器一般都位于被称为数据中心的房间里。

  2. 服务器之间以网线相连,很多数据都是通过海底光缆传输的。

7. 第三部分第二课预告


今天的课就到这里,一起加油吧!

下一课:Web探索之旅 | 第三部分第二课:IP地址和域名


我是 谢恩铭,公众号「程序员联盟」(微信号:coderhub)运营者,慕课网精英讲师 Oscar 老师,终生学习者。 热爱生活,喜欢游泳,略懂烹饪。 人生格言:「向着标杆直跑」