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您对那8个云硬件的浅紫蓝秘密一无所知,服务器

2020-03-17 05:42 来源:未知

企业的代码在哪里运行?在什么设备上运行?为什么宕机了?你可能永远也不会知道细节究竟如何。

代码在哪里运行?运行的是什么,为什么中断?人们可能永远不会知道。

有时会听到把服务器比作平时常用的台式电脑的主机一样,然而台式电脑在使用长时间后都会关机让其暂停运行,而服务器为什么能长时间持续工作呢?

很久以前,服务器是属于企业的,而且是属于一个部门的。你和你的部门会仔细检查规格,收集报价,填写采购订单,然后提货,最终就可以在离你办公室不远的服务器机房中仔细地安装并测试机器。你和你的部门可以靠近触摸机器,检查LED灯是否亮着,听到风扇安静的嗡嗡声,心里感觉很踏实。你甚至还能用衬衫袖子蹭一蹭前面板。

在以往,企业数据中心的IT人员通常自己运营和维护服务器。IT团队仔细检查服务器规格,收集投标书,填写采购订单,然后进行交付,以便可以在机房中仔细安装和测试服务器,IT人员在日常工作中可以对服务器进行检查、配置、维护。

服务器是一种全年365天不间断开机运行的设备,所以配置一般都比较高,但即使配置再高,也只是一种电子设备,所以也是有使用寿命的。为了延长设备的使用寿命,很多机房都配有专业的人员来进行服务器维护的工作。一般来说服务器的可持续工作能力通常用MTBF(平均无故障时间)来衡量的。服务器每年的宕机时间都非常短暂,当服务器可靠性为99%时,每年停机大约在87.6小时,但当可靠性高达99.999%时,每年停机时间仅为5分钟了。

而现在,你可能与硬件没有任何关系了。有些人仍然点击云公司的网页来创建一个实例,但我们中的很多人把启动服务器的所有工作都留给了由集成度越来越高的部署机器人运行的自动脚本。在配置构建例程时,我们最多花费一些时间来讨论实例的大小,但之后,工作就留给了我们的一个机器人部署例程。这种软件甚至非常聪明,足以去协商空闲周期的价格问题,以减小成本,所有工作都不需要我们的参与。

而企业采用云计算技术可能与硬件无关。因为只需点击其云计算供应商网站上的网页就可以创建一个“实例”,而一些IT团队将启动服务器的所有工作都交给一些持续集成和部署机器人运行的自动脚本。在配置构建例程时,只是花费一些时间讨论实例的规模,而之后工作交给机器人部署例程。这个软件甚至很智能(在没有IT人员的帮助下)地协商拍卖备用周期,以最大限度地降低成本。

一、机房环境

随着无服务器这个流行语越来越普遍,我们与硬件越来越无关了。当然,这些实际上并不意味着整个过程中没有服务器,只是说,你不必再担心大大小小的硬件机箱和四处连接的线缆了。只需给我们几行代码,我们就可以确保后台仓库中的一些硬件将运行它。

随着“无服务器”这个流行术语变得越来越普遍,IT人员与硬件联系将越来越不紧密。当然,这并不意味着企业业务中没有服务器,只是IT运营人员不再担心自己的服务器或IT硬件的运营和维护问题。只需运行几行代码,就可以确保云中的服务器运行。

一般机房要求无尘,室内环境良好,通常电子信息设备的工作环境温度应在18℃~30℃之间,温度过高或过低将使计算机受到损害并加速其老化,从而影响服务器的使用寿命。因此,服务器一般都放在空气流动,有24小时的空调为其服务的地方。

其中很多奥秘都是省力和减压的创新。两眼一抹黑并不意味着我们再去思考关于内存配置或者硬盘分区的任何细节,或者那些损坏的DVD-ROM托盘是否重要等等,就是浪费时间。不再思考这些问题是件好事。开发人员一直在努力构建敏捷工具和机器人程序,这样,我们就不用召开员工会议来讨论并审查烦人的问题。

