Un servidor es un computador poderoso que almacena información a la que pueden acceder clientes de red. Los servidores tienen procesadores rápidos con múltiples núcleos, gran capacidad de almacenamiento y comunicación, y arquitecturas de memoria caché. Los sistemas RAID mejoran el rendimiento y la redundancia al leer y escribir datos de forma paralela en varios discos duros. RAID 0 aumenta la velocidad al dividir los datos, mientras que RAID 1 proporciona copias de seguridad al replicar

1. Fundamentos de servidores
Por: Liliana Rodríguez

2. ¿Qué es un servidor?
Un computador, usualmente una poderosa estación de
trabajo, un minicomputador o un mainframe que aloja
información que puede ser consultada y/o manipulada por
clientes en red.
Stallings, W. (2012) Operating systems: Internals and
Design Principles. Pearson.

3. ¿Qué es un servidor?
Almacenamiento
temporal
Almacenamiento
permanente
CPU
nCore
Interfacesde
comunicación
Bus de datos/ Bus de direcciones

4. Características de la CPU
Velocidad de procesamiento: Es un parámetro que depende del número
de procesadores implementados en la unidad. Se espera que la velocidad
aumente de manera proporcional al número de núcleos implementados.
Stallings, W. (2010) Computer Organisation and Architecture. Pearson.
Tamaño del bus de direcciones: El tamaño de bus de direcciones
determina el tamaño de la memoria que el procesador puede controlar.
El cuadro muestra los tamaños de memoria para las configuraciones
típicas en los servidores informáticos modernos.
Tamaño del bus Capacidad máxima del bus
32 bits 232 4294967296 4 GB
64 bits 264 18446744073709551616 18 TB

5. Arquitectura de los procesadores Intel
Recursos de
procesamiento
Recursos de
procesamiento
CachéNivelL1
(32kB)
Caché Nivel L2 (256kB)
CachéNivelL1
(32kB)

6. Arquitectura de los procesadores ARM
Recursos de
procesamiento
CachéNivelL1
Recursos de
procesamiento
CachéNivelL1
Controlador distribuido de interrupciones

7. Arquitectura de los procesadores AMD
Recursos de
procesamiento
Recursos de
procesamiento
Recursos de
procesamiento
Recursos de
procesamiento
Caché Nivel 2 (1MB)
CachéNivelL3(8MB)
Caché Nivel 2 (1MB)
Recursos de
procesamiento
Recursos de
procesamiento
Recursos de
procesamiento
Recursos de
procesamiento
Caché Nivel 2 (1MB)Caché Nivel 2 (1MB)
Tomado de: https://www.anandtech.com/show/8776/arm-challinging-intel-in-the-server-market-an-overview/5

8. Detalles sobre el almacenamiento en disco
Para mejorar el desempeño del servidor no basta
con mejorar las prestaciones del procesador.
Es fundamental mejorar el sistema de
almacenamiento en disco.
La premisa es que la información se pueda poner
en el disco “push” de forma paralela y se pueda
consultar del disco “request” en forma paralela
también.
Stallings, W. (2010) Computer Organisation and
Architecture. Pearson

9. RAID: Redundant Array of Independent Disks
El Sistema Operativo ve al RAID como un único
drive lógico.
Stallings, W. (2010) Computer Organisation and
Architecture. Pearson

10. RAID: Redundant Array of Independent Disks
El RAID pretende dar solución a la necesidad de
redundancia (la información tiene copia).
Ahora, varias cabezas (lectura/escritura) operan en
simultánea para dar la posibilidad de múltiples
entradas/salidas de información al disco.
El efecto de ésta dinámica favorece la velocidad de
acceso a la información, pero va en detrimento de su
vida útil por lo que puede darse lugar a un incremento
en la probabilidad de fallo.

11. RAID: Redundant Array of Independent Disks
Si un disco falla o peor aún si se pierde información,
los algoritmos de paridad que contemplan algunos
niveles de RAID permiten hacer procesos de
recuperación de información.
Stallings, W. (2010) External memory. Computer
Organisation and Architecture (pp. 194-195) Pearson

12. RAID 0: Stripping
Este nivel de RAID no contempla la redundancia.
Evitando la existencia de “copias”, se aprovecha al
máximo la capacidad del disco.
Suponiendo que el servidor tiene más de un disco la
información se almacena “partida” en diferentes
discos. De esta manera si se solicita un archivo, este se
lee por fragmentos y los fragmentos se leen con mayor
velocidad pues se leen en simultánea de discos
diferentes, con lo que se reducen los tiempos de “cola”
de las solicitudes (requests)

13. RAID 0: Stripping
Stallings, W. (2010) External memory. Computer Organisation
and Architecture (pp. 199) Pearson

14. RAID 1: Mirroring
Stallings, W. (2010) External memory. Computer
Organisation and Architecture (pp. 200) Pearson
Consiste en hacer una copia idéntica de la información en
otro disco físico.
Esto trae como ventaja que la información puede ser
leída de cualquiera de los discos, por lo que se pueden
hacer lecturas en paralelo para reducir los tiempos de
lectura y se puede recuperar la información en caso de
fallo de manera inmediata.
La desventaja es que cada actualización de información se
debe hace en los dos discos para que la estrategia
funcione.

15. Paridad: RAID 2 al 6
La paridad permite recuperar información a partir del cálculo de
una operación lógica aplicada según algún algoritmo a un
conjunto de bits.
Código Hamming
Para identificar y corregir errores en una palabra de cuatro bits,
se generan 3 bits de paridad.
Los bits de paridad se almacenan, ya sea: en un disco
independiente o se “parten” en bloques que se almacenan en
los diferentes discos usados por el arreglo.