云计算中的许多奥秘可以减少劳动力,并减轻运营压力。这些秘密并不意味着人们需要思考关于内存配置或硬盘驱动器分区的任何细节,或者损坏的DVD-ROM光驱将如何处理。跳过这些琐事是件好事。开发人员一直在努力构建敏捷工具和应用程序,因此可以避开硬件故障这些让人烦恼的问题。

二、服务器状态

但有时,有些事情被掩盖得太深了。有时候,我们还没有进行详细的讨论,便点击按钮并同意那些几乎没有人读过的、没完没了的合同的无数条款。

但是有时候云计算中的秘密有些多。在企业与云计算供应商签定条款之前,他们的讨论忽略了太多的细节。好消息是,有时候这些细节都无关紧要,IT人员不再为其硬件担心,因为这一切都在云计算中得到了解决。

服务器的运行状态也会影响其使用寿命,一般服务器CPU的负荷总在80%以上会对风扇和CPU的寿命都有影响,所以一般不会超频工作。另外工作人员也会定期检查服务器的硬件工作状态,有小问题及时解决。

好消息是,很多时候这些细节都无关紧要。我们不用再担心这些了,因为我们可以放心了,一切都解决了。之前忽略它们算是赌的不错,所以我们又赌了一次。

但有时这些秘密需要考虑,以防企业运行的代码恰好在最重要的时候失效。那么需要考虑一些问题,出现故障的概率是多少,百分之一,千分之一还是数十亿分之一。

三、适当功率的电源

但有时,如果我们的代码恰好是最重要的一次,那么就得仔细想想这些奥秘了。不管这一次是百分之一、千分之一,还是十亿分之一,此时我们都应该多问几个问题。

这并不是说IT人员应该对此偏执,致力于解决硬件失效的问题,但如果确实对此感到担心,那么需要了解云计算硬件的8个奥秘。

服务器的工作离不开电源,同时电源也是计算机产生故障的主要因素。首先,必须确保服务器使用的是适当功率的电源。服务器电源的电压一般为220V/50Hz,并朝着低压化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向发展。UPS保证了服务器在突然断电等状况下还可以继续工作。其次,服务器所使用的电源与照明电源分开,使用单独的插座。

我们不是说你应该执着于此。我们也不是说你担忧这么多的事情以至于彻夜难眠。但是如果你发现自己无法入睡,那么当你实在没有更好的事情做的时候,不妨想想下面这些现代硬件的奥秘。

1.服务器在哪里运行?

四、服务器硬件条件

服务器在哪里?

众所周知,服务器运行在云端。有人可能会说其运行的实例可能在纽约或卡拉奇运行,但这就是人们知道的结果。通常人们能够了解的事情就是知道其服务器在哪个城市运营,或在哪个国家运营。

服务器是属于比较特殊的机器,有些地方会设计得特别一点。服务器CPU内置多种容错纠错机制,内存使用带ECC校验芯片的内存,数据干扰出错风险比非ECC内存降低很多。服务器用的都是纯铜散热器、纯铜散热片,而且机箱风扇也都装到位。内置的集成显卡大多数时间不需要工作。主板都是6层以上PCB,硬盘设计寿命是普通硬盘的2倍等等,这些硬件的设计为服务器的稳定提供了进一步的支撑。

在云中。我们所知道的不过如此。这些企业可能会说,我们的实例在纽约或者卡拉奇运行,而我们知道的仅此而已。通常我们最多就是知道这个城市的名字,甚至仅仅知道是某个国家。

那么应该关心其服务器所在的街道地址吗?也许其所在的建筑本身位置保密就是一个安全特征,而不是一个漏洞。如果人们不知道服务器的物理位置,那么恶意攻击者也不会知道。因为云中的服务器并不像企业在自己的机房中那样触手可及。

五、服务器操作系统

我们需要关心街道地址吗?也许大楼本身的模糊位置就是一个安全特性,而不是漏洞。如果我们不知道机箱的实际位置,那么,犯罪分子也会感到困惑。这不像我们西装革履地参观服务器机房时那样摸摸机箱,听听机器的嗡嗡声。

问题是,有些人担心数据中心的物理位置,有些人担心税法或有管辖权的法律问题。也有一些人需要担心数据出口法律或不让数据出境。

专为服务器设计的Windows  Server以及Unix和Linux类操作系统可以在不需要外接显示器的情况下,关掉图形化界面的服务程序,甚至服务器的操作系统默认连声卡都没开启的。专用的操作系统提供了高安全性、高可靠性、高可用性和高可扩展性,这些都可以使服务器稳定持续地工作。

问题是,我们中的一些人实际上应该担心数据中心的物理位置。我们担心的是税法或者与司法管辖权有关的法律问题。我们中的一些人应该担心出口法,能不能让我们的数据越境。我们中的一些人让律师打电话来问我们类似的问题。我们中的一些人不得不处理传票。

2.采用什么CPU?

为了保障机房里面的设备正常的运作,机房会有专门的环境支撑系统、监控设备,也会对计算机主机等设备定期检测,进行维护和保养。通过保养来延长服务器的生命周期,使服务器能够长时间稳定地运行。

CPU是什么?

CPU是计算机的核心,其核心处理器的作用和人类大脑相似,因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据,而人们也许还记得当年CPU每次更新换代对计算机硬件发展的影响。

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还记得你是想要第六代芯片呢,还是热衷于炙手可热的第七代芯片?还记得一排又一排的基准测试数字,然后将成本除以速度吗?还记得当你得意洋洋地吹嘘升级到第四代CPU是多么的有趣,你的某位同行却被他精打细算的老板逼着又用了一年第三代芯片的事儿吗?

而现在很有可能人们并不知道云计算服务器CPU的制造商、型号或任何细节。云计算公司向企业出售的CPU的名称也很神秘,例如“m1”或“large”,但这并不意味着什么,而“m1”和“m2”之间可能没有任何关系,它们只是名字罢了。

现在,你很有可能不知道CPU的制造商、型号或者任何其他细节。云计算公司向你出售的实例的名称也很神秘,比如m1或者large什么的,但这并没有多大意义。m1和m2之间可能没有任何关系。它们只是个名字而已。

一些云计算公司计算企业正在购买的“虚拟”CPU功率,然后提供适当数量的CPU。这可能与服务器上的核心处理器数量有关,将会影响线程和并行算法,或者可能不会。有可能这一切都只是衡量企业购买的CPU数量。

一些云计算企业尝试衡量你购买的虚拟CPU的能力,然后让你给出正确的数量。这可能与机器上内核的数量有关可能影响线程和并行算法,也可能与此无关。这一切都可能只是表面现象,不过是为了衡量你购买的数量。

IT人员关注的CPU的内容会有所不同。有时会出现可以追溯到特定CPU的安全漏洞或故障。“隐藏的神秘模式”漏洞影响了VIA C3的x86芯片组。有时需要了解线程模型和内核,以使算法运行得更快。对于很多这样的小问题,IT人员不必担心,因为云计算公司应该为其客户保持最佳状态。或者他们会给出承诺。

有时,硬件导致了差异。有时,会出现可以追溯到特定芯片的安全漏洞或者故障。隐藏上帝模式漏洞影响了VIA C3系列的x86芯片。有时我们需要了解线程模型和内核,目的是让我们的算法运行得更快。像这样的小问题和不大不小的问题有几十个。我们可以放宽心,因为云计算企业应该为我们把所有这些都办好了。至少他们是这么说的。

3.采用什么样的内存?

什么样的内存?

在以往,IT人员考虑是否采用更快的内存提高负载运行速度。此外,也想知道一些内存是否比其他内存更好或更稳定。因此选择了一些知名的内存制造商的产品,并对品牌和技术方法有所了解。

很久以前,我们考虑是否值得采用很多纠错电路来安装更快的内存。很久以前,我们想知道某些RAM是否比其他RAM更好或者更稳定。很久以前,我们选择了某些RAM制造商而不是其他制造商,并对品牌名称和技术方法提出意见。

而现在,IT人员不会知道云计算的内存的好坏。这是云计算供应商工程师应该担心的事,所以企业IT人员没有必要这样做。但是对于那些工程师如何处理,人们可能并不知道。而业务出现问题,也许企业的实例因为内存质量不好而崩溃,也许是因为糟糕的代码。这些事,企业IT人员永远不会知道。

而现在,我们将永远不会知道硬件有多好。这是云计算企业工程师应该考虑的,而我们不必担心。但他们会为我们考虑吗?我们真的永远不会知道。我们的实例可能因为内存不好而崩溃。也许是因为我们自己的代码太差了。我们永远不会知道到底是什么原因。

4.采用什么样的硬盘驱动器?

什么样的硬盘?

一些云计算供应商宣称使用SSD硬盘。有些供应商表示采用运行速度更快的硬盘。有些云计算供应商只会向人们租用25GB字节的存储空间,而不会详细介绍。但并非所有硬盘驱动器都具有相同的可靠性等级,也并非所有闪存都是相同的高性能。很多企业的代码因为闪存单元的质量而丢失。而采用云计算,通常不再担心丢失数据,只是启动另一个实例并继续实施即可。

一些云计算企业会吹嘘使用了固态硬盘。有些会吹嘘使用更快的硬盘。有些只会租给我们25GB的存储空间,而不告诉我们详细信息。但并非所有的硬盘驱动器都具有相同的可靠性等级。并非所有的闪存性能都一样。我们的程序失败了,是因为某个被重写了很多次的闪存单元吗?还是因为某个新程序员迫切地想要推送新的代码?我们再也不用担心了。我们只需要启动另一个实例,并继续。

5.并不简单的晶体管

甚至晶体管也不简单

内存可能是服务器中最简单的部分,它带有基本和无聊的语义。而晶体管可能看起来只是存储1和0这两个值的电子器件,但这只是在教科书的理论部分。在现实生活中,它们本质上是模拟电路,这可能导致一些问题。研究人员正在发现像Rowhammer和RAMBleed这样智能的技术,而黑客正在研究如何远程利用它们。如果人们不能相信内存的基本语义,那么还可以信任什么?

RAM可能是整个机器中最简单的部分,它有一些基本的、枯燥的语义。输入一些与地址相匹配的比特,当出现该地址时,就会输出相同的比特。

6.更加神秘的其他芯片

晶体管似乎是只存储两个数值的数字器件,但这只是教科书里的理论。在现实生活中,它们本质上是模拟电路,会导致一些可怕的泄漏。研究人员开发了像Rowhammer和RAMBleed这样聪明的技术,而狡猾的黑客正在研究怎样远程利用它们。如果我们不能信任RAM的基本语义,我们还能信任什么?

大多数IT人员很少讨论计算机的其余部件。可能人们通常会谈论CPU或内存,但除了网络团队以外,很少有人讨论网络处理单元(NPU),网络处理单元(NPU)可以迅速移动数据,但很多人似乎忘记了它的存在。但NPU拥有自己的固件,云计算有精心设计的可重新配置的网络层,其中包含一些最复杂的语义。虽然IT人员因为滥用分支预测和Rowhammer而烦恼,但是很少有人思考黑客会用网卡做些什么?

其他芯片则更神秘

7.采用什么技术?

大多数人很少花时间思考计算机的其余部分。我们讨论的是CPU,有时是GPU,但是除了网络部门,还会有人讨论网络处理单元NPU吗?它很安静地呆在那里,专心致志而且镇定自若地移动数据,以至于所有人都忘记了它的存在。但是NPU有自己的固件,而且有精心设计的、可重新配置的网络层,其中包含一些最复杂的语义。当我们因滥用分支预测和Rowhammer而烦恼时,有没有人花些时间来考虑黑客用网卡干什么了?

有时IT人员甚至不知道用于描述服务的正确流行术语。例如,亚马逊公司的冰川存储是存放数据成本最低的存储平台之一,但该公司不会解释他们正在使用的存储技术。那么它是由机械硬盘构建的吗?或者可能将数据刻录到蓝光光盘堆栈上?或者使用机器人手臂装载的磁带进行存储?也许使用了两种或三种不同的存储技术,并降低成本?这一切都是一个谜。IT人员所知道的只是每千兆字节的成本是多少以及检索信息所需的速度。

什么样的技术?

8.发生什么故障?

有时我们甚至不知道采用什么合适的术语来描述服务。亚马逊的Glacier存储是一种比较便宜的存储方式,但亚马逊不会解释他们使用的是什么技术。它是由慢速磁盘架和机架构成的吗?或者他们把数据烧录到一堆一堆的蓝光光盘上?或者他们可能使用机器人手臂装载的磁带机?也许他们使用了两到三种不同的技术,这样他们就能降低成本了?这一切都是谜。我们所知道的只是每千兆字节的成本和检索信息的速度有多慢。

有时,企业IT人员永远都不会知道发生了什么故障。迁移到云平台并不能消除诸如断电、硬盘驱动器损坏或勒索软件等不良事件的危险,但它确实阻止企业IT人员需要了解的发生的事情。而在企业的机房中,IT团队的成员可以将故障进行通报,让每个人了解发生了什么。但云计算供应商可能并会将真相告诉用户。

到底怎么了?

在云端,人们可能不会认识任何处理问题的人。最多只是通过电子邮件或根据故障通知单上的联系方式进行沟通。即便如此,云计算供应商的律师、经理和公关部门会让用户对故障一无所知,而唯一得到的就是谨慎的措辞。

有时候我们根本不知道发生了什么。迁移到云端并不能避免断电、硬盘驱动器内爆或者勒索软件等不良事件带来的危险,但我们确实不知道发生了什么。在企业的服务器机房中,每个人都隶属于我们的部门,所有人都向同一个老板报告。他们可能并不总会告诉我们真相,但他们一般来说会更坦诚一些。

很好的一个例子是关于最近对QuickBooks会计数据的勒索软件攻击的故事。而采用云计算处理数据可以放心的营销言论让客户不知道究竟发生了什么。那么企业的数据中心如果遇到同样的攻击很容易崩溃,但其IT人员至少知道发生了什么,并根据情况进行处理。

而在云中,我们可能不知道谁在处理问题。充其量,我们将通过电子邮件和故障通知单进行沟通。即便如此,律师、经理和公关部门也挡了我们的路,而我们唯一得到的就是措辞谨慎的官话。充其量,我们知道出现了错误。最坏的情况是,我们什么也听不到。

作者:Peter Wayner来源:企业网D1Net

如此混乱的一个很好的例子是最近对QuickBook会计数据进行的勒索软件攻击的报道。那些相信让云来处理数据,让生活变得无忧无虑的营销说辞的客户,还是想知道到底发生了什么。同样的攻击很容易摧毁我们的数据中心,但至少我们知道这些人的名字,而且我们在公司野餐会上可能会碰到他们。

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作者:Peter Wayner是InfoWorld的特约编辑,他撰写了16本各种主题的书籍,包括开源软件、自动汽车、增强隐私计算、数字交易和信息加密等。

编译:Charles

原文网址:-dark-secrets-of-cloud-hardware.html

责任编辑:周星如

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